600MW燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法與流程

2023-06-12 16:48:51

本發明涉及600mw燃煤鍋爐間接式煙氣換熱器領域，尤其涉及一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法。

背景技術：

伴隨著我國北方地區嚴重霧霾問題，國家對環保的關注度也越來越高，對於電站燃煤鍋爐而言，提出了超低排放的概念，即鍋爐煙囪汙染物排放須控制在：nox≤50mg/m3，so2≤35mg/m3，煙塵≤10mg/m3。2015年12月，國務院發布全面實施燃煤電廠超低排放和節能改造的工作方案，要求全國的燃煤電廠在2020年前完成超低排放改造，其中，中東部電廠要求在2017年底前完成。而間接式煙氣換熱器由於可以解決傳統迴轉式煙氣換熱器煙氣洩漏引起的so2排放超標問題，以及降低除塵器入口煙溫來提高靜電除塵器除塵效率等特點被廣泛應用於電站鍋爐超低排放改造項目中。

儘管間接式煙氣換熱器在電站鍋爐超低排放項目中被廣泛應用，但由於其受鍋爐不同負荷段的煙溫特性等問題的影響，其參數控制是其運行控制的一個難點。在鍋爐點火後的低負荷階段，由於鍋爐排煙溫度本身較低，而煙囪排煙溫度又需要控制在較高的溫度(不低於80℃)，這需要間接式煙氣換熱器的控制來實現；另外，在鍋爐升負荷階段，隨著排煙溫度的提高，間接式煙氣換熱器的熱媒水溫也隨著提高，它們之間存在一個臨界點，臨界點前後的參數控制策略也不同，如何準確區分臨界點也是控制的難點；另外，在中低負荷階段，輔助蒸汽加熱器蒸汽量的大小與進入一級換熱器熱媒水流量的大小的協調控制也是間接式煙氣換熱器的控制難點。

因此，針對以上問題，提供了一種適用於600mw電站燃煤鍋爐間接式煙氣換熱器在不同負荷階段的參數控制方法是本領域技術人員需要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明實施例提供了一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法及裝置，適用於機組鍋爐點火後低、中、高負荷各階段中間接式煙氣換熱器對煙氣溫度/循環水溫度的控制,保障機組全負荷過程中煙囪排煙溫度良好控制,實現煙塵的達標排放。

本發明實施例提供了一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法，包括：

s1：在判斷鍋爐未點火後，開啟熱媒水循環泵和蒸汽加熱器，調節蒸汽加熱器調節閥至預置第一開度，通過蒸汽加熱器將二級換熱器入口的水溫提升至75℃；

s2：在判斷鍋爐已點火後，並在判斷一級換熱器入口的煙溫小於二級換熱器出口的水溫後，調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，並調節蒸汽加熱器調節閥至預置第二開度，通過蒸汽加熱器調節二級換熱器入口的水溫直到二級換熱器出口的煙溫大於80℃；

s3：在判斷一級換熱器入口的煙溫大於85℃後，開啟一級換熱器，調節一級換熱器旁路調節閥的開度直到一級換熱器出口的煙溫處於預置第一溫度範圍內；

s4：調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，在判斷一級換熱器的出口的煙溫大於85℃後，調節熱媒水循環泵的頻率直到一級換熱器進口的水溫處於預置第二溫度範圍內。

優選地，預置第一溫度範圍為85℃～88℃。

優選地，預置第二溫度範圍為72℃～78℃。

優選地，本發明實施例還提供了一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制裝置，包括：

第一調節單元，用於在判斷鍋爐未點火後，開啟熱媒水循環泵和蒸汽加熱器，調節蒸汽加熱器調節閥至預置第一開度，通過蒸汽加熱器將二級換熱器入口的水溫提升至75℃；

第二調節單元，用於在判斷鍋爐已點火後，並在判斷一級換熱器入口的煙溫小於二級換熱器出口的水溫後，調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，並調節蒸汽加熱器調節閥至預置第二開度，通過蒸汽加熱器調節二級換熱器入口的水溫直到二級換熱器出口的煙溫大於80℃；

