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1. (WO2019042020) 回热设备
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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041  

权利要求书

1   2   3   4  

附图

1   2   3  

说明书

发明名称 : 回热设备

[0001]
本申请要求在2017年08月31日提交中国专利局、申请号为201710776181.0的中国专利申请的优先权,该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

[0002]
本公开涉及火力发电领域,例如涉及一种回热设备。

背景技术

[0003]
我国电力主要是由火力发电机组来承担调峰,火力发电机组低负荷运行已成为常态。随着我国《电力发展“十三五”规划(2016-2020年)》的正式发布,“加强调峰能力建设,提升系统灵活性”已然成为火力发电机组的重任之一,这意味着对火力发电机组的深度调峰及系统灵活性提出了更高的要求,甚至目前行业内都提出了“超低负荷运行”的概念,事实上,火力发电机组在低负荷运行,是存在环保、安全以及经济性等诸多难题,包括选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)脱硝装置需退出运行问题、锅炉水动力不稳定问题、锅炉燃烧不稳定以及循环效率较低问题等。
[0004]
中国专利ZL201110459533.2公开了一种可调式给水回热设备,即相对传统的汽轮发电机组来说,高压缸上设置的末级抽汽压力比高压缸传统的最高抽汽压力要高;并在该末级抽汽管道上设置抽汽调节阀,然后通过给水加热器来回热给水。运行过程中,通过该阀门可对末级抽汽进行调节,从而保持抽汽调节阀后的压力在机组变负荷时基本不变,并通过末级给水加热器维持锅炉的给水的温度基本不变。
[0005]
然而,该专利提供的系统及方法仍存在不足,由于机组滑压运行,到了机组超低负荷以及启动阶段时,抽汽口的压力也较低,仍然无法达到启动阶段或超低负荷阶段脱硝不退出运行的要求;此外,对于亚临界机组,由于本身压力参数较低,因此,在低负荷阶段也会存在脱硝不满足要求而退出运行的问题;更重要的是,该专利提供的系统及方法还具有应用局限性,对于汽轮机无额外抽汽口的机组,则无法直接应用。
[0006]
另外一方面,现代火力发电机组为适应机组启停、事故工况等要求,均配置了旁路系统,机组启动时,从锅炉点火开始,通过消耗燃煤及燃油而产生的 大量蒸汽均通过旁路系统最后送入了凝汽器,直至汽轮机进汽品质合格、蒸汽参数等满足冲转条件,开始汽轮机冲转,最后到并网,旁路才最终关闭。传统火力发电机组冷态启动从点火到并网约8-10个小时,在此期间,大量的蒸汽均通过旁路系统送入凝汽器,虽回收了工质却损失了热量。此外,启动阶段亦存在诸如煤粉燃烬率低、燃油冒黑烟以及尾部烟道的空预器等设备易发生低温结露、堵灰以及腐蚀等问题。
[0007]
发明内容
[0008]
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0009]
有鉴于此,本公开提供了一种回热设备的方法,可以解决上述低负荷、启动阶段所面临的问题以及相关技术中可调式给水回热设备的不足。
[0010]
本申请提供了一种回热设备,包括:
[0011]
主蒸汽管道;
[0012]
高压缸;
[0013]
以所述主蒸汽管道中的主蒸汽为热源的末级给水加热器;
[0014]
末级抽汽管道,连接高压缸和末级给水加热器;
[0015]
所述主蒸汽管道上增设的附加管道,所述附加管道与所述给水加热器相连;
[0016]
设置在所述附加管道上的汽侧调节阀,设置为对所述附加管道中的主蒸汽进行调节,以控制所述汽侧调节阀后的抽汽压力来控制所述给水加热器的出口温度,以达到预设的给水温度。
[0017]
在一实施例中,还包括分别设置在所述末级抽汽管道和所述附加管道上的隔绝阀;
[0018]
在一实施例中,还包括附加可调式后末级给水加热器,所述附加可调式后末级给水加热器根据水流方向设置在所述末级给水加热器后部;所述附加管道连接所述主蒸汽管道和所述附加可调式后末级给水加热器。
[0019]
在一实施例中,还包括至少一个水侧调节阀,所述水侧调节阀与所述附加可调式后末级给水加热器并联连接。
[0020]
本实施例的回热设备不需要设置额外的汽轮机抽汽口,包括亚临界机组在内,在机组正常不同负荷运行阶段,由于主蒸汽压力高,机组超低负荷压力下,主蒸汽仍可具有足够的压力来满足提高给水温度而满足脱硝运行的要求。
[0021]
本实施例的回热设备在机组启动阶段就可投入使用,可回收一部分原本通过旁路系统送入凝汽器的大量蒸汽的热量,用于启动阶段的补充加热锅炉给水,提高了给水温度,间接补充预热了整个锅炉,可大幅度减少启动阶段的燃油、燃煤消耗量。由于本回热设备可在启动阶段投入,因此还解决了启动阶段的诸如煤粉燃烬率低、燃油冒黑烟以及尾部烟道的空预器等设备易发生低温结露、堵灰以及腐蚀等问题,并可确保机组在并网之前就可投入SCR脱硝装置,此外还能延长SCR催化剂寿命。
[0022]
在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。
[0023]
附图概述
[0024]
图1是实施例1提供的一种回热设备的结构示意图。
[0025]
图2是实施例2提供的一种回热设备的结构示意图。
[0026]
图3是实施例3提供的一种回热设备的结构示意图。
[0027]
其中:1-末级抽汽口;10-末级抽汽管道;11-末级给水加热器;2-主蒸汽管道;3-其它装置;4-高压缸;5-最终给水;6-水侧调节阀;01-附加管道;02-汽侧调节阀;03-附加可调式后末级给水加热器;04、04’-隔绝阀。

