一种模块化的锅炉系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术提供一种模块化的锅炉系统及其运行方法，锅炉系统包括炉膛、烟道、预换热部和至少两个烟道水汽换热模块，每个烟道水汽换热模块均可独立向作业缸体提供过热蒸汽和/或再热蒸汽，不同的烟道再热部和/或烟道过热部和/或炉膛换热模块都作模块化处理，烟道再热部和/或烟道过热部之间并联连接，每个炉膛换热模块均设有独立的给煤入口和进风入口，每个烟道再热部或烟道过热部或炉膛换热模块均可根据锅炉系统的运行负荷变化情况而作出调整，动态调整锅炉系统各换热模块状态，通过投运与实际负荷工况相适应的换热模块，进一步降低锅炉系统的安全稳燃负荷下限，提高低负荷工况主/再热蒸汽温度，增大锅炉系统高效运行的负荷区间，提高运行效率。提高运行效率。提高运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化的锅炉系统及其运行方法


[0001]本专利技术属于发电设备
，尤其涉及一种模块化的锅炉系统及其运行方法。

技术介绍

[0002]随着我国能源转型进程加快，大量供应不稳定的可再生能源并入电网，将迫使以燃煤火电为主体的基础电源全面参与电网的深度调峰，然而作为燃煤火电运行主要设备，锅炉系统的低负荷安全稳燃是限制燃煤火电机组深度调峰的主要因素之一。
[0003]现有技术中，锅炉系统一般是根据机组额定负荷工况设计的，包括其蒸汽发生部、过热部、再热部等换热结构设备，由于各换热结构设备的结构整体化程度高，无法根据实际运行负荷的下降而做出适应性调整，导致理想的运行负荷区间非常狭窄，当锅炉系统的负荷下降时，各换热结构设备仍保持原有状态，导致锅炉安全稳燃性能差，再热、过热蒸汽温度达不到要求，影响整个发电系统的运行效率。
[0004]因此，降低锅炉系统安全稳燃的负荷下限，增大锅炉系统运行的负荷区间，并提高锅炉系统的运行效率，成为我国能源转型亟待解决的问题，对电力工业节能降耗和新能源大规模利用起到重要作用。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提供一种模块化的锅炉系统及其运行方法，主要用于解决现有技术中锅炉系统结构可调节性差，导致锅炉系统安全稳燃的负荷下限无法满足深度调峰的需求。
[0006]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种模块化的锅炉系统，包括炉膛、烟道、预换热部和至少两个烟道水汽换热模块，所述烟道连接于所述炉膛后端，每个所述烟道水汽换热模块均可独立向作业缸体提供过热蒸汽和/或再热蒸汽，所述烟道水汽换热模块包括烟道过热部和/或烟道再热部，所述预换热部至少一部分设于所述炉膛中，所述烟道过热部和烟道再热部设于所述烟道中，所述预换热部与所述烟道过热部和/或所述烟道再热部管路连接；
[0008]不同所述烟道水汽换热模块中的烟道再热部并联连接，并联连接的多个所述烟道再热部设有一个再热蒸汽入口和一个再热蒸汽出口，每个所述烟道再热部前设有用于控制烟气通断的第一调节挡板；
[0009]不同所述烟道水汽换热模块中的烟道过热部并联连接，并联连接的多个所述烟道过热部设有一个过热蒸汽入口和一个过热蒸汽出口，每个所述烟道过热部前设有用于控制烟气通断的第二调节挡板。
[0010]作为一种可能的实施例，所述烟道再热部包括至少一个再热单元和用于控制所述再热单元蒸汽通断的再热调节阀；
[0011]或，所述烟道过热部包括至少一个过热单元和用于控制所述过热单元蒸汽通断的过热调节阀；
[0012]或，所述烟道再热部包括至少一个再热单元和用于控制所述再热单元蒸汽通断的再热调节阀，且所述烟道过热部包括至少一个过热单元和用于控制所述过热单元蒸汽通断的过热调节阀。