第三調節單元，用於在判斷一級換熱器入口的煙溫大於85℃後，開啟一級換熱器，調節一級換熱器旁路調節閥的開度直到一級換熱器出口的煙溫處於預置第一溫度範圍內；

第四調節單元，用於調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，在判斷一級換熱器的出口的煙溫大於85℃後，調節熱媒水循環泵的頻率直到一級換熱器進口的水溫處於預置第二溫度範圍內。

優選地，預置第一溫度範圍為85℃～88℃。

優選地，預置第二溫度範圍為72℃～78℃。

從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：

本發明實施例提供了一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法及裝置，其中，該600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法包括：s1：在判斷鍋爐未點火後，開啟熱媒水循環泵和蒸汽加熱器，調節蒸汽加熱器調節閥至預置第一開度，通過蒸汽加熱器將二級換熱器入口的水溫提升至75℃；s2：在判斷鍋爐已點火後，並在判斷一級換熱器入口的煙溫小於二級換熱器出口的水溫後，調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，並調節蒸汽加熱器調節閥至預置第二開度，通過蒸汽加熱器調節二級換熱器入口的水溫直到二級換熱器出口的煙溫大於80℃；s3：在判斷一級換熱器入口的煙溫大於85℃後，開啟一級換熱器，調節一級換熱器旁路調節閥的開度直到一級換熱器出口的煙溫處於預置第一溫度範圍內；s4：調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，在判斷一級換熱器的出口的煙溫大於85℃後，調節熱媒水循環泵的頻率直到一級換熱器進口的水溫處於預置第二溫度範圍內。本發明實施例具有以下顯著效果：

(1)本發明參數控制方法針對電站鍋爐低、中、高負荷的不同特性，在不同負荷下提出了不同關鍵控制點，可實現煙囪排煙溫度的良好控制。

(2)本發明參數控制方法提出不同負荷下關鍵參數的控制方法，保證關鍵參數控制在合理範圍內，確保鍋爐的安全運行。

(3)本發明參數控制方法可確保在不同負荷段煙囪排煙溫度均能控制在設計值，確保不會因為煙溫而帶來的環保問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制裝置的結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法的應用例示意圖。

具體實施方式

本發明實施例提供了一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法及裝置，適用於機組鍋爐點火後低、中、高負荷各階段中間接式煙氣換熱器對煙氣溫度/循環水溫度的控制,保障機組全負荷過程中煙囪排煙溫度良好控制,實現煙塵的達標排放。

為使得本發明的發明目的、特徵、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1，本發明實施例提供的一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法的一個實施例，包括：

101、在判斷鍋爐未點火後，開啟熱媒水循環泵和蒸汽加熱器，調節蒸汽加熱器調節閥至預置第一開度，通過蒸汽加熱器將二級換熱器入口的水溫提升至75℃；

在鍋爐點火前，開啟熱媒水循環泵和蒸汽加熱器，調節蒸汽加熱器調節閥至預置第一開度，通過蒸汽加熱器將二級換熱器入口的水溫提升至75℃。

102、在判斷鍋爐已點火後，並在判斷一級換熱器入口的煙溫小於二級換熱器出口的水溫後，調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，並調節蒸汽加熱器調節閥至預置第二開度，通過蒸汽加熱器調節二級換熱器入口的水溫直到二級換熱器出口的煙溫大於80℃；

在鍋爐點火後，一級換熱器入口的煙溫小於80℃時，由於此時一級換熱器進口煙溫遠小於設計值，熱媒水蒸汽加熱器的換熱能力不足以同時加熱一級換熱器和二級換熱器的煙氣。故在判斷一級換熱器入口的煙溫小於二級換熱器出口的水溫後，調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，並調節蒸汽加熱器調節閥至預置第二開度，通過蒸汽加熱器調節二級換熱器入口的水溫直到二級換熱器出口的煙溫大於80℃。

