一种新式烟气再循环投入调节汽温系统

技术领域

本发明属于再循环烟气利用技术领域，具体涉及一种新式烟气再循环投入调节汽温系统。

背景技术

二次再热机组相比于一次再热机组，主蒸汽温度和再热蒸汽温度均有所提升，同等级二次再热机组相比于一次再热机组热效率可提升约2％左右。但二次再热机组在提升热效率的同时，由于二次再热器受热面增加，受热面换热比发生变化，一次再热锅炉烟温挡板调节再热汽温的手段被用于一、二次再热器热量的分配，再热蒸汽温度欠温问题凸显，如何保证再热蒸汽温度成为二次再热机组亟待解决的问题。

为了解决二次机组再热蒸汽温度欠温问题，目前大多数二次再热机组采用烟气再循环的方式来调整机组的再热蒸汽温度，其原理是利用锅炉尾部的部分烟气，通过在循环风机从炉膛下部送入，降低炉内的燃烧温度，以降低炉膛的辐射换热量，使带入对流受热面的热量升高，同时增大对流受热面的烟气流速，提高对流换热系数，达到调节再热汽温的目的。但在实际运行时，采用烟气再循环从炉膛底部送入炉膛的方法存在较多的弊端，首先，在机组低负荷运行时，从炉膛底部送入的再循环烟气会影响炉膛的燃烧情况，造成炉膛火检波动大，极易引起锅炉MFT，使锅炉灭火，给运行人员带来不便，同时影响运行机组安全。其次，在机组升负荷阶段，由于主燃料的不断增加，机组主蒸汽温度上升速率明显大于再热蒸汽温度，过热器管壁温度容易超温，现有的烟气再循环技术无法解决。最后，采用直接从炉膛底部送入再循环烟气的方式对炉膛内的空气动力场产生影响，破环原有的流场。

发明内容

本发明针对现有烟气再循环技术存在不足的问题，提出了一种新式烟气再循环投入调节汽温系统。该系统可以解决如下问题：(1)再循环烟气从锅炉底部通入破坏炉膛内部流场；(2)机组低负荷时，二次再热汽温欠温；(3)机组升负荷时，主蒸汽受热面壁温超温。

本发明采用如下技术方案来实现的：

本发明提出一种新式烟气再循环投入调节汽温系统，该系统基于的炉膛内自下而上依次设置有第一层燃烧器A、第二层燃烧器B、第三层燃烧器C、第四层燃烧器D、第五层燃烧器E和第六层燃烧器F；

该系统包括烟气再循环风机CA入口烟气挡板A1和烟气再循环风机CB入口烟气挡板B1，烟气再循环风机CA入口烟气挡板A1的出口依次通过烟气再循环风机CA、烟气再循环风机CA出口烟气挡板A3和烟气再循环风机CA出口烟气调节挡板A5分四路接至炉膛第一层燃烧器A和第二层燃烧器B之间的四个角，每个角上各有调节摆角a1、a2、a3、a4；

烟气再循环风机CB入口烟气挡板B1的出口依次通过烟气再循环风机CB、烟气再循环风机CB出口烟气挡板B3和烟气再循环风机CB出口烟气调节挡板B5分四路接至炉膛第五层燃烧器E和第六层燃烧器F之间的四个角，每个角上各有调节摆角b1、b2、b3、b4。

烟气再循环风机CA抽取的烟气为省煤器后以及空预器前的热烟气。

烟气再循环风机CB抽取的烟气为空预器后的冷烟气。

烟气再循环风机CA入口烟气挡板A1上设置有烟气再循环风机CA入口烟气挡板锁紧装置A2。

烟气再循环风机CA出口烟气挡板A3上设置有烟气再循环风机CA出口烟气挡板锁紧装置A4。

烟气再循环风机CB入口烟气挡板B1上设置有烟气再循环风机CB入口烟气挡板锁紧装置B2。

烟气再循环风机CB出口烟气挡板B3上设置有烟气再循环风机CB出口烟气挡板锁紧装置B4。

烟气再循环风机CA出口烟道分成4路接至炉膛第一层燃烧器A和第二层燃烧器B之间的四个角，每个角上各有调节摆角a1、a2、a3、a4，从省煤器和空预器间抽取的热烟气以四角切圆的方式进入炉膛，并且能够通过调节摆角a1、a2、a3、a4实现正切和反切。

