【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发电，尤其涉及一种煤电机组基于给水补充加热的深度调峰运行系统。
技术介绍
1、目前，高参数、大容量、高效低碳的超(超)临界机组已成为火电厂新建机组选型的主流。但对于存量机组中，30～60万千瓦等级的亚临界机组约近1000台，装机容量约3.5亿千瓦。
2、新能源装机容量和发电量再创新高，因新能源发电方式具有发电量的不确定性，传统火电机组尤其是燃煤火电机组，必须承担起基础保障电源和配合新能源发电的灵活性调峰电源的角色。
3、以某300mw亚临界机组(高压缸采用全周进汽方式，配置调节级)为例，该地区电网调度负荷范围为40％-100％tha。然而，随着新能源的迅速发展，目前该地区电网已通知机组需深度调峰运行，且负荷调度下限需低至20％。
4、对于需参与深度调峰运行的亚临界机组，其高压缸采用部分进汽方式，配置调节级，负荷变化范围为20％-100％tha，其中，深度调峰负荷范围20％-30％tha，甚至更低，将面临以下问题：
5、(1)深度调峰工况下，省煤器出口烟温将低于脱硝催化剂正常投运的温度下限，如300℃，脱硝系统将无法正常投运，预见nox排放将爆增且远远高于标准要求值(如排放指标由25mg/nm3爆增至200mg/nm3以上，远超标准值50mg/nm3)。
6、(2)锅炉汽包出口温度大幅下降，主、再热汽温将显著降低，机组能耗将大幅上升、运行经济性大幅下降。
7、因此，亚临界机组如何在深度调峰工况下维持脱硝系统持续稳定投入运行，避免机组能耗大幅上升、
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是亚临界机组在深度调峰工况下，脱硝系统无法正常运行、机组能耗大幅上升、运行经济性大幅下降，提供一种煤电机组基于给水补充加热的深度调峰运行系统。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
3、本专利技术提供一种煤电机组基于给水补充加热的深度调峰运行系统，包括锅炉、除氧系统、高压缸以及现有末级高压加热器，所述锅炉包括省煤器、汽包、过热器、联箱、下降管以及水冷壁；所述省煤器、汽包、过热器通过管道依次相连接，汽包下部的水经下降管至联箱，再经水冷壁加热后回至汽包中；所述高压缸采用部分进汽方式并配置调节级；现有末级高压加热器的给水进口连通除氧系统的给水出口，现有末级高压加热器的给水出口连通锅炉的给水入口，锅炉的蒸汽出口通过主蒸汽管道连通高压缸，现有末级高压加热器的进汽口通过进汽管道与高压缸的抽汽口连通；主蒸汽管道上设置有调节级进汽阀门组，所述进汽管道上布置有抽汽隔离阀；且在所述锅炉的给水入口与所述现有末级高压加热器的给水出口之间设置新增末级高压加热器，所述新增末级高压加热器的进汽口连接有增压模块，所述增压模块的进口接入低于目标抽汽压力等级的蒸汽，进入所述增压模块的蒸汽在所述增压模块中增压后进入所述新增末级高压加热器中对给水进行补充加热，以提高深度调峰工况下机组的入炉给水温度。
4、在本方案中，对于亚临界机组，其高压缸采用部分进汽方式，配置调节级，在机组的高压缸末级抽汽进入现有末级高压加热器对给水加热的基础上，通过在锅炉的给水入口与现有末级高压加热器的给水出口之间设置新增末级高压加热器，并在新增末级高压加热器的进汽口连接增压模块，将增压模块的进口接入低于目标抽汽压力等级的蒸汽，进入所述增压模块的蒸汽在所述增压模块中增压后进入所述新增末级高压加热器中对给水进行补充加热，以提高深度调峰工况下机组的入炉给水温度，随着机组入炉给水温度的提高，省煤器入口水温得到提高，进而省煤器出口水温得到提高，且省煤器出口烟温得到提高并满足脱硝入口烟温需求。即在现有末级高压加热器正常投入使用对给水加热的基础上，新增末级高压加热器通过连接的增压模块引入低于目标抽汽压力等级的蒸汽经加压后再次对给水进行二次加热或补充加热。通过引入低于目标抽汽压力等级的蒸汽经增压模块加压后进入新增末级高压加热器中对给水加热，相对于利用主蒸汽经降温降压后替换末级高压加热器进汽的方案，可节省高温高压管道使用量，避免因主蒸汽量使用造成主、再蒸汽吸热比例瞬间变化等带来的安全负面影响，且本专利技术采用的低于目标抽汽压力等级的抽汽，其热经济性相对未在汽轮机中做功的主蒸汽要好，因此，本方案具有相对安全、成本低、运行调节灵活性高、经济性好等优势。
