一种应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统的制作方法

1.本发明属于火力发电设备领域，涉及一种应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统。

背景技术：

2.近年来诸多火电机组通过设备优化升级改造，使热电机组最小技术出力达到40-50％额定容量；纯凝机组最小技术出力达到20-30％额定容量。
3.根据实际运行情况看，国内已实现深度调峰燃煤机组大多存在运行经济性欠佳、环保指标难以控制及主要辅机运行安全性问题。机组运行经济性问题主要体现在热耗率和厂用电率增大，相较于100％tha负荷，20-30％tha负荷下修正后供电煤耗会升高60～90g/kw.h，具体视设备情况和机组参数而定。随着火电机组深度调峰工作的不断深入和拓展，探求兼具经济、安全、环保、快速调节特点的灵活性运行方式将成为诸多研究机构的首要任务。
4.着重考虑主要辅机运行安全，为预防一次风机和送风机出现失速问题，同时受送风机动叶最小开度限制，诸多电站锅炉空预器出口实际输出热一次风量和热二次风量均大于相应电负荷下实际空气量，导致在20-30％tha负荷下炉膛出口过量空气系数介于1.5～3.5。如此之大的过量空气系数不仅会增大送风机、一次风机及引风机电耗，还会增加排烟热损失和炉膛出口烟气中no
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浓度，从而降低锅炉热效率，增大了氨耗量。以某600mw超超临界燃煤机组为例，在180mw(30％tha)电负荷下，将运行氧量由6.0％降低至5.5％，实测scr入口烟气含氧量分别为7.2％和6.6％，干烟气带走的热损失由5.91％降低至5.66％，锅炉热效率提高0.22％，实测scr入口no
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浓度降低34mg/m3(干基、标态、o2＝6％)，厂用电率降低0.28％。
5.除此之外，过分偏大的过量空气系数不利于锅炉低负荷稳燃。阎维平等人就煤粉浓度对着火温度的影响进行了研究，发现随着煤阶的增加，最低着火温度对应的煤粉浓度逐步增加，从烟煤的最佳煤粉浓度0.5kg/kg左右到贫煤、无烟煤对应的1.0kg/kg以上，且在达到最佳煤粉浓度前，随着煤粉浓度的增加，煤粉着火温度降低。类似的，热二次风温度虽有280℃～320℃，但相对于炉内火焰温度而言，也属于低温介质，过量的二次风进入炉膛后会降低局部火焰环境温度，于锅炉稳定燃烧不利。
6.因此需要设计出一种高温风节能利用系统，既能使一次风机和送风机保持一定的出力从而不出现失速问题，又能高效回收利用高温一次风和二次风热量，提高机组运行经济性和环保适应性。

