一种电站锅炉低负荷给水回流系统的制作方法

本实用新型实施例涉及火力发电领域，特别涉及一种电站锅炉低负荷给水回流系统。

背景技术：

近年来，在中国三北地区电力市场容量富裕，燃机、抽水蓄能等可调峰电源稀缺，电网调峰与火电机组灵活性之间矛盾突出，电网消纳风电、光电、水电及核电等新能源的能力不足，弃风、弃光、弃水和弃核现象严重。为了满足电网调峰需求，以及电厂在激烈竞争中的生存需要，全年特别是非供热季深度调峰势在必行。

国际上对火电灵活性的定义包括两个方面：

(1)负荷调整的灵活性：深度调峰(锅炉及汽轮机的低负荷运行)、机组快速启停、机组爬坡速率和热电联产机组的热电解耦和机组的快速减少上网负荷。

(2)燃料的灵活性：火电厂燃料的可变性，包括煤、油、燃气等多种化石燃料，化石燃料与生物质燃料的混烧，甚至包括完全的生物质、垃圾等多种可再生能源燃料。目前，丹麦的主要大型火电机组均实现了从传统煤粉炉向掺烧生物质，进而过度到完全的生物质或垃圾等可再生能源燃料的转换。

在众多的火电灵活性深度调峰方案中，锅炉低负荷运行是各个电厂最常采用的技术方案，但目前国内电厂控制污染物排放都上有scr脱硝系统，锅炉低负荷运行状态下，scr系统无法正常工作。主要原因是燃煤电站常用的scr反应器中，催化剂正常的活性反应温度一般为320～400℃。而机组中低负荷运行时，scr反应器入口烟温，即省煤器出口烟温可能会低于这个温度，这就使得scr催化剂活性无法始终维持在最佳状态，反应器运行效率偏低，同时还会导致氨逃逸率增加。从scr反应器逃逸的nh3与烟气中的so3和h2o在合适的温度下，反应生成nh4hso4和少量(nh4)2so4。nh4hso4具有较强的黏结性，会附着在空气预热器表面并吸附飞灰颗粒，长时间堆积从而引起堵灰。nh4hso4生成量随着氨逃逸率的增加而增加。在保持脱硝效率等其他条件一定时，最有效的降低氨逃逸率的方法是提高scr反应效率。而在实际运行中，由于机组负荷降低，造成scr入口烟温达不到催化剂活性温度区间，则脱硝装置将被迫退出运行，从而导致烟气排放不达标。

现有技术方案有通过增加省煤器旁路或烟气再循环系统来增加低负荷工况下的烟气温度的方案，但针对烟道和锅炉省煤器的改造具有施工难、成本高、工期长、投资大等缺点，而且对锅炉改造后的安全运行有很大威胁，因此，很多电厂一般不考虑这两种复杂的改造措施。

申请内容

本实用新型实施例提供了一种能够解决火电厂的电站锅炉在低负荷运行时硫酸氢铵凝结，造成脱硝催化剂失去活性和作用，烟气排放超标问题的发生的电站锅炉低负荷给水回流系统。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种电站锅炉低负荷给水回流系统，包括

给水泵，用于提升给水压力，以将锅炉给水送至电站锅炉；

高压加热器，其与所述给水泵和电站锅炉连通，用于对泵出的锅炉给水进行加热并送入所述电站锅炉；

烟气处理装置，其与所述电站锅炉连通，用于对烟气进行脱硫脱硝处理；

至少还包括：给水回流管路组件，其分别与所述高压加热器的出水口和给水泵进水口连通，并根据所述高压加热器的出水温度而调节进入所述电站锅炉的水流量。

作为优选，所述给水回流管路组件包括：

回流管路，其分别与所述给水泵的进水口及高压加热器的出水口连通；

回流阀门，其设置在所述回流管路上，用于调节所述回流管路的水流量。

作为优选，所述高压加热器为多个；

所述给水回流管路组件至少为一个，并与一个或多个所述高压加热器匹配连接。

作为优选，所述高压加热器与所述电站锅炉间的管路上设有用于检测进入所述电站锅炉内的给水温度的第一温度传感器，所述第一温度传感器与所述回流阀门中的电控部件电连接，以使所述电控部件根据所述第一温度传感器检测的温度调整回流阀门开度。

作为优选，所述烟气处理装置的烟气入口处设置用于检测烟气温度的第二温度传感器，所述第二温度传感器与所述回流阀门中的电控部件电连接，以使所述电控部件根据所述第二温度传感器检测的温度调整回流阀门开度。

作为优选，所述电站锅炉低负荷给水回流系统还包括低压加热器和除氧器，所述电站锅炉输出的蒸汽形成凝结水后依次经过所述低压加热器、除氧器进入所述给水泵中。

作为优选，所述电站锅炉低负荷给水回流系统还包括位于所述电站锅炉内的去锅筒和省煤器。

基于上述实施例的公开可以获知，本申请实施例的有益效果在于通过设置回流管路组件而控制进入电站锅炉内的水流量，进而保证进入电站锅炉内的给水温度，如此达到提高进入锅炉省煤器的给水温度，进而提高电站锅炉低负荷下运行时进入烟气处理器的烟气温度，满足脱硝处理时催化剂对烟气的温度要求，从而避免硫酸氢铵凝结，造成脱硝催化剂失去活性和作用，烟气排放超标问题的发生。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的电站锅炉低负荷给水回流系统的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例中的电站锅炉低负荷给水回流系统的结构示意图。