5、较佳地，所述增压模块的管道中设置有蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机用于对进入所述增压模块中的低于目标抽汽压力等级的蒸汽进行增压。
6、在本方案中，在增压模块中设置蒸汽压缩机，通过蒸汽压缩机将低于目标抽汽压力等级的蒸汽加压后进入新增末级高压加热器中对给水进行补充加热，低于目标抽汽压力等级的蒸汽经蒸汽压缩机增压后压力高于高压缸的末级抽汽的压力，保证经蒸汽压缩机压缩后再进入新增末级高压加热器内的蒸汽压力高于原来进入现有末级高压加热器内的末级抽汽的压力，从而保证将给水加热到更高温度，即提升给水入炉水温以提高深度调峰工况下机组的入炉给水温度。
7、较佳地，所述增压模块的管道中设置有新增抽汽隔离阀，所述新增抽汽隔离阀位于所述蒸汽压缩机的前端或后端。
8、在本方案中，在增压模块中设置新增抽汽隔离阀，并将新增抽汽隔离阀设置在蒸汽压缩机的前端或后端，通过新增抽汽隔离阀调节进入增压模块中的流体流量，还能在蒸汽压缩机、新增末级高压加热器等设备故障时，通过关闭新增抽汽隔离阀，断开高压缸进入增压模块的部分末级抽汽，保证系统运行的安全性，提高系统运行的灵活性。
9、较佳地，所述增压模块还包括换热器，所述换热器设置在所述蒸汽压缩机的下游，低于目标抽汽压力等级的蒸汽经蒸汽压缩机增压后，先经换热器换热后再进入新增末级高压加热器；
10、和/或，所述增压模块还包括换热器，所述换热器设置在所述蒸汽压缩机的上游，低于目标抽汽压力等级的蒸汽先经换热器换热后再进入新增末级高压加热器。
11、在本方案中，将换热器设置在所述蒸汽压缩机的下游，低于目标抽汽压力等级的蒸汽，通过蒸汽压缩机对进行升压后，进入换热器中可对其他工质，如风、水、煤等进行加热后，再进入新增末级高压加热器中对给水进行加热，如此可降低进入新增末级高压加热器的蒸汽温度、相对提高新增末级高压加热器的进汽流量；
12、将换热器设置在所述蒸汽压缩机的上游，低于目标抽汽压力等级的蒸汽进入换热器中可对其他工质，如风、水、煤等进行加热后，通过蒸汽压缩机对进行升压后，再进入新增末级高压加热器中对给水进行加热，如此可降低进入蒸汽压缩机的蒸汽温度、相对提高新增末级高压加热器的进汽流量。
13、较佳地，所述低于目标抽汽压力等级的蒸汽来源于高压缸的部分末级抽汽，所述增压模块的进口接入现有末级高压加热的进汽管道，以引入所述高压缸的部分末级抽汽。
14、在本方案中，增压模块进口接入的低于目标抽汽压力等级的蒸汽为本机组高压缸的部分末级抽汽，增压模块的进口接入现有末级高压加热的进汽管道，高压缸的末级抽汽，一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种煤电机组基于给水补充加热的深度调峰运行系统，包括锅炉、除氧系统、高压缸以及现有末级高压加热器，所述锅炉包括省煤器、汽包、过热器、联箱、下降管以及水冷壁；所述省煤器、汽包、过热器通过管道依次相连接，汽包下部的水经下降管至联箱，再经水冷壁加热后回至汽包中；所述高压缸采用部分进汽方式并配置调节级；现有末级高压加热器的给水进口连通除氧系统的给水出口，现有末级高压加热器的给水出口连通锅炉的给水入口，锅炉的蒸汽出口通过主蒸汽管道连通高压缸，现有末级高压加热器的进汽口通过进汽管道与高压缸的抽汽口连通；主蒸汽管道上设置有调节级进汽阀门组，所述进汽管道上布置有抽汽隔离阀；其特征在于，在所述锅炉的给水入口与所述现有末级高压加热器的给水出口之间设置新增末级高压加热器，所述新增末级高压加热器的进汽口连接有增压模块，所述增压模块的进口接入低于目标抽汽压力等级的蒸汽，进入所述增压模块的蒸汽在所述增压模块中增压后进入所述新增末级高压加热器中对给水进行补充加热，以提高深度调峰工况下机组的入炉给水温度。
