一種改善脫硝效果的給水加熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種火電機(jī)組給水加熱系統(tǒng)，特別涉及一種改善脫硝效果的給水加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)火電機(jī)組裝機(jī)容量占總裝機(jī)容量的70%左右、發(fā)電量占總發(fā)電量的80%左右，火電在電力工業(yè)中占主導(dǎo)地位。我國(guó)火電機(jī)組不但承擔(dān)基本負(fù)荷，還頻繁參與調(diào)峰，低負(fù)荷及頻繁變負(fù)荷已成為我國(guó)大型燃煤機(jī)組的正常運(yùn)行狀態(tài)。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及生活方式的變化，電網(wǎng)峰谷差已高達(dá)50%。據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)我國(guó)火電機(jī)組年平均利用小時(shí)數(shù)在5000小時(shí)左右，機(jī)組負(fù)荷率低于60%，機(jī)組在全生命周期中處于變工況運(yùn)行的時(shí)間比已達(dá)70%。
[0003]目前階段，我國(guó)燃煤火電機(jī)組脫硝普遍采用選擇性催化還原法(SCR)，其原理是在催化劑的作用下，N0x與NH 3發(fā)生反應(yīng)，生成水蒸汽與氮?dú)?。為保證脫硝的效果，要求煙氣的溫度在一定范圍之內(nèi)，煙氣溫度過(guò)高，則催化劑易燒結(jié)、喪失活性；煙氣溫度過(guò)低，則反應(yīng)速度下降、影響脫硝效果。在實(shí)際工程中，SCR裝置安裝在省煤器之后、空氣預(yù)熱器之前，以滿足脫硝所要求的煙氣溫度。
[0004]當(dāng)火電機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，省煤器出口煙溫下降，SCR裝置內(nèi)催化劑的活性削弱，一方面影響脫硝效果，使煙氣中的NOx^量增加；另一方面造成氨逃逸，在空預(yù)器及鍋爐尾部煙道內(nèi)形成NH4F、(NH4)#03等，阻塞流動(dòng)通道，使煙氣阻力上升，影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷下降時(shí)，煙氣流量也隨之下降，爐膛出口煙溫降低，再熱蒸汽溫度及鍋爐給水溫度均下降，從而導(dǎo)致省煤器出口煙溫下降；當(dāng)負(fù)荷下降至一定值之后，SCR裝置的脫硝效率急劇下降，使NOx排放升高；未反應(yīng)的NH3逃逸，在空預(yù)器及鍋爐尾部煙道內(nèi)形成NH 4F、(NH4) #03等，阻塞流動(dòng)通道，使煙氣阻力上升；煙氣溫度下降，使空預(yù)器出口熱風(fēng)溫度降低、影響鍋爐的燃燒穩(wěn)定性，并加劇鍋爐尾部煙道相關(guān)設(shè)備的腐蝕。我國(guó)新的火電廠煙氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)制定后，全國(guó)火電機(jī)組的SCR脫硝裝置在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)均出現(xiàn)了這些問(wèn)題。
[0005]為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有的措施主要有給水旁路、煙氣旁路、省煤器分級(jí)布置等。給水旁路雖然系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資小，但在運(yùn)行中會(huì)使給水溫度及流量產(chǎn)生很大的擾動(dòng)，威脅鍋爐水冷壁的水動(dòng)力安全性；煙氣旁路投資大、且煙氣溫度不均勻，效果較差；省煤器分級(jí)布置可解決低負(fù)荷下SCR的脫硝問(wèn)題，但在高負(fù)荷下SCR裝置易超溫、使催化劑燒結(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種用于改善火電機(jī)組低負(fù)荷脫硝效果給水加熱系統(tǒng)，通過(guò)給水加熱通過(guò)提高鍋爐給水溫度來(lái)減少煙氣在省煤器中的放熱，其安全性好、投資適中，具有良好的應(yīng)用前景。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計(jì)方案:
[0008]一種火電機(jī)組給水加熱系統(tǒng)，包括噴射式熱泵、高壓蒸汽閥、抽汽進(jìn)汽閥、混合蒸汽出口閥、噴射式熱泵切換閥、鍋爐、汽輪機(jī)、高壓加熱器，其特征在于:鍋爐連接噴射式熱泵和汽輪機(jī)，從汽輪機(jī)的回?zé)岢槠芤龅谝还苈放c高壓加熱器相連通，同時(shí)引出第二管路與噴射式熱泵相連通，所述的噴射式熱泵的出口與高壓加熱器蒸汽側(cè)相連通，高壓加熱器出水側(cè)接與鍋爐相連通。
[0009]進(jìn)一步地，在第一管路上安裝有噴射式熱泵切換閥，與高壓加熱器相連通。
[0010]進(jìn)一步地，在鍋爐與噴射式熱泵之間的管路上安裝有高壓蒸汽閥。
[0011]進(jìn)一步地，在第二管路上安裝有抽汽進(jìn)汽閥，與噴射式熱泵相連通。
[0012]進(jìn)一步地，噴射式熱泵連接至鍋爐的水冷壁出口聯(lián)箱；汽輪機(jī)壓力最高的回?zé)岢槠芙?jīng)抽汽進(jìn)汽閥進(jìn)入噴射式熱泵。
[0013]進(jìn)一步地，噴射式熱泵通過(guò)噴射式熱泵切換閥進(jìn)行投運(yùn)及停運(yùn)之間的切換。
[0014]進(jìn)一步地，當(dāng)火電機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷較大、鍋爐省煤器出口煙溫滿足SCR裝置脫硝的要求時(shí)，開啟噴射式熱泵切換閥，關(guān)閉高壓蒸汽進(jìn)汽閥、抽汽進(jìn)汽閥；當(dāng)火電機(jī)組負(fù)荷較低、鍋爐省煤器出口煙溫不滿足SCR裝置脫硝的要求時(shí)，關(guān)閉噴射式熱泵切換閥，開啟高壓蒸汽進(jìn)汽閥、段抽汽進(jìn)汽閥；當(dāng)火電機(jī)組負(fù)荷很低、噴射式熱泵出口混合蒸汽壓力不能滿足給水加熱要求時(shí)，關(guān)閉噴射式熱泵切換閥、段抽汽進(jìn)汽閥，開啟高壓蒸汽進(jìn)汽閥。
[0015]進(jìn)一步地，噴射式熱泵的工作參數(shù)范圍為:引射比大開0，壓縮比大于I。
[0016]進(jìn)一步地，噴射式熱泵的工作參數(shù)范圍為:引射比為0.1?2.0，壓縮比為1.2?2.5ο
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:從鍋爐水冷壁出口聯(lián)箱引出溫度較低的主蒸汽，引射壓力汽輪機(jī)I段抽汽，以噴射式熱泵出口混合蒸汽取代I段抽汽作為I號(hào)高加的汽源，通過(guò)大幅度提高鍋爐給水給水溫度來(lái)改善機(jī)組低負(fù)荷下的脫硝效果。采用該技術(shù)，可使低負(fù)荷下鍋爐的給水溫度提高30°c-60°c，使SCR裝置的有效運(yùn)行負(fù)荷區(qū)間大幅度拓展，保證了低負(fù)荷下煙氣的脫硝效果，提高了鍋爐的其安全可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是噴射式熱泵的原理圖。
[0020]圖中1、噴射式熱泵；2、高壓蒸汽閥；3、1段抽汽進(jìn)汽閥；4、混合蒸汽出口閥；5、噴射式熱泵切換閥；6、鍋爐；7、汽輪機(jī)；8、1號(hào)高壓加熱器；9、高壓噴嘴；10、混合腔；11、高壓蒸汽；12、中壓蒸汽；13、低壓蒸汽。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的內(nèi)容僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]參見(jiàn)圖1，本發(fā)明中系統(tǒng)包括噴射式熱泵1、高壓蒸汽閥2、1段抽汽進(jìn)汽閥3、混合蒸汽出口閥4及噴射式熱泵切換閥5 ;與鍋爐相連通的噴射式熱泵I和汽輪機(jī)7，在鍋爐與噴射式熱泵I之間的管路上安裝有高壓蒸汽閥2，汽輪機(jī)7中壓力最高的回?zé)岢槠?jīng)由回?zé)岢槠芤鲆宦方?jīng)噴射式熱泵切換閥5與高壓加熱器8相連通，另一路經(jīng)抽汽進(jìn)汽閥3后與噴射式熱泵I相連通，所述的噴射式熱泵I的出口經(jīng)混合蒸汽出口閥4與高壓加熱器8蒸汽側(cè)相連通，高壓加熱器8加熱鍋爐給水，高壓加熱器8的出水側(cè)與鍋爐6相連通。
[0023]噴射式熱泵I所需的高壓蒸汽來(lái)自鍋爐6的水冷壁出口聯(lián)箱，經(jīng)高壓蒸汽進(jìn)汽閥2進(jìn)入噴射式熱泵I ;被引射蒸汽來(lái)自汽輪機(jī)7的I段回?zé)岢槠?，?jīng)I段抽汽進(jìn)汽閥3進(jìn)入噴射式熱泵I ;高壓蒸汽在噴射式熱泵內(nèi)將I段抽汽壓縮，所形