专利摘要

本发明公开了一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统及运行方法，该系统采用分隔平行烟道、分级省煤器的布置方式，并且配有烟气调节挡板和调节阀门；该系统可以在对SCR入口烟气温度的精确调节，实现在燃煤发电机组宽负荷高效脱硝，同时提高宽负荷运行效率。另外，该系统可以提高燃煤发电机组的变负荷速率，并且在变负荷速率提升的过程中，提高系统效率及SCR脱硝效率。

权利要求

1.一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统，其特征在于：包括沿烟气流向依次布置在锅炉(1)尾部烟道中的省煤器(2)、SCR脱硝装置(3)和前置省煤器(4)，前置省煤器(4)后烟道分为两个平行分隔烟道，一侧分隔烟道沿烟气流向依次布置一号烟气挡板(51)和空气预热器(53)，另一侧沿烟气流向依次布置二号烟气挡板(52)、一号分流省煤器(54)和二号分流省煤器(55)；

省煤器(2)水出口与水冷壁给水入口相连，省煤器(2)水入口与前置省煤器(4)水出口相连，还通过一号给水调节阀(61)与前置省煤器(4)水入口相连；前置省煤器(4)水入口与一号分流省煤器(54)水出口相连，还通过二号给水调节阀(62)与高压加热器组(7)水出口相连；一号分流省煤器(54)水入口与二号分流省煤器(55)水出口相连，还通过三号给水调节阀(63)与高压加热器组(7)水出口相连；二号分流省煤器(55)水入口通过四号给水调节阀(64)与给水泵(8)水出口相连；高压加热器组(7)水入口与给水泵(8)水出口相连。

2.如权利要求1所述的一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统，其特征在于：所述前置省煤器(4)的面积为省煤器(2)面积的0.2至0.4倍。

3.如权利要求1所述的一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统，其特征在于：所述一号分流省煤器(54)的面积为二号分流省煤器(55)面积的0.5至0.8倍。

4.如权利要求1所述的一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统，其特征在于：所述一号给水调节阀(61)、二号给水调节阀(62)、三号给水调节阀(63)和四号给水调节阀(64)为电动自动调节阀。

5.权利要求1至4任一项所述的一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统的运行方法，其特征在于：通过调节一号给水调节阀(61)调节SCR脱硝装置(3)的入口烟气温度满足SCR脱硝装置(3)工作温度区间，具体调节方法为，测量SCR脱硝装置(3)的入口烟气温度，若测量SCR脱硝装置(3)入口烟气温度高于SCR脱硝装置(3)的最高工作温度时，则增大一号给水调节阀(61)开度；测量SCR脱硝装置(3)的入口烟气温度，若低于SCR脱硝装置(3)的工作温度时，则减小一号给水调节阀(61)开度；

当燃煤发电系统需要快速升负荷时，增大四号给水调节阀(64)的开度，减小三号给水调节阀(63)的开度，增大二号给水调节阀(62)的开度，减小一号给水调节阀(61)的开度；

通过调节一号烟气挡板(51)和二号烟气挡板(52)的开度，使得锅炉(1)尾部烟气出口的烟气温度最低。

6.如权利要求5所述的运行方法，其特征在于：所述二号烟气挡板(52)的烟气流量占总烟气流量的20％～40％。

7.如权利要求5所述的运行方法，其特征在于：所述SCR脱硝装置(3)的工作温度区间为300℃～400℃。

说明书

技术领域

本发明属于燃煤发电领域，具体涉及一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统及运行方法。

背景技术

实现全工况高效脱硝、提高变负荷速率、提高运行效率是“节能减排”基本国策对燃煤发电技术要求。但是，燃煤发电机组高效、清洁与灵活相互制约。由于SCR脱硝催化剂有其工作温区要求，而常规燃煤发电机组降负荷时SCR脱硝催化剂入口温度下降，导致燃煤发电机组难以实现宽负荷高效脱硝。同时，燃煤发电机组快速爬坡时的运行效率显著降低。