103、在判斷一級換熱器入口的煙溫大於85℃後，開啟一級換熱器，調節一級換熱器旁路調節閥的開度直到一級換熱器出口的煙溫處於預置第一溫度範圍內；

隨著鍋爐負荷的增加，一級換熱器入口煙溫也隨之升高，在判斷一級換熱器入口的煙溫大於85℃後，開啟一級換熱器，調節一級換熱器旁路調節閥的開度直到一級換熱器出口的煙溫處於預置第一溫度範圍內。

104、調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，在判斷一級換熱器的出口的煙溫大於85℃後，調節熱媒水循環泵的頻率直到一級換熱器進口的水溫處於預置第二溫度範圍內。

調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，在判斷一級換熱器的出口的煙溫大於85℃後，調節熱媒水循環泵的頻率直到一級換熱器進口的水溫處於預置第二溫度範圍內，進而控制一級換熱器的出口的煙溫在不大於100℃，保證二級換熱器的出口的煙溫在設計值範圍內。

進一步地，預置第一溫度範圍為85℃～88℃。

進一步地，預置第二溫度範圍為72℃～78℃。

在本實施例，需要說明的是，在步驟101中調節蒸汽加熱器調節閥至預置第一開度，該預置第一開度是一個預設的值，當調節蒸汽加熱器調節閥的開度至該預設的值後，蒸汽加熱器便可將二級換熱器入口的水溫提升至75℃。同理步驟102中調節蒸汽加熱器調節閥至預置第二開度，此處不再贅述。

以上是對一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法進行的詳細說明，為便於理解，下面將以一具體應用場景對一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法的應用進行說明，應用例包括：

請參閱圖3，目前600mw電站燃煤鍋爐典型間接式煙氣換熱器系統的工藝流程圖3所示，圖3中附圖標記如下所示：

1:一級換熱器；2:靜電除塵器；3:引風機；4:脫硫吸收塔；5:二級換熱器；6:煙囪；7:蒸汽加熱器調節閥；8:蒸汽加熱器；9：膨脹水箱；10：熱水循環泵；11：旁路調節閥。

t11：一級換熱器入口煙溫；t12：一級換熱器出口煙溫；t21：二級換熱器入口煙溫；t22：二級換熱器出口煙溫。

t11：一級換熱器入口水溫；t12：一級換熱器出口水溫；t21：二級換熱器入口水溫；t22：二級換熱器出口水溫。

該間接式煙氣換熱器系統主要是以熱媒水為中間換熱介質，將換熱器分為一級換熱器和二級換熱器，分別布置於靜電除塵器之前和脫硫吸收塔之後，通過熱媒水循環泵做功帶動熱媒水循環，達到降低一級換熱器出口煙溫，提升二級換熱器出口煙溫至設計煙溫的目的。

本發明的目的是提供一種電站燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制方法。利用該控制方法，可以很好的控制電站燃煤鍋爐在點火啟動及升負荷各階段一級換熱器出口煙溫、二級換熱器入口水溫、一級換熱器入口水溫，保證二級換熱器出口煙溫在設計煙溫，預防煙囪出口附近出現「石膏雨」現象以及由於煙囪排煙溫度太低而影響煙塵擴散引起的粉塵排放超標問題。

為實現本發明的這一目的，可以採用如下控制方法：對於煙囪排煙溫度的控制是該間接式換氣換熱器的最終控制目標，可分別通過對一級換熱器入口水溫、二級換熱器入口水溫以及一級換熱器出口煙溫的合理控制來實現，具體可通過蒸汽加熱器調節閥，一級換熱器旁路調節閥及熱媒水循環泵變頻器來調節：

