[发明专利]超临界CFB锅炉再热汽温调整系统和调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及超临界CFB锅炉领域，具体地，涉及一种超临界CFB锅炉再热汽温调整系统和调整方法。

背景技术

超临界机组是指过热器出口主蒸汽压力超过22.129MPa。理论上认为，在水的状态参数达到临界点(压力22.129MPa，温度374℃)时，水的完全汽化会在一瞬间完成。超临界直流锅炉没有汽包，启停速度快。与同容量亚临界火电机组的热效率相比，理论上采用超临界参数可将效率提高2％-2.5％。

循环流化床(CFB)是近年来在国际上发展起来的新一代高效低污染清洁燃烧技术，其主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈，不但能达到低NOx排放、实现高达90％的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点，因此在国际上得到迅速的商业推广。

超临界循环硫化床锅炉(超临界CFB锅炉)结合了两者的优点，既能输出高温高压的过热蒸汽，还具有优良的环境排放特性。但由于超临界CFB锅炉的燃烧过程是一个具有强干扰、非线性、时变、多变量相关联的过程，其燃烧控制远比常规煤粉炉复杂。其中再热汽温的调整，是整个超临界CFB锅炉控制的难点之一。

再热汽温的变化会影响发电机组的循环热经济型和安全性，降低设备的使用寿命和热效率，甚至可能引发严重的安全事故。目前的床温控制和再热汽温调整常耦合在一起，不利于稳定地将再热汽温控制在目标范围内。同时，由于需要综合考虑多个影响再热汽温的因素，使得决策时间较长，调控与实际工况间有一定延时，这也是目前再热汽温调整中的一个难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超临界CFB锅炉再热汽温调整系统，该系统能够独立地调整再热汽温，使其不与床温控制耦合，并能使再热汽温调整快速响应于实际工况需求。本发明还提供了一种超临界CFB锅炉再热汽温调整方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种超临界CFB锅炉再热汽温调整系统，该超临界CFB锅炉再热汽温调整系统包括多组再热汽温调整装置，每一组所述再热汽温调整装置包括被布置在炉膛两侧的钢架副跨内的旋风分离器、被布置在所述旋风分离器下的回料器和外置床，所述外置床中具有高温再热器，所述旋风分离器分离出的物料进入所述回料器，所述回料器中的物料被分为两部分，一部分直接返回所述超临界CFB锅炉的炉膛，另一部分通过所述外置床后返回所述炉膛。

优选地，系统包括2组再热汽温调整装置，分别位于炉膛前部的左右两侧，左侧的再热汽温调整装置调整炉膛左部的再热汽温，右侧的再热汽温调整装置调整炉膛右部的再热汽温。

优选地，回料器具有第一阀门，第一阀门的开度能被调节，以调节回料器中直接返回炉膛的物料和通过外置床后返回炉膛的物料的比例。

优选地，第一阀门的控制端的输入信号中包括振荡信号。

优选地，再热汽温调整装置还包括被布置在高温再热器的入口处的减温器，减温器具有第二阀门。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种超临界CFB锅炉再热汽温调整方法，该方法包括：回料器将从旋风分离器接收到的物料分为两部分，其中一部分直接返回炉膛，另一部分通过外置床后返回炉膛，外置床中具有高温再热器；以及其中，通过调节回料器的第一阀门的开度来调节进入外置床的物料的数量，以调整超临界CFB锅炉的再热汽温。

优选地，调节回料器的第一阀门的开度包括：根据第一负荷对应的理想再热汽温值、附加调整值和第一高温再热器出口温度确定第一开度；根据第二负荷确定作为前馈的第二开度；以及根据第一开度和第二开度确定第三开度。

优选地，确定第一开度包括：得到与第一负荷对应的理想再热汽温值；根据理想再热汽温值和附加调整值，确定再热汽温设定值；以及根据再热汽温设定值和第一高温再热器出口温度确定第一开度。

优选地，该方法还包括对第三开度进行上下限幅。

优选地，该方法还包括：将振荡信号叠加至第三开度。

优选地，该方法还包括：在高温再热器的入口处设置具有第二阀门的减温器，以通过调节第二阀门调整再热汽温。

优选地，调节第二阀门包括：根据附加调整值和第二高温再热器出口温度确定第四开度；根据主汽流量确定第五开度；以及比较第四开度和第五开度，选择其中较小的开度作为第二阀门的控制信号。

优选地，炉膛左部和炉膛右部的再热汽温被分别调整，彼此不耦合。