近年来，我国新能源开发取得了巨大的成就，新能源发电装机容量迅速增长。但是，风能、太阳能不稳定，造成太阳能光伏、风力发电输出电能波动强烈，给电网造成了巨大的电源侧负荷扰动。为平衡电力供需，燃煤发电机组需要频繁深度变负荷运行。同时，为了提高电网的运行安全性，燃煤发电机组需要具备快速爬坡的变负荷能力。

SCR脱硝装置是现在主流的脱硝装置，但是SCR脱硝催化剂存在适宜运行的温度区间，当SCR脱硝装置入口烟气温度偏离SCR脱硝催化剂运行温区后，会造成脱硝效率显著降低。正是这个原因，导致燃煤电站低负荷运行时，NOx排放量大幅度提高。现有烟气旁路、给水旁路等技术，普遍存在高效与清洁之间矛盾突出的问题。并且，当机组快速变负荷运行时，现有技术SCR瞬时脱硝效率及燃煤电站效率显著降低。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出了一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统及运行方法，该系统采用分隔平行烟道、分级省煤器的布置方式，并且配有烟气调节挡板和调节阀门。该系统可以在对SCR入口烟气温度的精确调节，实现在燃煤发电机组宽负荷高效脱硝，同时提高宽负荷运行效率。另外，该系统可以提高燃煤发电机组的变负荷速率，并且在变负荷速率提升的过程中，提高系统效率及SCR脱硝效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统，包括沿烟气流向依次布置在锅炉1尾部烟道中的省煤器2、SCR脱硝装置3和前置省煤器4，前置省煤器4后烟道分为两个平行分隔烟道，一侧分隔烟道沿烟气流向依次布置一号烟气挡板51和空气预热器53，另一侧沿烟气流向依次布置二号烟气挡板52、一号分流省煤器54和二号分流省煤器55；省煤器2水出口与水冷壁给水入口相连，省煤器2水入口与前置省煤器4水出口相连，还通过一号给水调节阀61与前置省煤器4水入口相连；前置省煤器4水入口与一号分流省煤器54水出口相连，还通过二号给水调节阀62与高压加热器组7水出口相连；一号分流省煤器54水入口与二号分流省煤器55水出口相连，还通过三号给水调节阀63与高压加热器组7水出口相连；二号分流省煤器55水入口通过四号给水调节阀64与给水泵8水出口相连；高压加热器组7水入口与给水泵8水出口相连。

所述前置省煤器4的面积为省煤器2面积的0.2至0.4倍。

所述一号分流省煤器54的面积为二号分流省煤器55面积的0.5至0.8倍。

所述一号给水调节阀61、二号给水调节阀62、三号给水调节阀63和四号给水调节阀64为电动自动调节阀。

所述的一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统的运行方法，通过调节一号给水调节阀61调节SCR脱硝装置3的入口烟气温度满足SCR脱硝装置3工作温度区间，具体调节方法为，测量SCR脱硝装置3的入口烟气温度，若测量SCR脱硝装置3入口烟气温度高于SCR脱硝装置3的最高工作温度时，则增大一号给水调节阀61开度；测量测量SCR脱硝装置3的入口烟气温度，若低于SCR脱硝装置3的工作温度时，则减小一号给水调节阀61开度；

当燃煤发电系统需要快速升负荷时，增大四号给水调节阀64的开度，减小三号给水调节阀63的开度，增大二号给水调节阀62的开度，减小一号给水调节阀61的开度；

通过调节一号烟气挡板51和二号烟气挡板52的开度，使得锅炉1尾部烟气出口的烟气温度最低。

所述二号烟气挡板52的烟气流量占总烟气流量的20％～40％。

所述SCR脱硝装置3工作温度区间为300℃～400℃。

本发明系统采用分隔平行烟道、分级省煤器的布置方式，并且配有烟气调节挡板和调节阀门。该系统可以在对SCR入口烟气温度的精确调节，实现在燃煤发电机组宽负荷高效脱硝，同时提高宽负荷运行效率。另外，本发明系统可以提高燃煤发电机组的变负荷速率，并且在变负荷速率提升的过程中，提高系统效率及SCR脱硝效率。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