烟气再循环风机CB出口烟道分成4路接至炉膛第五层燃烧器E和第六层燃烧器F之间的四个角，每个角上各有调节摆角b1、b2、b3、b4，从空预器后抽取的冷烟气以四角切圆的方式进入炉膛，并且能够通过调节摆角b1、b2、b3、b4实现正切和反切。

本发明至少具有如下有益的技术效果：

再循环烟气沿烟气再循环风机CA、B出口的烟道分别送至锅炉的四角，并且利用可调节的摆角a1、a2、a3、a4和b1、b2、b3、b4以四角切圆的方式进入炉膛，保证了炉膛中动力场的完整性，不会对炉膛的流场产生破坏。

机组在低负荷运行时，利用烟气再循环风机CA抽取省煤器1与空预器2中间的热烟气，将热烟气送至炉膛第一层燃烧器A和第二层燃烧器B之间的四个角，利用摆角a1、a2、a3、a4以四角切圆的方式送入炉膛，降低炉内的燃烧温度，以降低炉膛的辐射换热量，使带入对流受热面的热量升高，同时增大了对流受热面的烟气流速，提高了对流换热系数，从而最终改变锅炉辐射与对流受热面的吸热量比例，达到调节汽温的目的。炉膛温度随再循环烟气量增加而降低，使辐射吸热量减少，但炉膛出口烟气温度变化不大，而再热器受热面的吸热量却随烟气量增加而增加。同时，再循环烟气由第一层燃烧器A和第二层燃烧器B之间通入可减小对火检强度的影响。

机组升负荷阶段，锅炉燃料不断增加，炉膛出口烟温增加，主蒸汽温升速率明显大于再热蒸汽温度，随着负荷的不断升高，主蒸汽温度会明显超过再热蒸汽温度，主蒸汽受热面会出现超温的情况，从炉膛底部通入再循环烟气的方式无法解决主蒸汽超温的问题。此时，利用烟气再循环风机CB抽取空预器2后的冷烟气，将冷烟气送至炉膛第五层燃烧器E和第六层燃烧器F之间的四个角，利用摆角a1、a2、a3、a4以四角切圆的方式送入炉膛，降低炉出口的温度，在避免主蒸汽温升速率过快的同时也解决了再热蒸汽欠温的问题。

附图说明

图1为本发明一种新式烟气再循环投入调节汽温系统示意图；

图2为烟气再循环风机CA出口烟气进入炉膛示意图；

图3为烟气再循环风机CB出口烟气进入炉膛示意图。

附图标记说明：

1-省煤器；2-空预器；A1-烟气再循环风机CA入口烟气挡板；A2-烟气再循环风机CA入口烟气挡板锁紧装置；A3-烟气再循环风机CA出口烟气挡板A3；A4-烟气再循环风机CA出口烟气挡板锁紧装置；A5-烟气再循环风机CA出口烟气调节挡板；a1、a2、a3、a4-烟气再循环风机CA出口分四路接至炉膛第一层燃烧器A和第二层燃烧器B之间四个角的调节摆角；

B1-烟气再循环风机CB入口烟气挡板；B2-烟气再循环风机CB入口烟气挡板锁紧装置；B3-烟气再循环风机CB出口烟气挡板B3；B4-烟气再循环风机CB出口烟气挡板锁紧装置；B5-烟气再循环风机CB出口烟气调节挡板；b1、b2、b3、b4-烟气再循环风机CB出口分四路接至炉膛第五层燃烧器E和第六层燃烧器F之间四个角的调节摆角。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做出进一步的说明。