具体实施方式

[0028]
实施例1
[0029]
图1为实施例1的提供的一种回热设备的结构示意图,本实施例在末级抽汽口1、末级抽汽10、末级给水加热器11以及主蒸汽管道2基础上,增设了附加管道01、附加管道上的汽侧调节阀02以及附加可调式后末级给水加热器03。
[0030]
附加可调式后末级给水加热器03通过附加管道01与主蒸汽管道2相连,所述汽侧调节阀02设置在附加管道01上。所述汽侧调节阀02用于对附加管道01中的主蒸汽进行调节,通过控制汽侧调节阀02后的压力来控制附加可调式后末级给水加热器03出口的给水温度。
[0031]
以一电厂1000MW机组的实例来对本实施例的控制方法进行详细说明,其中汽轮机为超超临界单轴、一次再热或四缸四排汽凝汽式汽轮机。
[0032]
例如,机组额定工况(1000WM)下的主蒸汽汽参数为27MPa/600℃。机组运行阶段时,随着机组负荷的降低,通过调整汽侧调节阀,控制进入附加可调式后末级给水加热器的压力在8.5MPa左右,以维持给水温度在300℃左右。
[0033]
机组启动阶段时,从锅炉点火开始,通过消耗燃煤及燃油而产生的蒸汽可通过附加管道01进入附加可调式后末级给水加热器03补充加热锅炉给水,提高了启动阶段的给水温度,减少了启动阶段水冷壁的入口欠焓,从而解决了启动阶段的水动力不稳定问题,为机组的快速启动创造了有利条件,实现大幅度降低启动能耗,并解决传统启动阶段产生的煤粉燃烬率低、燃油冒黑烟以及尾部烟道的空预器等设备易发生低温结露、堵灰以及腐蚀等问题,并可确保机组在并网之前就可投入SCR脱硝装置,此外还能延长SCR催化剂寿命。
[0034]
实施例2
[0035]
图2为实施例2的提供的一种回热设备的结构示意图,本实施例在末级抽汽口1、末级抽汽10、末级给水加热器11以及主蒸汽管道2基础上,增设了附加管道01、附加管道上的汽侧调节阀02、附加可调式后末级给水加热器03以及水侧调节阀6。
[0036]
本实施例与实施例1的区别在于增设了水侧调节阀6,其与附加可调式后末级给水加热器03并联连接,因此,附加可调式后末级给水加热器03可设计成部分容量的给水加热器,降低加热器的成本。
[0037]
本实施例的回热设备的使用方法与实施例1的区别在于,给水温度是附加可调式后末级给水加热器03出口与水侧调节阀6出口混合后的给水温度。其余均一致,此处不再赘述。
[0038]
实施例3
[0039]
图3为实施例3的提供的一种回热设备的结构示意图,本实施例在末级抽汽口1、末级抽汽10、末级抽汽10上的隔绝阀04’、末级给水加热器11以及主蒸汽管道2基础上,增设了附加管道01、附加管道上的汽侧调节阀02以及隔绝阀04。
[0040]
本实施例与实施例1的区别在于无附加可调式后末级给水加热器03,另外附加管道上增设了隔绝阀04,以便于机组高负荷运行过程中,如不需要投入本回热设备时,可利用隔绝阀04来关闭,而在机组负荷低至预设程度运行时或在机组启动阶段时,末级给水温度不能满足脱硝装置运行等要求,此时,可开启隔绝阀04切换至本回热设备,与此同时,关闭末级抽汽上的隔绝阀04’,利用主蒸汽经过调节阀02节流,由于主蒸汽压力本身较高,因此可确保足够的给水温度。其余,本实施例的回热设备的使用方法与实施例1一致,此处不再赘述。
[0041]
以上详细描述了本申请的实施例。本申请的回热设备,根据水侧是否配置水侧调节阀,是否设置附加可调式后末级给水加热器,附加可调式后末级给水加热器容量不同等可有多种组合形式。

权利要求书

[权利要求 1]
一种回热设备,包括: 主蒸汽管道; 高压缸; 末级给水加热器,所述末级给水加热器设置为以所述主蒸汽管道中的主蒸汽为热源; 末级抽汽管道,设置为连接高压缸和末级给水加热器; 附加管道,设置在主蒸汽管道上,并设置为将所述附加管道与所述给水加热器相连;以及 设置在所述附加管道上的汽侧调节阀,设置为对所述附加管道中的主蒸汽进行调节,以控制所述汽侧调节阀后的抽汽压力以控制所述给水加热器的出口温度,以达到预设给水温度。
[权利要求 2]
如权利要求1所述的回热设备,还包括分别设置在所述末级抽汽管道和所述附加管道上的隔绝阀。
[权利要求 3]
如权利要求2所述的回热设备,还包括附加可调式后末级给水加热器,所述附加可调式后末级给水加热器根据水流方向设置在所述末级给水加热器后部;所述附加管道设置为连接所述主蒸汽管道和所述附加可调式后末级给水加热器。
[权利要求 4]
如权利要求3所述的回热设备,还包括至少一个水侧调节阀,所述水侧调节阀设置为与所述附加可调式后末级给水加热器并联连接。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]