一种燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃煤电厂的技术领域，具体涉及一种燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统。


背景技术：

2.随着可再生能源的发展，可再生能源发电的占比不断增加，但是由于可再生能源具有间歇性和不可预测的特点，为了维持电网的稳定性，燃煤电厂的调峰任务也不断增加。
3.现有一种燃煤电厂调峰的有效方法，通过将部分机组停机，从而减少部分燃料燃烧产生的电能，并将该部分机组在24小时内再次启动，增加燃料燃烧产生的电能，通过部分机组的启停实现燃煤电厂的调峰要求。
4.但是，上述的燃煤电厂调峰方法，机组在启动过程中，需要对汽轮机转子和壳体进行预热，由于汽轮机转子和壳体的质量较大，其预热过程会占用较多时间，并消耗大量的能量，从而增加了燃煤电厂的启动成本和能耗。


技术实现要素：

5.因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中机组在启动过程中，需要对汽轮机转子和壳体进行预热，由于汽轮机转子和壳体的质量较大，其预热过程会占用较多时间，并消耗大量的能量，从而增加了燃煤电厂的启动成本和能耗。
6.为此，本实用新型提供一种燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，其特征在于，包括：
7.锅炉，所述锅炉具有烟气出口和蒸汽出口；
8.换热系统，所述换热系统包括第一换热件、第二换热件以及送风机，所述第一换热件适于通过第一管道与所述烟气出口连通，且所述第一换热件内设有第一通路，所述第一通路的进口通过第二管道与外界连通，所述第一通路的出口通过第三管道与所述第二换热件连通，所述送风机设置在所述第二管道上；
9.汽轮机组，所述汽轮机组包括低压缸，所述低压缸适于通过第四管道与所述蒸汽出口连通，且部分所述第四管道设置在所述第二换热件内。
10.可选地，上述的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，所述汽轮机组还包括高压缸和中压缸，所述第四管道分为第一分段管、第二分段管以及第三分段管，所述高压缸通过第一分段管与所述蒸汽出口连通，所述第二分段管一端与所述高压缸连通，所述第二分段管另一端与所述中压缸连通，所述第三分段管一端与所述中压缸连通，所述第三分段管另一端与所述低压缸连通，且部分所述第三分段管设置在所述第二换热件内。
11.可选地，上述的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，汽轮机组还包括第一开关件，所述第一开关件设置在所述第一分段管上，用于控制所述蒸汽出口与所述高压缸之间的通断。
12.可选地，上述的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，所述换热系统还包括第二
开关件，所述第二开关件设置在所述第三管道上，用于控制所述第一通路和所述第二换热件之间的通断。
13.可选地，上述的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，所述换热系统还包括空气预热器，所述第一管道分为第四分段管和第五分段管，所述第四分段管一端与所述烟气出口连通，所述第四分段管另一端与所述空气预热器连通，所述第五分段管一端与所述空气预热器连通，所述第五分段管另一端与所述第一换热件连通。
14.可选地，上述的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，所述换热系统还包括第三换热件，所述空气预热器内设置第二通路，所述第二通路的进口与所述第一通路的出口连通，所述第三换热件通过第五管道与所述第二通路的出口连通，部分所述第二分段管设置与所述第三换热件内。
15.可选地，上述的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，所述换热系统还包括第三开关件，所述第三开关件设置在所述第五管道上，用于控制所述第二通路与所述第三换热件之间的通断。
16.可选地，上述的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，所述换热系统还包括：
17.第六管道，所述第六管道的一端与所述第二换热件连通，所述第六管道的另一端适于与所述第二管道远离所述第一换热件的一端连通，且所述第六管道上设有第一进气口；
18.第七管道，所述第七管道一端与所述第三换热件连通，所述第七管道另一端与所述第一进气口连通。
19.可选地，上述的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，还包括：
20.第八管道，所述第五管道上设有第二进气口，所述第八管道一端与所述第五管道连通，所述第八管道另一端与所述锅炉的空气进口连通；
21.第四开关件，所述第四开关件设置在所述第八管道上，用于控制所述空气预热器与所述锅炉空气进口之间的通断。
22.可选地，上述的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，还包括发电机，所述发电机通过驱动轴与所述低压缸连接，且所述中压缸和高压缸均设置在所述驱动轴上。
23.本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：
24.1.本实用新型提供的一种燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，包括锅炉、换热系统以及汽轮机组，所述换热系统包括第一换热件、第二换热件以及送风机，所述第一换热件适于通过第一管道与所述烟气出口连通，且所述第一换热件内设有第一通路，所述第一通路的进口通过第二管道与外界连通，所述第一通路的出口通过第三管道与所述第二换热件连通，所述送风机设置在所述第二管道上；所述汽轮机组包括低压缸，所述低压缸适于通过所述第四管道与所述蒸汽出口连通，且部分所述第四管道设置在所述第二换热件内。
25.此结构的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，在机组启动过程中，将锅炉产生的烟气输入第一加热件内，从而使得第一换热件内的温度升高，送风机抽取外界的空气通过第二管道送入第一通路内，由于第一通路位于第一换热件内，从而使得经过第一通路的空气提升温度，将提升温度的空气通过第三管道输入第二换热件内，提升温度的空气使得第二换热件内的温度升高，当蒸汽进入位于第二换热件内的第四管道时，使得该蒸汽升温，从而使得提高了进入低压缸内的蒸汽温度，进而减少了汽轮机的启动时间，降低了机组的
启动能耗。
