一种新型MGGH系统最低壁温控制方法及系统与流程

本发明涉及电站锅炉脱硫前烟气冷却-脱硫后烟气加热系统术领域，具体为一种新型mggh系统最低壁温控制方法及系统。

背景技术：

根据热力学计算公式q＝k*f*δt，其中，q为传热量，k为换热系数，δt为传热温压，即传导的热量与传热系数、换热面积和传热温压直接相关，传热系数与介质流速有关，换热面积与设计布置有关，传热温压与冷流体和热流体的进出口温度有关。

mggh系统(又称wggh系统，即以循环水为热媒介的气-气换热系统)是通过热媒介水在烟气冷却器中吸热，把脱硫前的原烟气温度降至要求温度(原烟气整定温度)，被冷却降温的烟气送至低温除尘器或脱硫吸收塔，同时烟气冷却器中被加热的热媒介水通过循环泵送至烟气加热器。在烟气加热器中，热媒水放热，把脱硫后的净烟气加热至环保要求的温度(排放整定温度)至烟囱排放。考虑整个设备的造价，一般情况下，烟气冷却器设计为nd钢或碳钢，由于脱硫前和脱硫后的烟气具有一定腐蚀性，为了保证设备的安全运行，mggh系统要求受热面最低壁温不得低于整定值，而受热面最低壁温直接与循环水温正相关，即mggh要求烟气冷却器和烟气加热器的最低循环水温不得低于某整定值(常规为70℃左右)。

由于目前电站大型锅炉为调峰机组，锅炉负荷根据需要大幅变动，进入mggh系统的原烟气和净烟气参数随之大幅变动，整个mggh不可能长期在设计工况下运行。

mggh系统设计时，按锅炉机组最大出力负荷考虑整个烟气冷却器和烟气加热器规模，一般情况下在机组变负荷时，根据机组负荷切除部分受热面较难实现，故整个mggh的在各负荷下运行受热面不变。在各负荷下，整个mggh的烟量随着负荷的增加而增加，受热面的换热能力也随着烟量的增加而增加，但变化非直接1：1线性相关，在低负荷时，mggh的设计受热面相对富余。

目前情况下，为适应机组的变负荷运行，mggh的控制通过调整进入烟气冷却器的水量来控制烟气冷却器的出口烟温在整定值，在低负荷下，由于来流的原烟气温度低，烟气冷却器放出的热量不足以将脱硫后的净烟气加热至排放温度，不够的热量通过热媒水辅助蒸汽加热器补充，最终达到烟气排放要求排放。

常规的控制中，为了保证烟气换热器的正常使用烟气冷却器是通过调节进入烟气冷却器的入口水量方式控制烟气冷却器的出口烟温，通过辅助蒸汽加热器来控制烟气蒸汽加热器出口净烟气温度，实际校算低负荷工况下，保证烟气冷却器的出口原烟气温度和烟气加热器出口的净烟气排放温度。低负荷下换热器受热面富余，烟气冷却器出口循环水温高于设计温度，水量低于设计水温，烟气加热器的出口循环水温因过度放热低于设计温度，带来两个后果：

1、由于烟气冷却器出口循环水温度高于设计温度，导致需要辅助蒸汽加热器因为来流水温变高而需要的总热量不变，辅助蒸汽加热器的设计温压减小，辅助蒸汽加热器设计面积增加。

2、经过循环后，烟气加热器出口水温低于设计整定值，同时烟气冷却器入口水温低于设计整定值，带来烟气冷却器和烟气加热器低温腐蚀风险，影响整个mggh的正常运行使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型mggh系统最低壁温控制方法及系统，保证整个mggh系统的安全正常运行，整个mggh不受烟气低温腐蚀，极大地增强了整个mggh系统可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种新型mggh系统最低壁温控制方法，包括mggh系统烟气冷却器出口烟温控制、mggh烟气加热器出口烟温控制和mggh系统循环水温控制，具体如下：

mggh系统烟气冷却器出口烟温控制

步骤101：采集烟气冷却器出口原烟气温度，称此采集温度为第一采集温度，将第一采集温度与第一低整定值、第一高整定值进行比对；

步骤102：根据步骤101的比对结果，当第一采集温度大于第一低整定值且小于第一高整定值时，系统维持正常运行状态；当第一采集温度小于第一低整定值时，自动逐步打开热煤水循环旁路调节阀且自动关小主路调节阀；当第一采集温度大于第一高整定值时，自动逐步关小热煤水循环旁路调节阀并自动逐步打开主路调节阀；