[0013]作为一种可能的实施例，所述再热单元的进汽端和/或出汽端设有第一软连接组件；
[0014]或，所述过热单元的进汽端和/或出汽端设有第三软连接组件；
[0015]或，所述再热单元的进汽端和/或出汽端设有第一软连接组件，且所述过热单元的进汽端和/或出汽端设有第三软连接组件。
[0016]作为一种可能的实施例，相邻所述烟道再热部之间设有第二软连接组件；
[0017]或，相邻所述烟道过热部之间设有第四软连接组件；
[0018]或，相邻所述烟道再热部之间设有第二软连接组件，且相邻所述烟道过热部之间设有第四软连接组件。
[0019]作为一种可能的实施例，所述烟道过热部和/或烟道再热部在所述烟道中呈水平并列布置和/或竖直并列布置，水平并列布置的所述烟道过热部和/或烟道再热部在所述烟道的纵截面中呈左右或上下布置，竖直并列布置的所述烟道过热部和/或烟道再热部在所述烟道的横截面中呈左右或前后布置。
[0020]第二方面，本专利技术提供一种模块化的锅炉系统，包括炉膛、烟道、预换热部和烟道换热部，所述烟道连接于所述炉膛后端，所述预换热部与所述烟道换热部管路连接，所述烟道换热部用于受热提供过热蒸汽和/或再热蒸汽，所述预换热部包括设于所述炉膛中的炉膛预换热部，所述炉膛预换热部包括至少两个炉膛换热模块；
[0021]每个所述炉膛换热模块均设有独立的给煤入口和进风入口，所述给煤入口和所述进风入口均设有开关阀门，所述炉膛换热模块并联连接，并联连接的多个所述炉膛换热模块设有一个锅炉给水入口和一个蒸汽出汽口。
[0022]作为一种可能的实施例，所述炉膛换热模块包括至少一个水冷壁单元、汽水转换单元和炉膛过热单元，所述锅炉给水入口分别与多个所述水冷壁单元连接，所述水冷壁单元前设有给水调节阀，所述水冷壁单元与汽水转换单元连接，所述汽水转换单元的出汽部与所述炉膛过热单元连接，所述炉膛过热单元与所述蒸汽出汽口连接。
[0023]作为一种可能的实施例，所述水冷壁单元、汽水转换单元和炉膛过热单元中的至少一个单元的进口端和/或出口端设有第五软连接组件。
[0024]作为一种可能的实施例，相邻所述炉膛换热模块之间设有第六软连接组件。
[0025]作为一种可能的实施例，所述炉膛换热模块在所述炉膛中呈左右布置和/或前后布置。
[0026]第三方面，本专利技术提供一种模块化的锅炉系统运行方法，包括以下步骤：
[0027]S101、获取锅炉系统的当前运行负荷或设定的目标运行负荷；
[0028]S102、若所述锅炉系统处于高负荷运行区间[L0，满负荷]，投运所有所述烟道水汽换热模块；
[0029]S103、若所述锅炉系统处于中低负荷运行区间[0，L0]，且再热蒸汽出口的再热蒸汽温度小于设定再热蒸汽温度时，关小其中一个所述烟道再热部前的第一调节挡板，关小与所述烟道再热部对应的所述再热单元前的再热调节阀；
[0030]S104、检测再热蒸汽出口的再热蒸汽温度，判断其是否小于设定再热蒸汽温度，若否，保持现状运行；若是，当当前动作的所述第一调节挡板和所述再热调节阀关至最小后，再关小另一个所述烟道再热部前的第一调节挡板，关小与所述烟道再热部对应的所述再热单元前的再热调节阀；
[0031]S105、重复S104步骤，直至所述再热蒸汽出口的再热蒸汽温度大于设定再热蒸汽温度，或关至剩下最后一个所述烟道再热部。
[0032]第四方面，本专利技术提供一种模块化的锅炉系统运行方法，包括以下步骤：
[0033]S201、获取锅炉系统的当前运行负荷或设定的目标运行负荷；
[0034]S202、若所述锅炉系统处于高负荷运行区间[L1，满负荷]，投运所有所述烟道水汽换热模块；