(1)本发明可扩大SCR系统脱硝运行区间，可以实现全工况高效脱硝；

(2)本发明相比烟气旁路技术可以提高锅炉效率0.3％～0.8％；

(3)本发明可以实现燃煤发电机组3％额定负荷/分钟以上的变负荷运行，同时提高燃煤发电机组快速变负荷运行时的发电效率和脱硝效率。

附图说明

图1为本发明系统构成示意图。

图2为案例燃煤发电机组采用本发明SCR入口烟气温度对比图。

图3为案例燃煤发电机组采用本发明输出功率变化趋势图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统，包括沿烟气流向依次布置在锅炉1尾部烟道中的省煤器2、SCR脱硝装置3和前置省煤器4，前置省煤器4后烟道分为两个平行分隔烟道，一侧分隔烟道沿烟气流向依次布置一号烟气挡板51和空气预热器53，另一侧沿烟气流向依次布置二号烟气挡板52、一号分流省煤器54和二号分流省煤器55；省煤器2水出口与水冷壁给水入口相连，省煤器2水入口与前置省煤器4水出口相连，还通过一号给水调节阀61与前置省煤器4水入口相连；前置省煤器4水入口与一号分流省煤器54水出口相连，还通过二号给水调节阀62与高压加热器组7水出口相连；一号分流省煤器54水入口与二号分流省煤器55水出口相连，还通过三号给水调节阀63与高压加热器组7水出口相连；二号分流省煤器55水入口通过四号给水调节阀64与给水泵8水出口相连；高压加热器组7水入口与给水泵8水出口相连。

作为本发明的优选实施方式，所述前置省煤器4的面积为省煤器2面积的0.2至0.4倍，这样可以使SCR脱硝装置3入口烟气温度在全工况范围内维持在适宜工作温区。

作为本发明的优选实施方式，所述一号分流省煤器54的面积为二号分流省煤器55面积的0.5至0.8倍，这样可以提高烟气放热与工质系统的匹配关系,提高系统能量利用效率,并降低系统投资。

作为本发明的优选实施方式，所述一号给水调节阀61、二号给水调节阀62、三号给水调节阀63和四号给水调节阀64为电动自动调节阀，这样可以增强系统的调控性能。

本发明所述的一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统的运行方法，通过调节一号给水调节阀61调节SCR脱硝装置3的入口烟气温度满足SCR脱硝装置3工作温度区间，具体调节方法为，测量SCR脱硝装置3的入口烟气温度，若测量SCR脱硝装置3入口烟气温度高于SCR脱硝装置3的最高工作温度时，则增大一号给水调节阀61开度；测量测量SCR脱硝装置3的入口烟气温度，若低于SCR脱硝装置3的工作温度时，则减小一号给水调节阀61开度；

当燃煤发电系统需要快速升负荷时，增大四号给水调节阀64的开度，减小三号给水调节阀63的开度，增大二号给水调节阀62的开度，减小一号给水调节阀61的开度；

通过调节一号烟气挡板51和二号烟气挡板52的开度，使得锅炉1尾部烟气出口的烟气温度最低。

所述SCR脱硝装置3工作温度区间为300℃～400℃。

作为本发明的优选实施方式，所述二号烟气挡板52的烟气流量占总烟气流量的20％～40％，这样可以使锅炉具备最高的运行效率。

本发明系统可以在机组运行于不同区间时切换系统构型，从而维持SCR入口烟气温度在SCR脱硝催化剂活性最适宜的运行区间。如图2所示，某燃煤发电机组采用本发明的系统及运行方法，经过计算在整个0.3至1.0负荷率区间内，SCR入口烟气温度均可以控制在320℃以上。同时，本发明可以提高燃煤发电机组效率，维持锅炉效率在各个负荷率下保持在92％以上，相比烟气旁路技术，提高锅炉效率0.3％～0.8％。

另外，本发明可以提升机组的爬坡速率，如图3所示，某燃煤发电机组采用本发明的系统及运行方法，经过计算可以使变负荷速率提升至3％额定负荷/分钟以上，同时调节相关阀门开度可以保证SCR装置的脱硝效率。

一种高效清洁灵活协同燃煤发电系统及运行方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。