[实用新型]一种用于汽轮发电机组的可调式给水回热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可调式给水回热系统，用于汽轮发电机组。 

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展和人民生活水平的显著提高，各行业生产用电和民生用电都迅速增长，电网峰谷差急剧加大，为了保证电网的安全供电和电能质量，电网必须备有足够的调峰能力，既能迎高峰又能就低谷。在我国，由于燃煤发电机组在整个发电总装机中占了73％以上，因而使大型火电机组不得不承担着电网扩大调峰能力的任务，因而常处于不同负荷阶段运行。同时，燃煤火电厂又是污染物排放大户，火电厂的烟气脱硫、脱硝已成为我国“节能减排”的一项重要工作。对于脱硝技术，目前SCR法(选择性催化还原法)是国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。采用SCR法脱硝，当锅炉处于低负荷运行的时候，SCR脱硝系统的反应器入口温度可能会下降到低于催化剂的工作温度区间，此时SCR脱硝系统就不得不退出运行，一般在60％额定负荷以下就停运SCR脱硝系统。而机组负荷越低，产生的污染物NOx值越高，而此时脱硝系统却已退出运行。根据中国目前大型火电机组要参与调峰的现状，机组往往很多时候处于低负荷运行状态。因而在现有条件下，脱硝系统利用率并不高，机组环保水平也因此而打折扣。 

同时，由于机组变负荷运行，当机组处于低负荷时，抽汽压力降低，对应给水温度降低，导致锅炉平均吸热温度降低，从而降低了机组的热力循环热效率，使机组经济性降低，同等发电量下，效率低的机组所对应的污染物排放量要相对增加。 

此外，由于机组需要变负荷运行，汽轮机的主蒸汽调节阀经常处于节流状态，这增加了机组的效率损失。尤其是对大型的高参数直流锅炉，一方面由于其蓄热量小，负荷调节响应特性差；另一方面，由于负荷的快速变化导致锅炉压力相应变化，继而水冷壁内汽水温度及后续受热面的蒸汽温度亦快速变化，从而使这些受热面内外壁面的温度梯度急剧变化，产生应力冲击。由于高参数机组受热面大多采用合金钢，受材料的限制，其材料本身设计安全裕度不大，因而调频所导致受热面温度的频繁变化影响了设备的使用寿命，对锅炉运行存在安全隐患。 

因此，本领域的技术人员致力于开发一种可调式给水回热系统，减少机组运行时污染物的排放，提高变负荷运行时的经济性，且完善机组调频特性以满足电网调频的要求。 

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的是机组处于低负荷状态时脱硝系统需要停运的问题，同时改善机组的低负荷经济性，完善机组的调频特性。 

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于汽轮发电机组的可调式给水回热系统，至少包括汽轮机的高压缸、抽汽管道、以所述高压缸的增设抽汽为热源的末级给水加热器及所述抽汽管道上的调节阀门，还包括：在所述高压缸上增设的末级抽汽口；增设的末级抽汽管道及末级给水加热器，所述末级抽汽管道与所述末级抽汽口及所述末级给水加热器相连；所述高压缸内做过功的一部分蒸汽通过所述末级抽汽口及所述抽汽管道引至所述末级给水加热器，用以进一步加热锅炉给水；以及抽汽调节阀，所述抽汽调节阀安装在增设的所述末级抽汽管道上，用于对所述末级抽汽管道的抽汽进行节流调节。 

在本实用新型较佳的实施例中，所述末级给水加热器与前级给水加热器串联连接。 

本实用新型的可调式给水回热系统是一种可在机组变负荷状态下维持或改变给水温度的有效措施，从而提高机组环保性、经济性和安全性并完善调频特性，成为一种弹性回热系统，具有以下优点及技术效果： 

(1)由于在不同负荷下，平均给水温度能维持基本一致，因而在低负荷下，给水温度相对显著提高，省煤器后烟气温度亦相对升高，这样即使在低负荷下进入脱硝系统反应器的入口烟气温度仍然较高，可使催化剂的工作温度仍在正常区间，这能使脱硝系统(SCR)不再需要退出运行，大大提高了脱硝系统的利用率，显著提升了机组的环保水平。 

(2)在低负荷运行时，弹性回热系统的使用，增加了回热抽汽量，降低了冷源损失；给水温度相对提高，提高了锅炉平均吸热温度；从而使机组循环热效率得以提高。另外，回热抽汽的增加，相应增加了同等负荷下的主蒸汽流量，对于滑压运行的机组，主蒸汽压力也会相对提高，故平均吸热温度亦相应提高，机组效率亦得以提高。显然负荷越低，此实用新型技术相对获得的效益越大。随着机组参数的不断提高，抽汽的单位有效焓降亦相应提高，使得本实用新型所产生的边际效益增加。