一种深度调峰工况下利用低压旁路加热锅炉给水的热力系统的制作方法

本实用新型涉及电厂热力系统，特别是一种深度调峰工况下利用低压旁路加热锅炉给水的热力系统。

背景技术：

随着新能源装机容量的不断提高，火电机组负荷率逐渐下降，深度调峰工况运行成为目前火电机组运行的主要特点之一，为提高火电机组参与深度调峰的积极性，各省份陆续出台了深度调峰辅助服务市场交易规则，在此规则下，发电企业参与深度调峰时间越长、负荷越低便能够得到较多的调峰补偿。

但机组参与深度调峰后，负荷较低，锅炉稳燃压力很大，为了确保机组不会因参与深度调峰导致非停，机组多采取投油、开启汽机旁路等方式稳定锅炉燃烧，这种方式虽然可保证锅炉的稳燃，但经济性下降很多；另外，负荷较低导致排烟温度下降，脱硝设备效率下降，氮氧化物升高，给机组环保指标带来了新的压力。因此，其改进和创新势在必行。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之不足，本实用新型之目的就是提供一种深度调峰工况下利用低压旁路加热锅炉给水的热力系统，可以有效解决提高锅炉给水温度和提高脱硝效率的问题。

本实用新型解决的技术方案是：

一种深度调峰工况下利用低压旁路加热锅炉给水的热力系统，包括锅炉、高压缸、中压缸、低压缸、凝汽器、低压加热器、除氧器和高压加热器，锅炉的蒸汽出口与高压缸的进气口相连，高压缸的出气口上装有伸入与锅炉内的再热循环管道，再热循环管道的出气端与中压缸的进气口相连，中压缸的出气口与低压缸的进气口相连，构成具有循环再热功能的多级蒸汽做功动力输出结构；低压缸的出气口与凝汽器的进气口相连，凝汽器的出液口经串联的低压加热器、除氧器和高压加热器与锅炉的进液口相连，构成蒸汽的加热水循环结构；锅炉与中压缸之间的再热循环管道上连接有与凝汽器的进气口相连的低压旁路管道，低压旁路管道上设置依次串联的低压旁路调节门和减温减压阀门，该热力系统还包括设置在高压加热器与锅炉之间的管路上的外置式蒸汽冷却器，外置式蒸汽冷却器的进水口与高压加热器的出水口相连，外置式蒸汽冷却器的出水口与锅炉的进液口相连，外置式蒸汽冷却器的进气口上连接有与低压旁路管道相连通的第一蒸汽加热循环管路，外置式蒸汽冷却器的出气口上连接有与低压旁路管道相连通的第二蒸汽加热循环管路，第二蒸汽加热循环管路的终点(第二蒸汽加热循环管路与低压旁路管道的连接点)位于第一蒸汽加热循环管路的起点(第一蒸汽加热循环管路与低压旁路管道的连接点)与低压旁路调节门之间，构成高压加热器出水口给水的蒸汽式热交换升温结构。

优选的，所述外置式蒸汽冷却器与低压旁路管道之间的第一蒸汽加热循环管路上依次设置有串联的气动调节门、手动调节门和电动调节门。

优选的，所述外置式蒸汽冷却器与低压旁路管道之间的第二蒸汽加热循环管路上依次设置有串联的电动隔离门和手动隔离门。

本实用新型结构新颖独特、简单合理，在原有电厂热力系统的基础上进行改造，增设外置式蒸汽冷却器以及对应的管路、阀门即可，在深度调峰工况下开启低压旁路，提高锅炉进汽量，保证锅炉稳燃的基础上，由于在给水管道新增外置式蒸汽冷却器，利用低压旁路蒸汽加热给水，提高锅炉入口水温，一方面可提高经济性，另一方面可提高脱硝设备入口的烟气温度，提高脱硝效率，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的框式连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1给出，本实用新型包括锅炉16、高压缸1、中压缸2、低压缸3、凝汽器4、低压加热器6、除氧器7和高压加热器9，锅炉16的蒸汽出口与高压缸1的进气口相连，高压缸1的出气口上装有伸入与锅炉内的再热循环管道，再热循环管道的出气端与中压缸2的进气口相连，中压缸2的出气口与低压缸3的进气口相连，构成具有循环再热功能的多级蒸汽做功动力输出结构；低压缸3的出气口与凝汽器4的进气口相连，凝汽器4的出液口经串联的低压加热器6、除氧器7和高压加热器9与锅炉16的进液口相连，构成蒸汽的加热水循环结构；锅炉与中压缸之间的再热循环管道上连接有与凝汽器4的进气口相连的低压旁路管道19，低压旁路管道19上设置依次串联的低压旁路调节门17和减温减压阀门18，该热力系统还包括设置在高压加热器9与锅炉16之间的管路上的外置式蒸汽冷却器10，外置式蒸汽冷却器10的进水口与高压加热器9的出水口相连，外置式蒸汽冷却器10的出水口与锅炉16的进液口相连，外置式蒸汽冷却器10的进气口上连接有与低压旁路管道19相连通的第一蒸汽加热循环管路20a，外置式蒸汽冷却器10的出气口上连接有与低压旁路管道19相连通的第二蒸汽加热循环管路20b，第二蒸汽加热循环管路20b的终点(第二蒸汽加热循环管路与低压旁路管道的连接点)位于第一蒸汽加热循环管路的起点(第一蒸汽加热循环管路与低压旁路管道的连接点)与低压旁路调节门17之间，构成高压加热器出水口给水的蒸汽式热交换升温结构。