技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，该系统能够在一次风机及送风机不出现失速的前提下，高效回收利用高温一次风及二次风热量，提高机组运行的经济性及环保适应性。
8.为达到上述目的，本发明所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统包括第一热水暖风器、第二热水暖风器、锅炉、空气预热器、低低温省煤器、引风机、一次风机、长伸缩式推进装置及送风机；
9.锅炉的尾部烟道与低低温省煤器的烟气入口相连通，空气预热器位于锅炉的尾部烟道内，低低温省煤器的凝结水出口分为两路，其中一路与第一热水暖风器的放热侧相连通，另一路与第二热水暖风器的放热侧相连通，一次风机的出口经第一热水暖风器的吸热侧后与空气预热器的第一吸热侧入口相连通，送风机的出口经第二热水暖风器的吸热侧后与空气预热器的第二吸热侧入口相连通，空气预热器的第一吸热侧出口分为两路，其中一路与热一次风母管的入口相连通，另一路与长伸缩式推进装置的入口相连通；空气预热器的第二吸热侧出口分为两路，其中一路与热二次风道的入口相连通，另一路与长伸缩式推进装置的入口相连通，长伸缩式推进装置的出口与低低温省煤器的入口烟道相连通。
10.还包括电除尘器及引风机与烟囱；锅炉的尾部烟道经低低温省煤器、电除尘器及引风机与烟囱的入口相连通。
11.低低温省煤器的凝结水出口经第一阀门后与第一热水暖风器的放热侧相连通。
12.低低温省煤器的凝结水出口经第二阀门后与第二热水暖风器的放热侧相连通。
13.空气预热器的第一吸热侧出口分为两路，其中一路与热一次风母管的入口相连通，另一路与第三阀门的入口相连通，空气预热器的第二吸热侧出口分为两路，其中一路与热二次风道的入口相连通，另一路与第四阀门的入口相连通，第三阀门的出口与第四阀门的出口通过管道并管后经第五阀门与长伸缩式推进装置的入口相连通。
14.长伸缩式推进装置的入口处设置有温度表、压力表及流量计。
15.热二次风道的出口与外界的锅炉燃烧系统二次风箱相连通。
16.热一次风母管的出口与外界的磨煤机相连通。
17.本发明具有以下有益效果：
18.本发明所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统在具体操作时，在火电机组深度调峰期间，将富余的热一次风和热二次风量导入低低温省煤器的入口烟道中，从而高效回收利用高温一次风及二次风热量，降低其进入燃烧系统后带来的诸多不利影响，同时能够保证一次风机及送风机而不出现失速的情况，机组运行经济性及环保适应性较高。
附图说明
19.图1为本发明的结构示意图。
20.其中，1为锅炉、2为空气预热器、3为低低温省煤器、4为电除尘器、5为引风机、6为一次风机、7为送风机。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
22.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
23.参考图1，本发明所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统包括锅炉1、第一热水暖风器、第二热水暖风器、空气预热器2、低低温省煤器3、电除尘器4、引风机5、一次风机6、送风机7、烟囱、第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、压力表、温度表及流量计；
24.锅炉1的尾部烟道经低低温省煤器3、电除尘器4及引风机5与烟囱的入口相连通，空气预热器2位于锅炉1的尾部烟道内，低低温省煤器3的凝结水出口分为两路，其中一路经第一阀门与第一热水暖风器的放热侧相连通，另一路经第二阀门与第二热水暖风器的放热侧相连通，一次风机6的出口经第一热水暖风器的吸热侧后与空气预热器2的第一吸热侧入口相连通，送风机7的出口经第二热水暖风器的吸热侧后与空气预热器2的第二吸热侧入口相连通，空气预热器2的第一吸热侧出口分为两路，其中一路与热一次风母管的入口相连通，另一路与第三阀门的入口相连通，热一次风母管的出口与磨煤机的入口相连通；空气预热器2的第二吸热侧出口分为两路，其中一路与热二次风道的入口相连通，另一路与第四阀门的入口相连通，热二次风道的出口与锅炉燃烧系统二次风箱相连通，第三阀门的出口与第四阀门的出口通过管道并管后经第五阀门、温度表、压力表及流量计后与长伸缩式推进装置的入口相连通，长伸缩式推进装置的出口与低低温省煤器3的入口烟道相连通。
25.本发明针对深度调峰期间一次风机6和送风机7的出力普遍偏大的特点，将过剩的热一次风及二次风引入低低温省煤器3的入口烟道中，根据装机容量与风机设备的差异，热一次风和热二次风温度介于270℃～300℃，热二次风量介于100～200t/h，压力介于50～200pa；热一次风量介于0～100t/h，压力介于6～8kpa。
26.本发明投入后，炉膛出口过量空气系数由1.5～3.5降低至1.3～1.4，运行氧量由7～15％降低至5～6％，很大程度上降低过剩风量对炉内稳定燃烧带来的不利影响，提升锅炉1的低负荷稳燃性能。同时，运行氧量降低后，炉膛出口烟气中的no
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浓度降低30～100mg/m3，烟气量降低100～300t/h，很大程度上降低scr系统的氨耗量。
27.本发明投入后，实际进入空气预热器2的烟气量将减少100～300t/h，而空气量保持不变，使得空气预热器2出口的排烟温度降低5℃～15℃，在烟气量和排烟温度同时降低的情况下，使得锅炉1的热效率提高0.3～1％，供电煤耗降低1～3g/kw.h。
28.本发明投入后，空气预热器2输出的低温烟气与高温风节能利用系统输输出的高温风混合后，在低低温省煤器3中与凝结水完成对流换热，从而将混合烟气温度降低至90～100℃，凝结水温度提升至90℃左右。然后将加热后的凝结水泵入热水暖风器中，提升空预器冷端综合温度，预防低温腐蚀和铵盐堵塞空预器。
29.另外，高温高压热一次风通过长伸缩式推进装置引入低低温省煤器3的入口烟道内，作为低压吹扫介质，清除换热器上沉积的浮灰或者铵盐，从而预防低低温省煤器3堵灰
并降低蒸汽吹灰投入频次，综上所述，本发明投入后，能够提高火电燃煤机组在深度调峰状态下运行的经济性及安全性。

