一种快速调整再热蒸汽温度的方法

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，具体涉及一种快速调整再热蒸汽温度的方法。

背景技术

国产600兆瓦超超临界机组，锅炉型号为HG-1795/26.15-YM1型，是超超临界变压运行直流锅炉，采用П型布置、单炉膛、低氮氧化物主燃烧器分级燃烧技术和MACT型低氮氧化物分级送风燃烧系统、反向切园燃烧方式，炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统、一次中间再热、调温方式除煤水比外，还采用烟气分配挡板、燃烧器摆动、三级减温水调整等方式。

锅炉炉膛由垂直管膜式水冷壁构成，炉膛上、下部均采用垂直管屏，上下部水冷壁之间设有混合集箱。炉膛上部布置屏式过热器，沿烟气流程方向分别设置二级过热器(大屏)和三级过热器(后屏)，折焰角上方布置有四级过热器(末过)。在水平烟道处布置了垂直二级再热器(高温再热器)。尾部竖井由中隔墙分隔成前后两个烟道，前烟道布置水平一级再热器(低温再热器)和省煤器，后烟道布置水平一级过热器(低温过热器)和省煤器。过热蒸汽调温方式以煤-水比为主，同时设置三级喷水减温器；再热蒸汽主要采用尾部竖井分隔烟道调温挡板调温，且燃烧器的摆动对再热蒸汽温度具有调节作用，在低温再热器入口管道处设置有事故喷水减温器。锅炉采用平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构，燃用烟煤。

锅炉再热器原设计分成低温再热器和高温(末级)再热器两级。低温再热器布置于尾部竖井中，由汽机高压缸来的排汽用两根直径660×20(SA-106C)的导管送入水平低温再热器入口集箱，在低温再热器入口连接管上左右各装有一只事故喷水减温器，水平低再共132片，每片由6根管子组成，节距为133.5毫米,管子规格为直径63.5毫米，分下、下中、上中、上四组，材质依次为20G、15CrMoG及12Cr1MoVG，壁厚为3.5/5.0毫米,水平低再出口端与立式低再相接，立式低再共有66片，节距为267毫米，管径为63.5毫米,材质为SA213TP347H，壁厚为3.5毫米，由立式低再出口集箱引出两根直径559×30(SA335P22)的连接管，将蒸汽引入末级再热器入口集箱，集箱为直径559×40，材质为SA355-P22，末再蛇形管共64片，每片由11根管组成，横向节距为267毫米，其材质为12Cr1MoVG、Code case 2328-1和SA213TP310HCbN，平均壁厚为3.5～5.5毫米。末再出口集箱为直径660×50，材质为SA355P91，由末再出口集箱引出的2根热再热导管将再热汽送往汽机中压缸，热段再热蒸汽导管采用直径711×45毫米，材质为SA335P91。

该锅炉主要技术性能指标达到国际先进水平，各项运行参数及污染物的排放已达到和优于国家标准，近一段时间运行情况看，在再热蒸汽温度调整控制方面仍存在以下问题：

再热蒸汽超温后，采用尾部竖井分隔烟道调温挡板进行调温，最长时间要用8分多钟才能将再热蒸汽温度恢复正常，长此以往，将直接影响锅炉再热器管屏的使用寿命，进而威胁锅炉长周期的安全稳定运行。

AGC及一次调频的工况下，机组负荷变化率快幅度也大，再热器管排更易超温。

再热蒸汽温度变化对机组运行负跟踪调整不及时、灵敏度差，不利于机组负荷的变化和煤种适应性。

发明内容

为此，本发明提供一种快速调整再热蒸汽温度的方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速调整再热蒸汽温度的方法，包括低温再热器，所述低温再热器出口为单集箱，且低温再热器的一侧设置有高温再热器，所述高温再热器进出口采用双集箱布置，所述低温再热器与高温再热器之间连通有连接导管，且连接导管上安装有减温装置。

进一步地，所述连接导管直管段总共为6823.5毫米。

进一步地，所述减温装置包括减温器、所述减温器前后设置有热电偶及插座，且减温器的一侧设置有减温水操作台，所述减温水操作台内部安装有减温水管道，所述减温水管道上安装有减温水流量测量元件、减温水系统疏水及阀门和暖管管路管道及阀门。

进一步地，所述减温水操作台上设置有含隔离阀和调节阀。

进一步地，所述减温水管道的内部还设置有减温水系统压力测点和减温水系统温度测点。

进一步地，所述减温水管道为一种12Cr1MoVG材质的构件。

进一步地，所述连接导管为一种不锈钢材质的构件。

进一步地，所述连接导管的两端部与低温再热器和高温再热器的连接处均设置有密封圈。

本发明具有如下优点：本发明设计的一种快速调整再热蒸汽温度的方法适应了目前锅炉机组燃用煤种多变性、负荷变化多样性的特点，从锅炉运行稳定性、安全性、经济性方面进行考虑，在低温再热器和高温再热器之间增加减温器后能够及时的调节高温再热器的壁温，提高了机组运行负荷对于汽温变化的灵敏度，有利于机组负荷的变化和煤种适应性，同时，提高了机组对深度调峰和顶尖峰的反应速度和适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明的锅炉再热器系统布置图；

