一种燃煤电厂烟风联合循环管道的连接装置的制作方法

本发明涉及煤火电机组深度调峰的技术领域，具体为一种燃煤电厂烟风联合循环管道的连接装置。

背景技术：

国家大力发展新能源(风光发电)，由于风光发电具有不确定性，电网为了消纳更多的风光发电，燃煤电厂面临着更频繁、更深度的调峰。在深度调峰工况下，怎样保持机组安全、经济和环保运行是迫在眉睫的重大课题。对于电厂锅炉运行来说，深度调峰时，锅炉低负荷稳定燃烧、汽温偏低、nox偏高、空预器腐蚀积灰、低温省煤器入口烟温明显偏低等问题会更加突出，需要重点关注并尽快解决，否则，这些问题将会严重影响燃煤机组安全、经济、环保指标。

燃煤锅炉在50％～100％负荷期间，锅炉主要运行参数基本都能达到设计值附近，机组深度调峰时，需要降低锅炉负荷至30％负荷左右，有条件的机组负荷降低至20％负荷左右。在低负荷期间，解决燃烧稳定性的问题可以通过等离子助燃或微油点火小油枪助燃来实现。再热汽温偏低是锅炉汽温对流特性决定的，低负荷期间，炉膛出口烟气温度降低、烟气量明显减小，再热汽温偏低；nox偏高主要原因是低负荷期间，为了保障空气动力特性及锅炉汽温，人为的增加了过量空气系数，使得进入炉膛的空气明显多于理论空气量，造成炉内主燃烧区氧量富裕，低nox燃烧器不能发挥应有的作用，nox生成量明显增加，给下游scr运行带来较大压力；空预器腐蚀、积灰加重的原因主要是锅炉低负荷期间空预器烟气流速低、排烟温度低，空预器冷端局部容易达到酸露点条件，引起腐蚀和积灰恶性循环，另外由于nox过高，使得喷氨量过量使用，氨逃逸增加，在空预器中易形成硫酸氢氨，进一步加剧空预器睹灰情况；低温省煤器进口烟温局部过低不能正常投运，同时也会引起腐蚀或积灰。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供了一种燃煤电厂烟风联合循环管道的连接装置，其通过适当增加低负荷期间的锅炉烟气量，同时进入炉膛的总风量中的氧量不能明显过大，大幅提高空预器入口气流温度，提高排烟温度以保障低温省煤器能够正常投运。

一种燃煤电厂烟风联合循环管道的连接装置，其技术方案是这样的：其包括锅炉、scr反应器、空预器、一次风机、送风机、低温省煤器、除尘器、引风机、脱硫塔、烟囱，所述锅炉的烟气出口连接所述scr反应器的入口，所述scr反应器的出口连接所述空预器的入口，所述空预器的热二次风连接进入锅炉的内腔，所述空预器的热一次风连接进入磨煤机的流通道，所述一次风机将一次风输送进入所述空预器的一次风道，送风机将风送入空预器的二次风道，所述空预器的烟气出口连接进入低温省煤器后连接至所述除尘器、再连接至所述引风机后接入所述脱硫塔，所述脱硫塔的出口连通至所述烟囱的入口，其特征在于：所述引风机的出口引旁通管路连通至所述送风机的入口，所述空预器的热二次风出口通过支路引出第一旁路连通至所述送风机的入口，所述空预器的热二次风出口通过支路再引出第二旁路连通至所述一次风机的进风口。

其进一步特征在于：所述旁通管路上设置有第一调节门、第一流量计、第一温度表；

所述第一旁路上设置有第二调节门、第二流量计、第二温度表；

所述第二旁路上设置有第三调节门、第三流量计、第三温度表；

在送风机的进口设置环境进风温度表，在送风机的出口设置气流温度表，在一次风机的进口设置环境进风温度表，在一次风机的出口设置气流温度表。

采用上述技术方案后，在深度调峰低负荷期间，通过调节第一调节门，控制再循环烟气流量，观察送风机出力、送风机出口温度、nox以及再热汽温的变化，控制炉膛出口氧量4％～5％。在低负荷运行调整过程中，为预防空预器低温腐蚀，在排烟温度不超过145℃，低温省煤器出口烟温不超过95℃的前提下，控制送风机出口气流温度在50℃～70℃，当通过烟气再循环调整不能满足送风机出口气流温度，可调节第二调节门，调节第三调节门，控制一次风机出口气流温度在50℃～70℃。通过烟气再循环烟气量的增加，降低锅炉主燃烧区的空气氧含量，降低nox的生成，同时通过再循环烟气量的增加，提高锅炉汽温；通过大幅提高送风机、一次风机出口气流温度，大幅提高空预器预防低温腐蚀能力，同时烟气量的增加也有利于提高空预器自清灰能力；通过提高排烟温度，使低温省煤器能够正常投运，防止局部烟气温度过低引起低温省煤器发生低温腐蚀和积灰，并保持低温省煤器出口烟温90℃，保持余热的正常回收。

附图说明

图1为本发明的结构示意简图；

图中序号所对应的名称如下：

锅炉1、scr反应器2、空预器3、一次风机4、送风机5、低温省煤器6、除尘器7、引风机8、脱硫塔9、烟囱10、磨煤机11、旁通管路12、支路13、第一旁路14、第二旁路15、第一调节门16、第一流量计17、第一温度表18、第二调节门19、第二流量计20、第二温度表21、第三调节门22、第三流量计23、第三温度表24、第一环境进风温度表25、第一气流温度表26、第二环境进风温度表27、第二气流温度表28、送煤机29。