[0035]S203、若所述锅炉系统处于中低负荷运行区间[0，L1]，且过热蒸汽出口的过热蒸汽温度小于设定过热蒸汽温度时，关小其中一个所述烟道过热部前的第二调节挡板，关小与所述烟道过热部对应的所述过热单元前的过热调节阀；
[0036]S204、检测过热蒸汽出口的过热蒸汽温度，判断其是否本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化的锅炉系统，其特征在于，包括炉膛、烟道、预换热部和至少两个烟道水汽换热模块，所述烟道连接于所述炉膛后端，每个所述烟道水汽换热模块均可独立向作业缸体提供过热蒸汽和/或再热蒸汽，所述烟道水汽换热模块包括烟道过热部和/或烟道再热部，所述预换热部至少一部分设于所述炉膛中，所述烟道过热部和烟道再热部设于所述烟道中，所述预换热部与所述烟道过热部和/或所述烟道再热部管路连接；不同所述烟道水汽换热模块中的烟道再热部并联连接，并联连接的多个所述烟道再热部设有一个再热蒸汽入口和一个再热蒸汽出口，每个所述烟道再热部前设有用于控制烟气通断的第一调节挡板；不同所述烟道水汽换热模块中的烟道过热部并联连接，并联连接的多个所述烟道过热部设有一个过热蒸汽入口和一个过热蒸汽出口，每个所述烟道过热部前设有用于控制烟气通断的第二调节挡板。2.根据权利要求1所述的一种模块化的锅炉系统，其特征在于，所述烟道再热部包括至少一个再热单元和用于控制所述再热单元蒸汽通断的再热调节阀；或，所述烟道过热部包括至少一个过热单元和用于控制所述过热单元蒸汽通断的过热调节阀；或，所述烟道再热部包括至少一个再热单元和用于控制所述再热单元蒸汽通断的再热调节阀，且所述烟道过热部包括至少一个过热单元和用于控制所述过热单元蒸汽通断的过热调节阀。3.根据权利要求2所述的一种模块化的锅炉系统，其特征在于，所述再热单元的进汽端和/或出汽端设有第一软连接组件；或，所述过热单元的进汽端和/或出汽端设有第三软连接组件；或，所述再热单元的进汽端和/或出汽端设有第一软连接组件，且所述过热单元的进汽端和/或出汽端设有第三软连接组件。4.根据权利要求1所述的一种模块化的锅炉系统，其特征在于，相邻所述烟道再热部之间设有第二软连接组件；或，相邻所述烟道过热部之间设有第四软连接组件；或，相邻所述烟道再热部之间设有第二软连接组件，且相邻所述烟道过热部之间设有第四软连接组件。5.根据权利要求1所述的一种模块化的锅炉系统，其特征在于，所述烟道过热部和/或烟道再热部在所述烟道中呈水平并列布置和/或竖直并列布置；水平并列布置的所述烟道过热部和/或烟道再热部在所述烟道的纵截面中呈左右或上下布置；竖直并列布置的所述烟道过热部和/或烟道再热部在所述烟道的横截面中呈左右或前后布置。6.一种模块化的锅炉系统，其特征在于，包括炉膛、烟道、预换热部和烟道换热部，所述烟道连接于所述炉膛后端，所述预换热部与所述烟道换热部管路连接，所述烟道换热部用于受热提供过热蒸汽和/或再热蒸汽，所述预换热部包括设于所述炉膛中的炉膛预换热部，所述炉膛预换热部包括至少两个炉膛换热模块；
每个所述炉膛换热模块均设有独立的给煤入口和进风入口，所述给煤入口和所述进风入口均设有开关阀门，所述炉膛换热模块并联连接，并联连接的多个所述炉膛换热模块设有一个锅炉给水入口和一个蒸汽出汽口。7.根据权利要求6所述的一种模块化的锅炉系统，其特征在于，所述炉膛换热模块包括至少一个水冷壁单元、汽水转换单元和炉膛过热单元，所述锅炉给水入口分别与多个所述水冷壁单元连接，所述水冷壁单元前设有给水调节阀，所述水冷壁单元与汽水转换单元连接，所述汽水转换单元的出汽部与所述炉膛过热单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫良，吕俊复，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：