1.本发明涉及一种系统，尤其涉及一种大幅提高电站锅炉低负荷给水温度的系统。


背景技术：

2.以煤为主的能源结构和通过直接燃烧的方式加以利用，是造成大气污染的主要原因之一。为了保障空气质量，燃煤电锅炉必须采用先进的污染物治理技术控制燃煤机组的污染物排放总量，并执行更为严格的排放标准。现如今，大量发展新能源是趋势所在，而燃煤机组的作用也逐渐由发电变为电网调峰。燃煤机组作用的变化导致机组的运行参数发生变化，燃煤机组将大部分时间处于半负荷或低负荷状态。
3.目前，大型燃煤机组已全部进行了脱硝技术升级改造，而其中90％以上的机组都选用的是选择性催化还原法(scr)。为满足scr催化剂的温度窗口，机组运行过程中要求入口烟气温度为300℃以上。当scr入口烟温度低于300℃时，scr无法正常运行，会造成nox排放浓度超低、催化剂失活、氨逃逸增加等问题。因此，必须采用低负荷脱硝技术来满足nox排放要求，实现最低技术处理以上全负荷、全时段稳定达到排放要求。
4.目前的低负荷脱硝技术主要包括：增设省煤器水侧旁路、省煤器烟气旁路、省煤器给水再循环、分级省煤器、零号高加、炉水再循环等等。虽然目前低负荷脱硝技术手段较多，但一般都存在布置空间受限、提问效果有限、投资高、系统复杂等诸多问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种大幅提高电站锅炉低负荷给水温度的系统。
6.为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种大幅提高电站锅炉低负荷给水温度的系统，在机组回热系统的一号高压加热器的一段抽汽管道上增加一路加热汽源，汽源取自锅炉的过热蒸汽系统或者过热蒸汽系统到汽轮机高压缸的主蒸汽管道；
7.在一段抽汽管道与二段抽汽管道之间增设有二段外接汽源管道，在二段抽汽管道与三段抽汽管道之间增设有三段外接汽源管道。
8.进一步地，加热汽源管上布置有减压阀；二段外接汽源管道上布置有二段外接关断阀；三段外接汽源管道上布置有三段外接关断阀。
9.本发明公开了一种大幅提高电站锅炉低负荷给水温度的系统，通过调节进入机组回热系统的一号高压加热器、二号高压加热器、三号高压加热器的蒸汽压力从而调节进入锅炉省煤器的给水温度，最终达到调节scr反应器进口烟气温度的目的。该方案技术简单，不占用大量的空间，同时仅需在原有系统上增加部分管道和阀门，解决了其他低负荷脱硝技术布置空间受限、提温效果有限、投资高、系统复杂等等问题，不仅丰富了低负荷脱硝的技术手段，同时有利于节能环保。
附图说明
10.图1为本发明的传统的常规热力流程示意图。
11.图2为本发明的热力流程示意图。
12.图中：1、锅炉；2、汽轮机高压缸；3、汽轮机中压缸；4、过热蒸汽系统；5、再热蒸汽系统；6、省煤器；7、scr反应器；8、一号高压加热气器；9、二号高压加热气器；10、三号高压加热气器；11、除氧器；12、给水泵；14、减压阀；15、二段外接关断阀；16、一段抽汽逆止阀；17、一段抽汽关断阀；18、二段抽汽逆止阀；19、二段抽汽关断阀；20、三段抽汽逆止阀；21、三段抽汽关断阀；22、三段外接关断阀；23、低压缸；
13.a、主蒸汽管道；b、再热蒸汽管道；c、冷再蒸汽管道；d、给水管道；e、一段抽汽管道；f、二段抽汽管道；g、三段抽汽管道；h、新增加热汽源管道；i、二段外接汽源管道；j、三段外接汽源管道；k、一级输水管路；l、二级疏水管路；m、三级疏水管路。
具体实施方式
14.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
15.首先，如图1所示，为常规热力流程图，机组常规热力流程具体有：
16.s1、除氧器11出口的凝结水经过给水泵12的增压后进入机组回热系统的三号高压加热器10进行加热，三号高压加热器10的抽汽通过三段抽汽管道g供入，来自汽轮机中压缸3；在三段抽汽管道g上安装有三段抽汽逆止阀20、三段抽汽关断阀21，分别起到防逆流、控制管路通路的作用；