技术特征：

1.一种应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，其特征在于，包括第一热水暖风器、第二热水暖风器、锅炉(1)、空气预热器(2)、低低温省煤器(3)、引风机(5)、一次风机(6)、长伸缩式推进装置及送风机(7)；锅炉(1)的尾部烟道与低低温省煤器(3)的烟气入口相连通，空气预热器(2)位于锅炉(1)的尾部烟道内，低低温省煤器(3)的凝结水出口分为两路，其中一路与第一热水暖风器的放热侧相连通，另一路与第二热水暖风器的放热侧相连通，一次风机(6)的出口经第一热水暖风器的吸热侧后与空气预热器(2)的第一吸热侧入口相连通，送风机(7)的出口经第二热水暖风器的吸热侧后与空气预热器(2)的第二吸热侧入口相连通，空气预热器(2)的第一吸热侧出口分为两路，其中一路与热一次风母管的入口相连通，另一路与长伸缩式推进装置的入口相连通；空气预热器(2)的第二吸热侧出口分为两路，其中一路与热二次风道的入口相连通，另一路与长伸缩式推进装置的入口相连通，长伸缩式推进装置的出口与低低温省煤器(3)的入口烟道相连通。2.根据权利要求1所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，其特征在于，还包括电除尘器(4)及引风机(5)与烟囱；锅炉(1)的尾部烟道经低低温省煤器(3)、电除尘器(4)及引风机(5)与烟囱的入口相连通。3.根据权利要求1所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，其特征在于，低低温省煤器(3)的凝结水出口经第一阀门后与第一热水暖风器的放热侧相连通。4.根据权利要求3所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，其特征在于，低低温省煤器(3)的凝结水出口经第二阀门与第二热水暖风器的放热侧相连通。5.根据权利要求4所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，其特征在于，空气预热器(2)的第一吸热侧出口分为两路，其中一路与热一次风母管的入口相连通，另一路与第三阀门的入口相连通，空气预热器(2)的第二吸热侧出口分为两路，其中一路与热二次风道的入口相连通，另一路与第四阀门的入口相连通，第三阀门的出口与第四阀门的出口通过管道并管后经第五阀门与长伸缩式推进装置的入口相连通。6.根据权利要求1所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，其特征在于，长伸缩式推进装置的入口处设置有温度表、压力表及流量计。7.根据权利要求1所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，其特征在于，热二次风道的出口与外界的锅炉燃烧系统二次风箱相连通。8.根据权利要求1所述的应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，其特征在于，热一次风母管的出口与外界的磨煤机相连通。

技术总结

本发明公开了一种应用于机组深度调峰下的高温风节能利用系统，低低温省煤器的出口分为两路，其中一路与一次风机的出口通过管道并管后与空气预热器的第一吸热侧入口相连通，另一路与送风机的出口通过管道并管后与空气预热器的第二吸热侧入口相连通，空气预热器的第一吸热侧出口分为两路，其中一路与热一次风母管的入口相连通，另一路与长伸缩式推进装置的入口相连通；空气预热器的第二吸热侧出口分为两路，其中一路与热二次风道的入口相连通，另一路与长伸缩式推进装置的入口相连通，长伸缩式推进装置的出口与低低温省煤器的入口烟道相连通，该系统能够在一次风机及送风机不出现失速的前提下，高效回收利用高温一次风及二次风热量。风热量。风热量。