[发明专利]适应机组宽负荷脱硝的锅炉给水梯级加热系统及调节方法

说明书

技术领域

本发明属于火电灵活性技术领域，具体涉及一种适应机组宽负荷脱硝的锅炉给水梯级加热系统及调节方法，尤其适用于机组负荷调峰的火电厂。

背景技术

目前，我国政策逐渐重视新能源的推广，降低火电机组的比例。截止2012年底，我国已有44.8GW的风电装机容量。但是风电具有很强的随机性、间歇性、不可控性及反调峰特性，这就逐渐增大了火电机组进行电网调峰的难度。为了能有效的消纳新能源资源，国家逐渐加大了火电机组调峰的政策性要求，如国家能源局东北监管局关于印发《东北电力调峰辅助服务市场监管办法(试行)》及其补充规定要求要提升清洁能源消纳空间，同时规定了“阶梯式”补偿机制。由此可见，国家政策正逐步加大对火电机组调峰能力的补偿力度，对于火电机组，充分发挥其调峰潜力，将有利于提升其市场的适应性。然而国家环保对火电机组氮氧化物排放的限制十分严格，要求：火电厂排放的烟气需要实现全负荷下氮氧化物排放均低于100mg/Nm³。现有的SCR脱硝装置在锅炉负荷低于50％左右及以下时反应效率严重下降，不能满足排污染物排放标准的要求，限制了火电机组调峰能力的发挥。

目前，主要是通过改造省煤器的技术手段来解决该问题，如专利1：省煤器分段锅炉全负荷低NO_X装置及改造方法(专利号201510701175.X)，通过将省煤器分成高温段、中温段、低温段，同时将脱硝装置反应区设置在温度较高的高温段和低温段，从而解决该问题，但是该技术弊端是改造范围较大，且锅炉尾部原有布置紧凑，不适于大范围的进行改造，另外，当机组负荷较高时，烟气温度过高，使得脱硝装置反应区的烟气温度急剧升高，从而降低了脱硝的反应效率；专利2：一种可实现全负荷投运的高效SCR脱硝结构和方法(专利号201710168504.8)，通过对脱硝装置的反应区分成第一层、第二层、第三层，分别在对应位置设置第一级省煤器、第二级省煤器，从而解决该问题，但是该技术的最大弊端是改造复杂，改造范围大，不易于在布置紧凑的锅炉尾部展开实施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适应机组宽负荷脱硝的锅炉给水梯级加热系统及调节方法，具有设计合理，改造简单、费用低廉、性能可靠，调节简单的优点。

为解决上述技术问题，本发明的适应机组宽负荷脱硝的锅炉给水梯级加热系统，所述加热系统包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、再热器、三级高压加热器、二级高压加热器、一级高压加热器、第一蒸汽冷却器、第二蒸汽冷却器、工业蒸汽换热器、第三蒸汽冷却器、再热蒸汽换热器、省煤器、脱硝装置，汽轮机高压缸的排汽口与再热器的进汽口连接，再热器的出汽口与汽轮机中压缸的进汽口连接，除氧给水管依次连接着三级高压加热器、二级高压加热器、一级高压加热器、第一蒸汽冷却器、第二蒸汽冷却器、工业蒸汽换热器、第三蒸汽冷却器、再热蒸汽换热器和省煤器，对除氧给水进行加热，汽轮机高压缸分别与一级高加抽汽管、二级高加抽汽管连接，一级高加抽汽管依次连接着第二蒸汽冷却器、一级高压加热器，二级高加抽汽管依次连接着第一蒸汽冷却器、二级高压加热器，汽轮机中压缸分别与三级高加抽汽管、工业抽汽管连接，三级高加抽汽管依次连接着第三蒸汽冷却器、三级高压加热器，工业抽汽管与工业蒸汽换热器连接，再热抽汽管分别与再热器的出汽口、再热蒸汽换热器的进汽口连接，烟气管道依次连接着省煤器、脱硝装置。

作为优选，所述第一蒸汽冷却器的除氧给水管设置有第一给水旁路，且在第一蒸汽冷却器的除氧给水进水管、出水管与第一给水旁路上分别装有第一阀门、第二阀门、第三阀门。

作为优选，所述第二蒸汽冷却器的除氧给水管设置有第二给水旁路，且在第二蒸汽冷却器的除氧给水进水管、出水管与第二给水旁路上分别装有第四阀门、第五阀门、第六阀门。

作为优选，所述工业蒸汽换热器的除氧给水管设置有第三给水旁路，且在工业蒸汽换热器的除氧给水进水管、出水管与第三给水旁路上分别装有第七阀门、第八阀门、第九阀门。

作为优选，所述第三蒸汽冷却器的除氧给水管设置有第四给水旁路，且在第三蒸汽冷却器的除氧给水进水管、出水管与第四给水旁路上分别装有第十阀门、第十一阀门、第十二阀门。

作为优选，所述再热蒸汽换热器的除氧给水管设置有第五给水旁路，且在再热蒸汽换热器的除氧给水进水管、出水管与第五给水旁路上分别装有第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门。

作为优选，所述工业抽汽管上装有第十六阀门，所述再热抽汽管上装有第十七阀门。