步骤103：循环步骤101和步骤102，保持第一采集温度在第一低整定值和第一高整定值之间；

mggh烟气加热器出口烟温控制

步骤201：采集烟气加热器出口净烟温，称此采集温度为第二采集温度，将第二采集温度与第二低整定值、第二高整定值进行比对；

步骤202：根据步骤201的比对结果，当第二采集温度大于第二低整定值且小于第二高整定值时，系统维持正常运行状态；当第二采集温度小于第二低整定值时，自动逐步打开辅助蒸汽加热器管路调节阀开度；当采第二采集温度大于第二高整定值时，自动逐步关小辅助蒸汽加热器管路调节阀开度；

步骤203：循环步骤201和步骤202，保持第二采集温度在第二低整定值和第二高整定值之间；

mggh系统循环水温控制

步骤301：采集循环水泵入口热煤水温度，称此温度为第三采集温度，将第三采集温度与第三低整定值、第三高整定值进行比对；

步骤302：根据步骤301的比对结果，当第三采集温度大于第三低整定值且小于第三高整定值时，系统维持正常运行状态；当第三采集温度小于第三低整定值时，烟气加热器旁路阀开度加大且循环水泵变频增加出力；当第三采集温度大于第三高整定值时，循环水泵变频减少出力；

步骤303：循环步骤301和步骤302，保持第三采集温度在第三低整定值和第三高整定值之间。

根据上述方案，在步骤102中，若热煤水循环旁路调节阀和主路调节阀不能工作时，系统进行报警。

根据上述方案，在步骤202中，若辅助蒸汽加热器管路调节阀不能工作时，系统进行报警。

根据上述方案，在步骤302中，若烟气加热器旁路阀不能工作时，系统进行报警；若循环水泵不能工作时，系统进行报警。

一种新型mggh系统最低壁温控制系统，包括设置在循环水通路上的mggh系统循环水温控制系统，所述循环水温控制系统的结构为：沿着循环水流动方向，循环泵、电动闸阀、水温测量器、流量测量器依次相连；所述循环泵通过变频电机带动，所述变频电机通过控制线连接到信号比较反馈单元，信号比较反馈单元连接到水温测量器。

进一步的，在所述循环泵与电动闸阀之间设置有止回阀。

进一步的，在所述循环泵进水端设置有第一闸阀。

进一步的，在所述循环泵与第一闸阀之间设置有过滤网。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：可使整个mggh系统完全自动控制，同时打破mggh控制在低负荷下循环水量应该降低的思绪方式，能准确保证各负荷下烟气冷却器出口烟温和烟气加热器出口烟温在整定值范围内，保证整个mggh系统最低循环水温不低于安全设定的整定值，从而保证整个mggh系统的安全正常运行，整个mggh不受烟气低温腐蚀，极大地增强了整个mggh系统可靠性。

附图说明

图1为本发明改进后的mggh系统示意图。

图2为本发明mggh系统烟气冷却器出口烟温控制过程示意图。

图3为本发明mggh系统烟气加热器出口烟温控制过程示意图。

图4为本发明mggh系统循环水温控制过程示意图。

图5为本发明的循环水温控制系统的结构示意图。

图中：1-流量测量器；2-水温测量器；3-循环泵；4-过滤网；5-第一闸阀；6-第二闸阀；7-循环水温控制系统；8-变频电机；9-控制线；10-信号比较反馈单元；11-电动闸阀；12-止回阀。