如图1至图3所示，本发明提供的一种新式烟气再循环投入调节汽温系统，包括烟气再循环风机CA、烟气再循环风机CA入口烟气挡板A1、烟气再循环风机CA入口烟气挡板锁紧装置A2、烟气再循环风机CA出口烟气挡板A3、烟气再循环风机CA出口烟气挡板锁紧装置A4、烟气再循环风机CA出口烟气调节挡板A5、烟气再循环风机CA出口分四路接至炉膛第一层燃烧器A和第二层燃烧器B之间的四个角，每个角上各有调节摆角a1、a2、a3、a4；烟气再循环风机CB、烟气再循环风机CB入口烟气挡板B1、烟气再循环风机CB入口烟气挡板锁紧装置B2、烟气再循环风机CB出口烟气挡板B3、烟气再循环风机CB出口烟气挡板锁紧装置B4、烟气再循环风机CB出口烟气调节挡板B5、烟气再循环风机CB出口分四路接至炉膛第五层燃烧器E和第六层燃烧器F之间的四个角，每个角上各有调节摆角b1、b2、b3、b4。

烟气再循环风机CA抽取的烟气为省煤器1后、空预器2前的热烟气。

烟气再循环风机CB抽取的烟气为空预器2后的冷烟气。

烟气再循环风机CA、B进出口挡板增加锁紧装置，增加挡板与烟道间的严密性，避免锅炉尾部烟气因炉膛负压进入炉膛。

烟气再循环风机CA出口烟道分成4路接至炉膛第一层燃烧器A和第二层燃烧器B之间的四个角，每个角上各有调节摆角a1、a2、a3、a4。从省煤器1和空预器2间抽取的热烟气以四角切圆的方式进入炉膛，并且可以通过调节摆角a1、a2、a3、a4实现正切和反切。

烟气再循环风机CB出口烟道分成4路接至炉膛第五层燃烧器E和第六层燃烧器F之间的四个角，每个角上各有调节摆角b1、b2、b3、b4。从空预器2后抽取的冷烟气以四角切圆的方式进入炉膛，并且可以通过调节摆角b1、b2、b3、b4实现正切和反切。

再循环烟气沿烟气再循环风机CA、B出口的烟道分别送至锅炉的四角，并且利用可调节的摆角a1、a2、a3、a4和b1、b2、b3、b4以四角切圆的方式进入炉膛，保证了炉膛中动力场的完整性，不会对炉膛的流场产生破坏。

机组在低负荷运行时，利用烟气再循环风机CA抽取省煤器1与空预器2中间的热烟气，将热烟气送至炉膛第一层燃烧器A和第二层燃烧器B之间的四个角，利用摆角a1、a2、a3、a4以四角切圆的方式送入炉膛(如图2所示)，降低炉内的燃烧温度，以降低炉膛的辐射换热量，使带入对流受热面的热量升高，同时增大了对流受热面的烟气流速，提高了对流换热系数，从而最终改变锅炉辐射与对流受热面的吸热量比例，达到调节汽温的目的。炉膛温度随再循环烟气量增加而降低，使辐射吸热量减少，但炉膛出口烟气温度变化不大，而再热器受热面的吸热量却随烟气量增加而增加。同时，再循环烟气由第一层燃烧器A和第二层燃烧器B之间通入可减小对火检强度的影响。

机组升负荷阶段，锅炉燃料不断增加，炉膛出口烟温增加，主蒸汽温升速率明显大于再热蒸汽温度，随着负荷的不断升高，主蒸汽温度会明显超过再热蒸汽温度，主蒸汽受热面会出现超温的情况，从炉膛底部通入再循环烟气的方式无法解决主蒸汽超温的问题。此时，利用烟气再循环风机CB抽取空预器2后的冷烟气，将冷烟气送至炉膛第五层燃烧器E和第六层燃烧器F之间的四个角，利用摆角b1、b2、b3、b4以四角切圆的方式送入炉膛(如图3所示)，降低炉出口的温度，避免主蒸汽温升速率过快的同时也解决了再热蒸汽欠温的问题。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。