二次再熱鍋爐防止噴口燒損的射流煙氣再循環(huán)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明二次再熱鍋爐防止噴口燒損的射流煙氣再循環(huán)方法涉及一種火電站可以長(zhǎng)期、安全、經(jīng)濟(jì)使用的二次再熱電站鍋爐的主汽溫度、一次再熱汽溫度、二次再熱汽溫度的調(diào)節(jié)方法。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的火電站使用的二次再熱電站鍋爐用于向二次再熱的汽輪發(fā)電機(jī)組供汽，典型的鍋爐側(cè)主汽溫度/一次再熱汽溫度/二次再熱汽溫度的設(shè)計(jì)值為605 0C /623 0C /623 0C ο
[0003]典型的二次再熱的汽輪發(fā)電機(jī)組配有四級(jí)高壓加熱器和分離的蒸汽冷卻器，鍋爐給水溫度高達(dá)330°C ;—次再熱器的進(jìn)口溫度和二次再熱器的進(jìn)口溫度一般在420?440。。。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的主蒸汽調(diào)溫方式:煤水比+噴水減溫，可確保過(guò)熱蒸汽出口溫度在30%?100% BMCR工況下均能達(dá)到設(shè)計(jì)值；再熱蒸汽調(diào)溫方式:煙氣擋板+擺動(dòng)燃燒器+噴水減溫，可確保一次再熱蒸汽出口溫度在50%?100% BMCR工況下能達(dá)到設(shè)計(jì)值；但二次再熱蒸汽出口溫度只能在65%?100% BMCR工況下能達(dá)到設(shè)計(jì)值。
[0005]為了使二次再熱蒸汽出口溫度能在50%?65% BMCR工況下也能達(dá)到設(shè)計(jì)值，現(xiàn)有技術(shù)采用爐煙再循環(huán)，增加中、低負(fù)荷下的煙氣容積流量，增加二次再熱器的對(duì)流換熱量來(lái)達(dá)成。爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)的入口可以接在省煤器的出口也可以接在除塵器的出口，爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口接爐膛冷灰斗下部。爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)的入口接在省煤器的出口時(shí)，高粉塵、較高工作溫度、較低的煙氣重度、較高轉(zhuǎn)數(shù)使?fàn)t煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)的可靠性降低，電耗增大；爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)的入口接在除塵器的出口時(shí)空氣預(yù)熱器煙側(cè)流量增加10%到20%，會(huì)引起鍋爐排煙溫度顯著升高，鍋爐效率明顯下降。
[0006]發(fā)明專利“一種新型二次再熱電站鍋爐的爐煙再循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng)”記載了一種以熱一次風(fēng)為動(dòng)力，在二次再熱電站鍋爐的左、右側(cè)各布置一臺(tái)“調(diào)溫風(fēng)-煙噴射器”，引射省煤器出口的煙氣，煙風(fēng)混合物經(jīng)調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴組進(jìn)入鍋爐爐膛的技術(shù)方案。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0007]所要解決的技術(shù)問(wèn)題:
[0008]現(xiàn)有技術(shù)的二次再熱電站鍋爐的調(diào)溫系統(tǒng)如不使用爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)，在燃用易結(jié)渣煙煤爐膛出口煙溫較低時(shí)，50%?65% BMCR工況下二次再熱蒸汽出口溫度難以達(dá)到設(shè)計(jì)值；爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)的入口接在省煤器的出口時(shí)，高粉塵、較高工作溫度、較低煙氣重度、較高轉(zhuǎn)數(shù)使?fàn)t煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)的可靠性降低，電耗增大；爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)的入口接在除塵器的出口時(shí)空氣預(yù)熱器煙側(cè)流量增加10%到20%，會(huì)引起鍋爐排煙溫度升高，鍋爐效率下降；為降低鍋爐排煙溫度從汽機(jī)側(cè)引入凝結(jié)水和/或溫度較低的給水來(lái)冷卻煙氣，又會(huì)增加汽輪機(jī)的凝汽損失，升尚汽輪機(jī)的熱耗。
[0009]發(fā)明專利“一種新型二次再熱電站鍋爐的爐煙再循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng)”記載的一種以熱一次風(fēng)為動(dòng)力，在二次再熱電站鍋爐的左、右側(cè)各布置一臺(tái)“調(diào)溫風(fēng)-煙噴射器”，引射省煤器出口的煙氣，煙風(fēng)混合物經(jīng)調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴組進(jìn)入鍋爐爐膛的技術(shù)方案，由于與調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱連接的調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴組由多個(gè)調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴組成，用微量一次風(fēng)去冷卻調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴組、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道時(shí)，流過(guò)調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴組中的各調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴的流量有可能不均勻，遠(yuǎn)端的調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴的流量畸大，近端的調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴的流量畸小，極端的情況下，近端的調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴的流量小到0，甚至發(fā)生高溫?zé)煔饣亓?，燒損調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴；為了在鍋爐高負(fù)荷停用射流煙氣再循環(huán)時(shí)，不燒損冷卻風(fēng)流量最小的調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴，勢(shì)必要增加冷卻用的一次風(fēng)總量；改進(jìn)冷卻用的一次風(fēng)在各個(gè)調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴中分配的均勻性，對(duì)保證射流煙氣再循環(huán)系統(tǒng)的長(zhǎng)期、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要意義。