17.s2、机组回热系统的三号高压加热器10出口的给水进入机组回热系统的二号高压加热器9进行加热，二号高压加热器9的抽汽通过二段抽汽管道f供入，来自汽轮机高压缸2；同样，在二段抽汽管路f上安装有二段抽汽逆止阀18、二段抽汽关断阀19；
18.s3、机组回热系统的二号高压加热器9出口的给水继续进入机组回热系统的一号高压加热器8进行加热，一号高压加热器9的抽汽通过一段抽汽管道e供入，来自汽轮机高压缸2；同样，在一段抽汽管路e上安装有一段抽汽逆止阀16、一段抽汽关断阀17；
19.s4、机组回热系统的一号高压加热器8出口的给水进入锅炉1尾部的省煤器6，经过省煤器6加热后的高温水继续进入锅炉1的过热蒸汽系统4，过热蒸汽系统4产生的过热蒸汽通过主蒸汽管道a进入汽轮机高压缸2内做功；
20.s5、在汽轮机高压缸2内做完工的蒸汽通过冷再蒸管道c返回到锅炉1内的再热蒸汽系统5进行加热，再热蒸汽系统5出口的再热蒸汽通过再热蒸汽管道b进入汽轮机中压缸3内继续作用，在汽轮机中压缸3内做完功的蒸汽进入后续的汽轮机低压缸23；
21.s6、锅炉1内的烟气经过省煤器6之后进入scr反应器7，进行烟气的脱硝处理。
22.此外，机组热回系统的一号高压加热器8、二号高压加热器9、三号高压加热器10的疏水分别通过一级输水管路k、二级疏水管路l、三级疏水管路m逐级返回到除氧器内。
23.当机组符合降低到一定程度时，scr反应器的进口的烟气温度低于300℃，此时，scr催化反应器的催化剂活性会受到严重影响，不仅导致机组的nox污染物排放不达标，同时造成氨逃逸率的大幅度上升。
24.为提高锅炉低负荷工况下scr反应器的进口烟气温度，需要大幅度提高机组回热系统一号高压加热器8出口温度，即省煤器6进口的给水温度，在如图1所示的现有的机组回
热系统基础上，本发明设计了一种大幅提高电站锅炉低负荷给水温度的系统，如图2所示，在机组回热系统的一号高压加热器8的一段抽汽管道e上增加一路加热汽源，汽源取自锅炉1的过热蒸汽系统4或者过热蒸汽系统4到汽轮机高压缸2的主蒸汽管道a；由加热汽源管道h在一端与连通一段抽汽管道e、在另一端连通主蒸汽管道a；加热汽源管h上布置有减压阀14；
25.同时，在一段抽汽管道e与二段抽汽管道f之间增设有二段外接汽源管道i，在二段抽汽管道f与三段抽汽管道g之间增设有三段外接汽源管道j；其中，二段外接汽源管道i一端连接通在一段抽汽管道e上的一段抽汽逆止阀16之后、另一端连通在二段抽汽管道f上的二段抽汽关断阀19之后；三段外接汽源管道j一端连通在二段抽汽管道f的二段抽汽逆止阀18之后、另一端连通在三段抽汽管道g的三段抽汽关断阀21之后。
26.由此，在锅炉低负荷工作情况下，将机组回热系统的三号高压加热器10的汽源变为二号高压加热器9的汽源，从而提高进入三号高压加热器10的蒸汽压力，进而提高机组回热系统三号高压加热器10出口的给水温度；将机组回热系统二号高压加热器9的汽源变为一号高压加热器8(指抽汽压力最高的给水加热器)的汽源，从而提高进入机组回热系统二号高压加热器9的蒸汽压力，进而提高机组回热系统二号高压加热器9出口的给水温度；将机组回热系统一号高压加热器8的汽源由原来的汽轮机高压缸2换为锅炉过热蒸汽系统4或主蒸汽管道a的抽汽，从而提高进入机组回热系统一号高压加热器8的蒸汽压力，进而提高机组回热系统一号高压加热器8出口的给水温度。由此，实现进入锅炉1省煤器6的给水温度大幅提高，最终提高锅炉低负荷工况下scr反应器的进口烟气温度，从而达到锅炉低负荷脱硝的目的。
27.此外，为方便二段外接汽源管道i的通路控制以及防止逆流现象，在二段外接汽源管道i)布置有二段外接关断阀15。同理，在三段外接汽源管道j上布置有三段外接关断阀22。
28.还如图2所示，本发明所公开的大幅提高电站锅炉低负荷给水温度的方法，其热力流程变为：
29.s1、除氧器11出口的凝结水经过给水泵12的增压后进入机组回热系统的三号高压加热器10进行加热，三段抽汽管道g上的三段抽汽关断阀21关闭；汽轮机高压缸2的抽汽经过二段抽汽管道f、二段抽汽逆止阀18、三段外接汽源管道j、三段外接关断阀22进入三号高压加热器10；此时，三号高压加热器10的汽源变为了原来的机组热回系统二号高压加热器9的加热汽源；由于进入三号高压加热器10的蒸汽压力上升，蒸汽的饱和蒸汽温度提高，机组热回系统三号高压加热器10出口的给水温度上升；