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的说明。

本发明的主要思想是：通过采集烟气冷却器出口烟温比对整定值，与烟气冷却器主路和旁路调节阀联动，当烟气冷却器出口烟温低于设计温度时，增加旁路阀开度同时减小主路阀开度，从而减少进入烟气冷却器的循环水量，通过降低烟气冷却器的传热温压方式来降低烟气冷却器换热能力；当烟气冷却器出口原烟气温度高于设计温度时，减少旁路调节阀开度同时增加主路调节阀开度，增加进入烟气冷却器循环水量，直至旁路调节阀完全关闭主路阀完全打开。

通过采集循环泵出口(或入口)循环水温对比水温整定值，与循环水泵变频调节联动，当循环水温低于整定值时，循环水泵变频增加频率，增加整个mggh循环水量；反之当循环水温高于整定值时，循环水泵变频减少频率，减少整个mggh循环水量，在安全的前提下减少循环水泵功率节能。

低负荷下，烟气冷却器吸收的热量不足时，通过辅助蒸汽加热器加热循环水补充。

具体的，如图2所示，当mggh处于设计工况时，烟气冷却器旁路为关闭状态，主路全开，烟气冷却器放出的热量足以将烟气加热器的净烟气加热至要求温度排放，当机组负荷下降时，烟气冷却器的入口烟温和入口烟量随之下降，烟气冷却器的换热面积相对富余，为了减小烟气冷却器的换热能力，通过增加旁路阀开度和减小主路阀开度，使烟气冷却器出口循环水温上升，从而减小整个烟气冷却器的传热温压，降低烟气冷却器的传热能力。反之亦然。

如图3所示，当烟气加热器出口烟温低于整定值时，即在循环水在烟气冷却器中吸收的热量不足以在烟气加热器中将净烟气加热至整定值，则通过在辅助蒸汽加热器中调节辅助蒸汽加热循环水方式补充热量，当烟气加热器出口烟温高于整定值时，调节关小辅助蒸汽加热器进口蒸汽调节阀，减少辅助蒸汽量(直至完全关闭)，当烟气加热器出口烟温低于整定值时，增加辅助蒸汽加热器进口蒸汽调节阀开度，增加辅助蒸汽量。

如图4所示，通过采集循环水泵出口(或入口)循环水温对比水温整定值，与循环水泵变频调节联动，当循环水温低于整定值时，循环水泵变频增加频率，增加整个mggh循环水量，反之当循环水温高于整定值时，循环水泵变频减少频率，减少整个mggh循环水量，在安全的前提下减少循环水泵功率节能。但增加或减少的循环水量不是进入到烟气冷却器中，烟气冷却器的循环水量由图2逻辑控制，图4是在烟气冷却器出口烟温控制逻辑前提下，通过旁路，将多余的循环水量旁路至烟气冷却器出口与烟气冷却器出来的水混合，由于旁路的水没经过加热，再经过辅助蒸汽加热器，辅助蒸汽加热器由图3逻辑控制，由于两路水混合后水温降低，辅助蒸汽加热器的传热温差加大，辅助蒸汽加热器的设计更灵活。同时，混合后的循环水量增加，进入烟气加热器的水温降低，需要放出的总热量不变，烟气加热器的传热温压降低，在放出相应的热量后，烟气加热器出口的循环水温提高。

如图5所示，本发明中一种新型mggh系统最低壁温控制系统，包括设置在循环水通路上的mggh系统循环水温控制系统，所述循环水温控制系统的结构为：沿着循环水流动方向，循环泵3、电动闸阀11、水温测量器2、流量测量器1依次相连；所述循环泵3通过变频电机8带动，所述变频电机8通过控制线9连接到信号比较反馈单元10，信号比较反馈单元10连接到水温测量器2。

作为改进，在所述循环泵3与电动闸阀11之间设置有止回阀12。另一种改进，在所述循环泵3进水端设置有第一闸阀5。