具体实施方式

一种燃煤电厂烟风联合循环管道的连接装置，见图1：其包括锅炉1、scr反应器2、空预器3、一次风机4、送风机5、低温省煤器6、除尘器7、引风机8、脱硫塔9、烟囱10，锅炉1的烟气出口连接scr反应器2的入口，scr反应器2的出口连接空预器3的入口，空预器3的热二次风连接进入锅炉1的内腔，空预器3的热一次风连接进入磨煤机11的流通道，一次风机4将一次风输送进入空预器3的一次风道，送风机5将风送入空预器3的二次风道，空预器3的烟气出口连接进入低温省煤器6后连接至除尘器7、再连接至引风机8后接入脱硫塔9，脱硫塔9的出口连通至烟囱10的入口，引风机8的出口引旁通管路12连通至送风机5的入口，空预器3的热二次风出口通过支路13引出第一旁路14连通至送风机5的入口，空预器3的热二次风出口通过支路13再引出第二旁路15连通至一次风机4的进风口。

旁通管路12上设置有第一调节门16、第一流量计17、第一温度表18；

第一旁路14上设置有第二调节门19、第二流量计20、第二温度表21；

第二旁路15上设置有第三调节门22、第三流量计23、第三温度表24；

在送风机5的进口设置第一环境进风温度表25，在送风机5的出口设置第一气流温度表26，在一次风机4的进口设置第二环境进风温度表27，在一次风机4的出口设置第二气流温度表28。

图中序号29为送煤机。

其工作原理如下：在深度调峰低负荷期间，通过调节第一调节门，控制再循环烟气流量，观察送风机出力、送风机出口温度、nox以及再热汽温的变化，控制炉膛出口氧量4％～5％。在低负荷运行调整过程中，为预防空预器低温腐蚀，在排烟温度不超过145℃，低温省煤器出口烟温不超过95℃的前提下，控制送风机出口气流温度在50℃～70℃，当通过烟气再循环调整不能满足送风机出口气流温度，可调节第二调节门，调节第三调节门，控制一次风机出口气流温度在50℃～70℃。通过烟气再循环烟气量的增加，降低锅炉主燃烧区的空气氧含量，降低nox的生成，同时通过再循环烟气量的增加，提高锅炉汽温；通过大幅提高送风机、一次风机出口气流温度，大幅提高空预器预防低温腐蚀能力，同时烟气量的增加也有利于提高空预器自清灰能力；通过提高排烟温度，使低温省煤器能够正常投运，防止局部烟气温度过低引起低温省煤器发生低温腐蚀和积灰，并保持低温省煤器出口烟温90℃，保持余热的正常回收。

以某厂超超临界660mw机组为例，30％负荷时引风机出口烟气含氧量为9.6％，烟气流量约为1200t/h，引风机出口烟气温度为115℃(低温省煤器因入口烟温低未投运)，入炉总风量为1100t/h，送风机进口风量为770t/h，一次风机进口风量330t/h。环境温度25℃，送风机出口气流温度为28℃，一次风机出口气流温度38℃，空预器出口二次热风温度为298℃。

当烟气再循环流量为200t/h时，保持入炉总风量不变，送风机出口气流温度tky为：

(770×28×ck2 200×(115 δt2)×cy)＝970×cky×tky(1)

式中：

tky——送风机出口混合气流温度，℃；

ck2——空气比热容，kj/kg·k；cy——烟气比热容，kj/kg·k；

cky——空气和烟气混合后气流比热容，kj/kg·k；

δt2——送风机温升，取经验值3℃。

经过计算送风机出口混合后气流温度为47.0℃。送风机出口混合气流含氧量为oky为：

770×20.9％×(32/28.96) 200×9.6％×(32/30.03)＝970×oky×(32/mky)(2)

mky＝970/(770/1.293 200/1.34)×22.4＝29.17(3)

式中：

oky——送风机出口混合气流含氧量(体积含量)，％；

mky——送风机出口混合气流分子量；

经过计算送风机出口混合后气流oky为18.6％。

此时如果当送风机出口混合气流未达到50℃，通过打开第二调节门，保持一定的二次热风量qrf2；

970×cky×tky qrf2×(298 δt2)×crf＝(970 qrf2)×ckyr×tkyr

式中：

qrf2——热二次风再循环风量，t/h；crf——热二次风比热容，kj/kg·k；

ckyr——送风机出口混合气流比热容(环境空气、烟气和热二次风)，kj/kg·k；

tkyr——送风机出口混合气流温度(环境空气、烟气和热二次风)，℃。

对于一次风机出口气流温度未达到50℃，通过打开第三调节门，保持一定的二次热风量qrf1。

其将烟气再循环和热风再循环联合运用，将烟气引至送风机进口，将二次热风再循环分别引至送风机和一次风机进口，提高了空预器进口气流温度、增加锅炉烟气量的同时可以降低入炉内氧量，这样从源头控制锅炉nox的生成、提高锅炉汽温，防止空预器冷端腐蚀和积灰、低温省煤器局部腐蚀和积灰。对于在役燃煤机组，锅炉现场空间容易满足上述改造要求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。