30.s2、机组热回系统的三号高压加热器19出口的给水进入二号高压加热器9进行加热，二段抽汽管道f上的二段抽汽关断阀19关闭；汽轮机高压缸2的抽汽经过一段抽汽管道e、一段抽汽逆止阀16、二段外接汽源管道i、二段外接关断阀15进入机组回热系统的二号高压加热器9；此时，二号高压加热器9的热源变为了原来的机组回热系统一号高压加热器8的加热汽源；由于二号高压加热器9的蒸汽压力上升，蒸汽的饱和蒸汽温度提高，机组热回系统二号高压加热器9出口的给水温度上升；
31.s3、机组热回系统二号高压加热器9出口的给水进入一号高压加热器8进行加热，一段抽汽管道e上的一段抽汽关断阀17关闭；从锅炉1的过热蒸汽系统4或主蒸汽管道a上取
部分过热蒸汽作为机组回热系统的一号高压加热器8的汽源，过热蒸汽经过新增加热管道h、减压阀14后进入机组回热系统的一号高压加热器8；此时，一号高压加热器8的加热汽源变为了减压后的过热蒸汽；由于进入机组回热系统的一号高压加热器8的蒸汽压力上升，蒸汽的饱和蒸汽温度提高，机组热回系统的一号高压加热器8出口的给水温度上升；
32.s4、升温后的一号高压加热器8的出口给水进入锅炉1的尾部省煤器6，经过省煤器6加热后高温给水继续进入锅炉1的过热蒸汽系统4，过热蒸汽系统4产生的过热蒸汽通过主蒸汽管道a进入汽轮机高压缸2内做功；
33.s5、在汽轮机高压缸2内做完功的蒸汽通过冷再蒸汽管道c继续返回到锅炉1内的再热蒸汽系统5进行加热，再热蒸汽系统5出口的再热蒸汽通过再热蒸汽管道b进入汽轮机中压缸3内继续作用，在汽轮机中压缸3内做完功的蒸汽进入后续的汽轮机低压缸23；
34.s6、锅炉1的烟气经过省煤器6之后进入scr反应器，进行烟气的脱硝处理。
35.此外，机组热回系统的一号高压加热器8、二号高压加热器9、三号高压加热器10的疏水分别通过一级输水管路k、二级疏水管路l、三级疏水管路m逐级返回到除氧器11内。
36.由于机组热回系统的一号高压加热器8、二号高压加热器9、三号高压加热器10的传热主要受限于其本身的给水端差，而给水端差指的是：加热器进汽压力对应的饱和蒸汽温度与加热器出口给水温度的差值。这就意味着：进入加热器的蒸汽压力越高，蒸汽的饱和温度也就越高，加热器出口的给水温度越高。当进入机组回热系统各级高压加热器的抽汽压力上升时，其对应的饱和蒸汽温度升高，各级高压加热器出口的给水温度也会上升。而给水温度的上升最终会是scr反应器7进口的烟气温度上升，从而使锅炉1低负荷工况下达到脱销的温度需求。
37.锅炉1低负荷工况下，当scr反应器7进口烟气温度偏低时，首先调节新增加热汽源管道h上减压阀14的开度，使机组回热系统一号高加8的进汽压力上升，从而提高机组回热系统一号高加8出口的给水温度；其次开启二段外接汽源管道i上二段外接关断阀16的开度，从而使机组回热系统二号高加9的进汽压力提高，从而提高机组回热系统二号高加9出口的给水温度；再次开启三段外接汽源管道j上三段外接关断阀22的开度，从而使机组回热系统三号高加10的进汽压力提高，从而提高机组回热系统三号高加10出口的给水温度。通过上述调节，从而达到大幅度提高机组回热系统一号高加8出口给水温度的作用，最终达到提高锅炉1低负荷scr反应器7进口烟气温度的目的。
38.至此，根据scr反应器7进口烟气温度的变化情况，反复调节。
39.由此，对于本发明所公开的大幅提高电站锅炉低负荷给水温度的系统，可以大幅提高进入锅炉省煤器的给水温度，最终提高锅炉低负荷工况下scr反应器的进口烟气温度，保证了低负荷下scr催化剂的活性，拓宽了锅炉低负荷脱硝的技术范围。发明的技术简单，不占用大量的空间，同时仅需在原有系统上增加部分管道和阀门，解决了其他低负荷脱硝技术布置空间受限、提温效果有限、投资高、系统复杂等等问题，不仅丰富了低负荷脱硝的技术手段，同时有利于节能环保。
40.上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。