[0010]解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案:
[0011]本發(fā)明的目的是提供一種二次再熱鍋爐防止噴口燒損的射流煙氣再循環(huán)方法采取與現(xiàn)有技術(shù)完全不同的技術(shù)路線，既解決現(xiàn)有技術(shù)的二次再熱電站鍋爐的調(diào)溫系統(tǒng)不使用爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)，在50%?65% BMCR工況下二次再熱蒸汽出口溫度難以達(dá)到設(shè)計(jì)值的問(wèn)題；又顯著改進(jìn)冷卻用的一次風(fēng)在各個(gè)調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴中分配的均勻性，對(duì)保證射流煙氣再循環(huán)系統(tǒng)的長(zhǎng)期、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要意義。
[0012]本發(fā)明一種二次再熱鍋爐防止噴口燒損的射流煙氣再循環(huán)方法包括調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱(5)，調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道(7)、調(diào)溫風(fēng)-煙噴射器(9)、噴射器煙氣吸入側(cè)關(guān)斷擋板(8)、噴射器熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)、熱一次風(fēng)道(11)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板
[12]、DCS控制系統(tǒng)；在鍋爐中、低負(fù)荷時(shí)，熱一次風(fēng)經(jīng)熱一次風(fēng)道(11)、噴射器熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)進(jìn)入調(diào)溫風(fēng)-煙噴射器(9)，打開噴射器煙氣吸入側(cè)關(guān)斷擋板(8)，從鍋爐爐煙抽出口(6)抽吸鍋爐省煤器(3)前/省煤器(3)后的煙氣，煙風(fēng)混合物經(jīng)調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道(7)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱(5)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板(12)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)進(jìn)入鍋爐爐膛
(I);調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)布置在鍋爐屏式過(guò)熱器(2)下3m至4m處，只改變爐膛內(nèi)輻射換熱量和對(duì)流換熱量的比例、增加煙氣容積流量，基本不參與和干擾低氮燃燒過(guò)程；在鍋爐高負(fù)荷時(shí)，關(guān)閉噴射器煙氣吸入側(cè)關(guān)斷擋板(8)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板(12)，半開噴射器熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)以避免調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板(12)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱(5)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道(7)燒損；DCS控制系統(tǒng)按鍋爐負(fù)荷、二次再熱汽溫度調(diào)整噴射器熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)的開度以使二次再熱汽溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值，一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)在鍋爐負(fù)荷低于70% BMCR時(shí)開啟，調(diào)溫?zé)燂L(fēng)混合物的重量流量在BMCR煙氣重量流量的5%至20%之間可調(diào)。
[0013]發(fā)明的有益效果:
[0014]?解決現(xiàn)有技術(shù)的二次再熱電站鍋爐的調(diào)溫系統(tǒng)不使用爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)，在50%?65% BMCR工況下二次再熱蒸汽出口溫度難以達(dá)到設(shè)計(jì)值的問(wèn)題，特別是在燃用易結(jié)渣煙煤，提高爐膛出口煙溫受到限制時(shí)；
[0015]?避免爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)的入口接在除塵器的出口時(shí)空氣預(yù)熱器煙側(cè)流量增加10%到20%引起鍋爐排煙溫度顯著升高，鍋爐效率顯著下降問(wèn)題；
[0016]?煙風(fēng)混合物溫度明顯高于除塵器后煙氣溫度，調(diào)溫過(guò)程exergy (火用)損失減少；
[0017]籲增大了空氣預(yù)熱器空側(cè)的熱容量，鍋爐排煙溫度為下降趨勢(shì)；
[0018]籲無(wú)需從汽機(jī)側(cè)引入凝結(jié)水和/或溫度較低的給水來(lái)冷卻煙氣避免汽輪機(jī)的凝汽損失增大；
[0019]籲可節(jié)省空氣預(yù)熱器的旁路省煤器和/或預(yù)熱器后的低壓省煤器的巨額投資；
[0020]籲無(wú)爐煙再循環(huán)風(fēng)機(jī)，節(jié)省基建投資，節(jié)省廠用電，抗磨損，節(jié)省運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；