图2为本发明的锅炉再热器连接管布置图；

图3为本发明的锅炉再热器连接管图；

图4为本发明的锅炉再热器新增减温器后连接管图；

图5为本发明的锅炉高温再热器与低温再热器原系统图；

图6为本发明的锅炉高温再热器与低温再热器新增减温器后减温水阀门系统图；

图7为本发明的锅炉再热器连接管新增带暖管减温器结构图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照说明书附图1-7所示的一种快速调整再热蒸汽温度的方法，包括低温再热器，所述低温再热器出口为单集箱，且低温再热器的一侧设置有高温再热器，所述高温再热器进出口采用双集箱布置，所述低温再热器与高温再热器之间连通有连接导管，且连接导管上安装有减温装置。

其中，所述连接导管直管段总共为6823.5毫米；所述减温装置包括减温器、所述减温器前后设置有热电偶及插座，且减温器的一侧设置有减温水操作台，所述减温水操作台内部安装有减温水管道，所述减温水管道上安装有减温水流量测量元件、减温水系统疏水及阀门和暖管管路管道及阀门；所述减温水操作台上设置有含隔离阀和调节阀；所述减温水管道的内部还设置有减温水系统压力测点和减温水系统温度测点；所述减温水管道为一种12Cr1MoVG材质的构件；所述连接导管为一种不锈钢材质的构件；所述连接导管的两端部与低温再热器和高温再热器的连接处均设置有密封圈。

进一步地，图2、图3为原再热器连接管设计图纸，低温再热器出口为单集箱，高温再热器进出口采用双集箱布置，连接管直管段总共为6823.5毫米，如果在高再与低再之间连接导管上新增减温装置，当高温再热器换热管束发生超温时，可以快速通过新增减温装置对再热蒸汽进行喷水减温，达到快速调节汽温的目的，但这需详细核算炉顶高再与低再之间连接导管的位置空间。

进一步地，原设计立式低再出口集箱引出两根直径559×30(SA335P22)的连接管，假设采用常规的减温器形式，经核算常规减温器总长度为3048毫米，考虑到常规减温器进口和出口安装测温元件的要求，目前直管段的长度可以满足安装再热器减温器的设计要求。

(1)根据原有再热器连接管道情况，再热器连接管中间新增常规减温器后布置图如图4所示。

(2)再热器连接管中间新增常规减温器后，根据控制和测量的要求，主要增加部分：减温器、减温器前后热电偶及插座、减温水操作台(含隔离阀和调节阀)、减温水流量测量元件、减温水系统疏水及阀门、暖管管路管道及阀门、减温水系统压力测点、减温水系统温度测点等，具体如图5和图6所示。

(3)新增常规减温器后安全性分析

在低温再热器和高温再热器之间新增常规减温器后能够及时的调节高温再热器的汽温，提高了机组运行负荷对于汽温变化的灵敏度，有利于机组负荷的变化和煤种适应性。

但低温再热器出口蒸汽温度最高达到510摄氏度，而再热器减温水温度取自给水泵中间抽头，温度约181摄氏度，运行过程中再热器减温水温度与运行温度温差高达329摄氏度，长期运行将严重影响减温器和连接管道的寿命，对机组安全运行产生影响。

进一步地，为了避免机组长期运行对于新增常规减温器的不利，新增常规减温器的设计必须采取相关的措施消除温差对材料的影响，因此，重新设计一种带再热器减温水暖管的布置方法，可以避免温差对于减温器的运行影响。

进一步地，暖管引自再热器入口管道(温度约350摄氏度)，最终进入再热器新增的减温器，如图7所示锅炉再热器连接管新增带暖管减温器结构图。

再热器连接管上中间新增带暖管减温器后，减温器布置在炉顶大罩内，设计布置要考虑大罩内的温度对于管路的影响，减温水管路设计及调阀前阀门的设计需要进行安全性分析。

进一步地，对于过热器减温水设计布置的经验，大罩内的减温水管路需要按照低温再热器出口温度(510摄氏度)进行选型，因此减温水管道采用12Cr1MoVG材料，调阀前隔离阀需要满足集箱的运行温度和压力。

进一步地，根据目前机组实际运行情况和原有的布置结构，经过实践证明，在两级再热器之间新增带暖管减温器能够快速调整再热蒸汽温度，提高再热蒸汽温度对机组负荷变化的灵敏度，同时，发明保留原有的再热器入口常规减温器，两种减温器系统采用同样的减温水总管。

进一步地，再热器新增带暖管减温器后，能够快速调整再热器的汽温，减少再热器处在超温状态运行的几率，从长远的观点来看，保证了锅炉长周期安全稳定运行。

进一步地，适应了目前锅炉机组燃用煤种多变性、负荷变化多样性的特点。从锅炉运行稳定性、安全性、经济性方面进行考虑，在低温再热器和高温再热器之间增加减温器后能够及时的调节高温再热器的壁温，提高了机组运行负荷对于汽温变化的灵敏度，有利于机组负荷的变化和煤种适应性，同时，提高了机组对深度调峰和顶尖峰的反应速度和适应性。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例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。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。