1)蒸汽加熱器調節閥：主要用於低負荷下二級換熱器出口煙溫t22的控制，通過蒸汽加熱器調節閥開度，來控制t22在80～82℃之間。

2)一級換熱器旁路調節閥：主要用於調節中負荷下一級換熱器出口煙溫t12，通過一級換熱器旁路調節閥來控制進入一級換熱器熱媒水流量的大小，來控制t12在85～88℃之間，進而控制t22在設計範圍內。

3)熱媒水循環泵變頻器：主要用於調節高負荷下一級換熱器進口水溫t11，高負荷下通過調節熱媒水循環泵變頻器的頻率，來改變熱媒水循環倍率，控制t11在72～78℃之間，進而控制t22在設計範圍內。

根據鍋爐排煙溫度的高低，可分為四個階段進行控制，不同控制階段的關鍵控制點也不同。具體如下：

第一階段：鍋爐點火前，間接式煙氣換熱器系統換熱完畢，開啟熱媒水循環泵，投入蒸汽加熱器，調節蒸汽加熱器調節閥開度，將二級換熱器入口水溫t21加熱至75℃。

第二階段：鍋爐點火後，一級換熱器入口煙溫t11小於80℃時，由於此時一級換熱器進口煙溫遠小於設計值，熱媒水蒸汽加熱器的換熱能力不足以同時加熱一級換熱器和二級換熱器的煙氣。所以當一級換熱器煙氣側進口溫度小於熱媒水溫度(二級換熱器出口水溫)時，全開一級換熱器旁路調節閥。通過調節蒸汽加熱器調節閥開度，調節二級換熱器入口水溫t21使得二級換熱器出口煙溫大於80℃。

第三階段：隨著鍋爐負荷的增加，一級換熱器入口煙溫也隨之升高，當一級換熱器入口煙溫t11大於85℃時，將一級換熱器投入運行，通過調節一級換熱器旁路調節閥的開度控制進入一級換熱器的熱媒水流量，進而控制一級換熱器出口煙溫在85～88℃範圍內。

第四階段：隨著負荷的繼續增大，當一級換熱器旁路調節閥的開度全開，且一級換熱器的出口煙溫t12仍大於85℃時，可通過調節熱媒水循環泵的頻率，來調節熱媒水的流量，即熱媒水的循環倍率，來調節一級換熱器進口水溫t11在72～78℃範圍，進而控制一級換熱器的出口煙溫t12在不大於100℃，保證二級換熱器的出口煙溫t22在設計值範圍內。

請參閱圖2，本發明實施例提供的一種600mw燃煤鍋爐間接煙氣換熱器的溫度控制裝置的一個實施例，包括：

第一調節單元201，用於在判斷鍋爐未點火後，開啟熱媒水循環泵和蒸汽加熱器，調節蒸汽加熱器調節閥至預置第一開度，通過蒸汽加熱器將二級換熱器入口的水溫提升至75℃；

第二調節單元202，用於在判斷鍋爐已點火後，並在判斷一級換熱器入口的煙溫小於二級換熱器出口的水溫後，調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，並調節蒸汽加熱器調節閥至預置第二開度，通過蒸汽加熱器調節二級換熱器入口的水溫直到二級換熱器出口的煙溫大於80℃；

第三調節單元203，用於在判斷一級換熱器入口的煙溫大於85℃後，開啟一級換熱器，調節一級換熱器旁路調節閥的開度直到一級換熱器出口的煙溫處於預置第一溫度範圍內；

第四調節單元204，用於調節一級換熱器旁路調節閥至最大開度，在判斷一級換熱器的出口的煙溫大於85℃後，調節熱媒水循環泵的頻率直到一級換熱器進口的水溫處於預置第二溫度範圍內。

進一步地，預置第一溫度範圍為85℃～88℃。

進一步地，預置第二溫度範圍為72℃～78℃。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。

所述集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬碟、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。

以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。