[0021]?調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴與省煤器出口之間的煙氣壓差頗小于鍋爐冷灰斗下部與除塵器出口之間的煙氣壓差，爐煙再循環(huán)調(diào)溫所需要的能耗大大減少；
[0022]籲避免低溫爐煙進(jìn)入爐膛冷灰斗下部對(duì)低氮燃燒系統(tǒng)的干擾；
[0023]籲顯著改進(jìn)冷卻用的一次風(fēng)在各個(gè)調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴中分配的均勻性，對(duì)保證射流煙氣再循環(huán)系統(tǒng)的長(zhǎng)期、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要意義。
(四)【附圖說(shuō)明】:
[0024]圖1為射流煙氣再循環(huán)布置圖Π型爐方案；
[0025]圖2為射流煙氣再循環(huán)布置圖塔式爐方案；
[0026]圖3為爐煙再循環(huán)調(diào)溫系統(tǒng)圖(單側(cè))。
[0027]在圖1、圖2、圖3中:
[0028]I爐膛、2屏式過(guò)熱器、
[0029]3省煤器、4調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴、
[0030]5調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱、6爐煙抽出口、
[0031]7調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道、8噴射器煙氣吸入側(cè)關(guān)斷擋板、
[0032]9調(diào)溫風(fēng)-煙噴射器、10噴射器熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板、
[0033]11熱一次風(fēng)道、12多孔開關(guān)式節(jié)流擋板。
(五)【具體實(shí)施方式】:
[0034]實(shí)施例1:
[0035]現(xiàn)結(jié)合圖1和圖3，以一臺(tái)100Mff等級(jí)，主汽溫度/ 一次再熱汽溫度/ 二次再熱汽溫度的設(shè)計(jì)值為605°C /623V /623°C的二次再熱Π型電站鍋爐為例說(shuō)明實(shí)現(xiàn)發(fā)明的優(yōu)選方式。
[0036]本發(fā)明一種二次再熱鍋爐防止噴口燒損的射流煙氣再循環(huán)方法包括調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱(5)，調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道(7)、調(diào)溫風(fēng)-煙噴射器(9)、噴射器煙氣吸入側(cè)關(guān)斷擋板(8)、噴射器熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)、熱一次風(fēng)道(11)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板(12)、DCS控制系統(tǒng)；在鍋爐中、低負(fù)荷時(shí)，熱一次風(fēng)經(jīng)熱一次風(fēng)道(11)、噴射器熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)進(jìn)入調(diào)溫風(fēng)-煙噴射器(9)，打開噴射器煙氣吸入側(cè)關(guān)斷擋板(8)，從鍋爐爐煙抽出口(6)抽吸鍋爐省煤器(3)前的煙氣，煙風(fēng)混合物經(jīng)調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道(7)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱(5)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板(12)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)進(jìn)入鍋爐爐膛(I);調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)布置在鍋爐屏式過(guò)熱器(2)下3m至4m處，只改變爐膛內(nèi)輻射換熱量和對(duì)流換熱量的比例、增加煙氣容積流量，基本不參與和干擾低氮燃燒過(guò)程；在鍋爐高負(fù)荷時(shí)，關(guān)閉噴射器煙氣吸入側(cè)關(guān)斷擋板(8)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板(12)，半開噴射器熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)以避免調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板(12)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱(5)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)接風(fēng)道(7)燒損；DCS控制系統(tǒng)按鍋爐負(fù)荷、二次再熱汽溫度調(diào)整噴射器熱一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)的開度以使二次再熱汽溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值，一次風(fēng)調(diào)節(jié)擋板(10)在鍋爐負(fù)荷低于70% BMCR時(shí)開啟，調(diào)溫?zé)燂L(fēng)混合物的重量流量在BMCR煙氣重量流量的5%至20%之間可調(diào)。
[0037]調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板(12)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱(5)布置在Π型電站鍋爐后水冷壁折煙角下方，距屏式過(guò)熱器(2)底部3至4m處，調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)沿爐寬均布；調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴(4)、多孔開關(guān)式節(jié)流擋板(12)、調(diào)溫?zé)燂L(fēng)聯(lián)箱(5)分為左右兩組對(duì)稱布置；調(diào)溫?zé)燂L(fēng)噴嘴⑷的煙風(fēng)混合物出口最高流速不超過(guò)40m/s ;調(diào)溫風(fēng)-煙噴射器(9)的煙風(fēng)混合物出口與爐煙抽出口(6)之間的全壓升不超過(guò)1.5kPa，調(diào)溫風(fēng)-煙噴射器