2.如权利要求1所述的深度调峰运行系统，其特征在于，所述增压模块的管道中设置有蒸汽压缩机，
3.如权利要求2所述的深度调峰运行系统，其特征在于，所述增压模块的管道中设置有新增抽汽隔离阀，所述新增抽汽隔离阀位于所述蒸汽压缩机的前端或后端。
4.如权利要求3所述的深度调峰运行系统，其特征在于，所述增压模块还包括换热器，所述换热器设置在所述蒸汽压缩机的下游，低于目标抽汽压力等级的蒸汽经蒸汽压缩机增压后，先经换热器换热后再进入新增末级高压加热器；
5.如权利要求4所述的深度调峰运行系统，其特征在于，所述低于目标抽汽压力等级的蒸汽来源于高压缸的部分末级抽汽，所述增压模块的进口接入现有末级高压加热的进汽管道，以引入所述高压缸的部分末级抽汽。
6.如权利要求4所述的深度调峰运行系统，其特征在于，所述增压模块的进口位于所述抽汽隔离阀的上游。
7.如权利要求4所述的深度调峰运行系统，其特征在于，低于目标抽汽压力等级的蒸汽来源为本机组中的或其他机组中的回热抽汽或再热系统内蒸汽或过热器系统内蒸汽。
8.如权利要求1所述的深度调峰运行系统，其特征在于，所述调节级进汽阀门组的阀门数量为四个或六个。
9.如权利要求1-8任一项所述的灵深度调峰运行系统，其特征在于，所述深度调峰运行系统被配置为：利用调节级进汽阀门组对主蒸汽进行节流，以维持一定的给水压力，将省煤器出口给水保持一定的过冷度。
10.如权利要求1-8任一项所述的灵活性运行系统，其特征在于，利用在省煤器出口至高压缸进口的给水或蒸汽管路系统中设置节流组件，以维持一定的给水压力。
...【技术特征摘要】
1.一种煤电机组基于给水补充加热的深度调峰运行系统，包括锅炉、除氧系统、高压缸以及现有末级高压加热器，所述锅炉包括省煤器、汽包、过热器、联箱、下降管以及水冷壁；所述省煤器、汽包、过热器通过管道依次相连接，汽包下部的水经下降管至联箱，再经水冷壁加热后回至汽包中；所述高压缸采用部分进汽方式并配置调节级；现有末级高压加热器的给水进口连通除氧系统的给水出口，现有末级高压加热器的给水出口连通锅炉的给水入口，锅炉的蒸汽出口通过主蒸汽管道连通高压缸，现有末级高压加热器的进汽口通过进汽管道与高压缸的抽汽口连通；主蒸汽管道上设置有调节级进汽阀门组，所述进汽管道上布置有抽汽隔离阀；其特征在于，在所述锅炉的给水入口与所述现有末级高压加热器的给水出口之间设置新增末级高压加热器，所述新增末级高压加热器的进汽口连接有增压模块，所述增压模块的进口接入低于目标抽汽压力等级的蒸汽，进入所述增压模块的蒸汽在所述增压模块中增压后进入所述新增末级高压加热器中对给水进行补充加热，以提高深度调峰工况下机组的入炉给水温度。
2.如权利要求1所述的深度调峰运行系统，其特征在于，所述增压模块的管道中设置有蒸汽压缩机，所述蒸汽压缩机用于对进入所述增压模块中的低于目标抽汽压力等级的蒸汽进行增压。
3.如权利要求2所述的深度调峰运行系统，其特征在于，所述增压模块的管道中设置有新增抽汽隔离阀，所述新增抽汽隔离阀位于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张岭，杜洋洋，朱东华，张炜，陆超，唐桦，张绩烨，向文华，
申请(专利权)人：上海外高桥第三发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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