附图标记：

1-电站锅炉；2-第一温度传感器；3-汽轮机；4-发电机；5-高压加热器；6-低压加热器；7-给水泵；8-除氧器；9-省煤器；10-烟气处理器；11-回流阀门；12-回流管路；13-冷凝器；14-去锅筒。

具体实施方式

下面，结合附图对本申请的具体实施例进行详细的描述，但不作为本申请的限定。

应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，下述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。

下面，结合附图详细的说明本申请实施例。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种电站锅炉低负荷给水回流系统，至少包括：

给水泵7，用于提升给水压力，以将锅炉给水送至电站锅炉1；

高压加热器5，其与给水泵7和电站锅炉1连通，用于对泵出的锅炉给水进行加热并送入电站锅炉1；

烟气处理装置，其与电站锅炉1连通，用于对烟气进行脱硫脱硝处理；

至少还包括：给水回流管路12组件，其分别与高压加热器5的出水口和给水泵7进水口连通，并根据高压加热器5的出水温度而调节进入电站锅炉1的水流量。

本实施例中通过设置回流管路12组件而控制进入电站锅炉1内的水流量，进而保证进入电站锅炉1内的给水温度，如此达到提高进入电站锅炉1中省煤器9的给水温度，进而提高电站锅炉低负荷下运行时进入烟气处理器10的烟气温度，满足脱硝处理时催化剂对烟气的温度要求，从而避免硫酸氢铵凝结，造成脱硝催化剂失去活性和作用，烟气排放超标问题的发生。而且，可以方便安全地实现电站锅炉1宽负荷运行，促进火电机组灵活性深度调峰的能力。

具体地，本实施例中的电站锅炉1内不仅设有省煤器9，同时还设有去锅筒14。而且系统内还包括低压加热器6和除氧器8，电站锅炉1输出的蒸汽一部分通过汽轮机3、发电机4进行发电，一部分经过冷凝器13形成凝结水后依次经过低压加热器6、除氧器8进入给水泵7中。烟气处理器10为利用选择性催化还原技术(scr)对烟气进行脱硝处理的，该烟气处理器10也可称为scr系统。

回流管路12组件分别与高压加热器5的出水口及给水泵7的进水口连通，以形成一个循环水路。回流管路12组件通过控制该循环水路的开启与阻断实现对电站锅炉1的进水量的控制，进而达到对电站锅炉1的进水温度以及后续产生烟气的温度进行控制的效果。

进一步地，本实施例中是在高压加热器5与电站锅炉1间的管路上通过设置温度测点，例如第一温度传感器2，实现对进入电站锅炉1内的给水温度的检测。该温度测点的设置位置可设置在临近高压加热器5的出水口的位置上，或者，也可在管路上设置多个温度测点，以更好地保证进水温度的检测精度。

继续结合图1所示，本实施例中的回流管路12组件包括：

回流管路12，其分别与高压加热器5的出水口及给水泵7的进水口连通；

回流阀门11，其设置在回流管路12上，用于调节回流管路12的水流量。

该回流阀门11的调整可手动调节，也可通过信号进行调节。例如，回流阀门11为电阀门，电站锅炉低负荷给水回流系统同时具有控制器，该控制器分别与第一温度传感器2、回流阀门11电性连接，以在接收到第一温度传感器2发送的温度数据时对其进行分析，然后根据分析结果向回流阀门11发送信号，控制回流阀门11的开启及开启角度，或控制阀门关闭。或者，回流阀门11自身可带有控制部，第一温度传感器2与该控制部电性连接，该控制部可根据接收到的温度检测数据而控制回流阀门11的开启及开启角度，或控制阀门关闭。当然，还可控制回流阀门11的开启速度等等。当然，回流阀门11也可仅为普通机械阀门，工作人员可根据对第一温度传感器2的监控而获得检测数据，并根据该数据手动调整回流阀门11。

优选地，为了更准确地保证电站锅炉1内产生的烟气在进入烟气处理装置之前温度达标，本实施例中在烟气处理装置的烟气入口处还设置了用于检测烟气温度的第二温度传感器，该第二温度传感器与回流阀门11中的电控部件电连接，以使电控部件还可根据第二温度传感器检测的温度进一步调整回流阀门11的开度。当然，若回流系统中具有上文所述的控制器，第二温度传感器也可与控制器电连接，以使该控制器根据检测的温度调节回流阀门11。

进一步地，针对不同的应用场景，高压加热器5的设置数量不唯一。例如本实施例中的高压加热器5为三个(即，形成高压加热器5组)，回流管路12组件的设置数量也不唯一，其例如可为一个，也可为多个，其或与其中任意一个高压加热器5的出水口对应连通，也可分别与多个高压加热器5匹配设置。

例如，如图2所示，三个高压加热器5成一字型排列设置，回流管路12组件为三个，其中，该三个回流管路12组件中的回流管路12用于和给水泵7的进水口连通的部分相连通，以便于共同与给水泵7的进水口连接。而三个回流管路12设有回流阀门11的另一端分别与三个高压加热器5的出水口连通，以使每个回流管路12均与对应的高压加热器5间形成一能够被回流阀门11控制通、断的循环水路，也就是可通过三个回流管路12的回流阀门11来分别对三个循环水路的水流量进行控制，从而提高最终进入电站锅炉1的给水温度，减少锅炉给水在电站锅炉1尾部烟道省煤器9内的吸热量，间接控制烟气处理装置的入口烟气温度，使其不低于310°，进而保证在电站锅炉低负荷运行情况下的烟气处理效果，降低氨逃逸率。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

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