所述的外置式蒸汽冷却器为现有技术，其内部含有过水通道和过气通道，两中介质的通道通过接触进行热交换，该设备为现有技术，如东方电气集团东方锅炉股份有限公司生产的型号为zl-580的蒸汽冷却器(蒸汽冷凝器)。

为保证使用效果，所述外置式蒸汽冷却器10与低压旁路管道19之间的第一蒸汽加热循环管路20a上依次设置有串联的气动调节门13、手动调节门14和电动调节门15；所述外置式蒸汽冷却器10与低压旁路管道19之间的第二蒸汽加热循环管路20b上依次设置有串联的电动隔离门11和手动隔离门12。

所述凝汽器4与低压加热器6之间设置有凝结水泵5；所述除氧器7与高压加热器9之间设置有给水泵8。

如图1所示，所述低压加热器6有4组，分别为第一低压加热器61、第二低压加热器62、第三低压加热器63和第四低压加热器64，低压缸的出气口分别与4组低压加热器的进气口相连，第四低压加热器64的出气口与第三低压加热器63的进气口相连，第三低压加热器63的出气口与第二低压加热器62的进气口相连，第二低压加热器62的出气口与第一低压加热器61的进气口相连，第一低压加热器61的出气口与凝汽器4的进气口相连，凝汽器4的出液口经凝结水泵5与第一低压加热器61的进水口相连，第一低压加热器61、第二低压加热器62、第三低压加热器63和第四低压加热器64的出水口、进水口依次首尾相连，第四低压加热器64的出水口与除氧器7的进水口相连，通过低压缸的蒸汽加热冷凝水。

如图1所示，所述高压加热器9有3组，分别为第一高压加热器91、第二高压加热器92、第三高压加热器93，高压缸的出气口分别与第二高压加热器92、第三高压加热器93的进气口相连，中压缸的出气口与第一高压加热器91的进气口相连，第三高压加热器93的出气口与第二高压加热器92的进气口相连，第二高压加热器92的出气口与第一高压加热器91的进气口相连，第一高压加热器91的出气口去除氧器7的进气口相连，中压缸的出气口与除氧器的进气口相连，除氧器7的出水口与第一高压加热器91的进水口相连，第一高压加热器91、第二高压加热器92和第三高压加热器93的出水口、进水口依次首尾相连，第三高压加热器93的出水口与外置式蒸汽冷却器10的进水口相连，通过高压缸、中压缸的蒸汽进一步加热冷凝水。

本实用新型的使用情况是，当机组参与深度调峰后，负荷降低至锅炉最低稳燃负荷以下时，首先开启低压旁路管道19上的低压旁路调节门17低压旁路气动阀门，用以提高锅炉蒸汽流量，然后开启外置式蒸汽冷却器进气口上第一蒸汽加热循环管路上的电动调节门和手动调节门以及第二蒸汽加热循环管路上的电动隔离门11和手动隔离门12，按照低压旁路调节门的开度和开启方式开启外置蒸冷器汽侧进气侧的气动调节门13，再热循环管道内的再热蒸汽进入低压旁路管道，再通过第一蒸汽加热循环管路进入外置式蒸汽冷却器10与高压加热器出口侧给水进行热交换后，通过第二蒸汽加热循环管路重新回到低压旁路管道，通过外置式蒸汽冷却器的热交换，利用低压旁路管道19上的蒸汽加热高压加热器9出水口的给水，提高锅炉省煤器入口水温。当机组退出深度调峰，关闭低压旁路调节门17、外置式蒸汽冷却器进、出口上的电动调节门、电动隔离门，外置式蒸汽冷却器退出运行。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)开启低压旁路调节门，并利用低压旁路蒸汽加热锅炉给水，相比原热力系统(缺少外置式蒸冷器)，在深度调峰工况可提高给水温度10℃以上，降低煤耗，且锅炉负荷越低，相应的旁路调节门会进一步开大，降低的煤耗越多。

(2)提高锅炉给水温度以后，相应的也会提高锅炉尾部烟道烟气温度，提高脱硝效率。