26.2.本实用新型提供的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，第六管道的一端与第二换热件连通，第六管道的另一端适于与第二管道远离第一换热件的一端连通，且第六管道上设有第一进气口；第七管道一端与第三换热件连通，第七管道另一端与第一进气口连通。通过对第二换热件和第三换热件内放热后的空气进行回收利用，减少了空气的余热损失，提高了电厂的经济性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本实用新型提供的一种燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统的示意图。
29.附图标记说明：
30.1、锅炉；11、烟气出口；12、蒸汽出口；13、空气进口；
31.21、第一换热件；22、第二换热件；23、第一管道；231、第四分段管；232、第五分段管；24、第二管道；241、送风机；25、第三管道；251、第二开关件；26、空气预热器；27、第三换热件；28、第五管道；281、第三开关件；282、第二进气口；291、第六管道；2911、第一进气口；292、第七管道；
32.31、低压缸；32、第四管道；321、第一分段管；3211、第一开关件；322、第二分段管；323、第三分段管；33、高压缸；34、中压缸；
33.4、第八管道；41、第四开关件；
34.5、发电机；51、驱动轴。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
39.实施例1
40.本实施例提供一种燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，如图1所示，包括锅炉1、换热系统以及汽轮机组，换热系统包括第一换热件21、第二换热件22以及送风机241，第一换热件21适于通过第一管道23与烟气出口11连通，且第一换热件21内设有第一通路，第一通路的进口通过第二管道24与外界连通，第一通路的出口通过第三管道25与第二换热件22连通，送风机241设置在第二管道24上；汽轮机组包括低压缸31，低压缸31适于通过第四管道32与蒸汽出口12连通，且部分第四管道32设置在第二换热件22内。
41.本实施例提供的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，在机组启动过程中，将锅炉1产生的烟气输入第一加热件内，从而使得第一换热件21内的温度升高，送风机241抽取外界的空气通过第二管道24送入第一通路内，由于第一通路位于第一换热件21内，从而使得经过第一通路的空气提升温度，将提升温度的空气通过第三管道25输入第二换热件22内，提升温度的空气使得第二换热件22内的温度升高，当蒸汽进入位于第二换热件22内的第四管道32时，使得该蒸汽升温，从而使得提高了进入低压缸31内的蒸汽温度，进而减少了汽轮机的启动时间，降低了机组的启动能耗。
42.如图1所示，本实施例提供的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，第一换热件21为罐体，且罐体为保温材料，第二换热件22也为罐体，罐体也为保温材料，第一通路为金属材质的管道，第一通路位于第一换热件21内，送风机241用于抽取外界的空气输送进第一通路内，由于锅炉1产生的烟气通入第一换热件21内，因此经过第一通路的空气被烟气加热形成升温后的空气，蒸汽经过低压缸31后输入凝结器中(图中未画出)，第一换热件21上设置有排烟口，第一换热件21内降温后的烟气由排烟口排向外界。
43.如图1所示，本实施例提供的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，汽轮机组还包括高压缸33、中压缸34以及第一开关件3211，第四管道32分为第一分段管321、第二分段管322以及第三分段管323，第一分段管321的一端与蒸汽出口12连通，第一分段管321的另一端与高压缸33连通，第二分段管322一端与高压缸33连通，第二分段管322另一端与中压缸34连通，第三分段管323一端与中压缸34连通，第三分段管323另一端与低压缸31连通，且部分第三分段管323设置在第二换热件22内。即锅炉1产生的蒸汽依次经过蒸汽出口12、第一分段管321、高压缸33、第二分段管322、中压缸34、第三分段管323以及低压缸31。第一通路内的升温后的空气经过第三分段管323输入至第二换热件22内，由于部分第三分段管323位于第二换热件22内，因此，经过第三分段管323的蒸汽被升温后的空气加热，从而使得进入低压缸31的蒸汽具有较高的温度，提高了汽轮机预热的蒸汽参数。第一开关件3211为阀体，第一开关件3211设置在第一分段管321上，用于控制进入高压缸33内的蒸汽量。
44.如图1所示，本实施例提供的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，换热系统还包括第二开关件251、空气预热器26、第三换热件27、第三开关件281、第六管道291以及第七管道292，第二开关件251设置在第三管道25上，用于控制有第一通路进入第二换热件22内的升温后空气的量。空气预热器26为回转式空气预热器26，回转式空气预热器26具有烟气与空气交替流过的受热面，当烟气流过时，热量从烟气传给受热面，受热面温度升高，并积蓄热量；当空气再流过时，受热面将积蓄的热量放给空气。第一管道23分为第四分段管231和
第五分段管232，第四分段管231一端与烟气出口11连通，第四分段另一端与空气预热器26连通，第五分段管232一端与空气预热器26连通，第五分段管232另一端与第一换热件21连通，空气预热器26内设置第二通路，第二通路的进口与第一通路的出口连通，第三换热件27通过第五管道28与第二通路的出口连通，部分第二分段管322设置与第三换热件27内。第三开关件281设置在第五管道28上，用于控制第二通路进入第三换热件27内高温空气的量。第六管道291的一端与第二换热件22连通，第六管道291的另一端适于与第二管道24远离第一换热件21的一端连通，且第六管道291上设有第一进气口2911，第七管道292一端与第三换热件27连通，第七管道292另一端与第一进气口2911连通。
45.如图1所示，本实施例提供的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，还包括第八管道4，第五管道28上设有第二进气口282，第八管道4一端与第五管道28连通，第八管道4另一端与锅炉1的空气进口13连通；第四开关件41设置在第八管道4上，用于控制空气预热器26内的高温空气进入锅炉1空气进口13的量。当空气预热器26内的空气量充足时，空气预热器26内的高温空气经过第八管道4进入锅炉1，使得进入锅炉1的空气进行预热，降低了燃点，从而使得锅炉1内的燃料燃烧充分。
46.如图1所示，本实施例提供的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，还包括发电机5，发电机5通过驱动轴51与低压缸31连接，且中压缸34和高压缸33均设置在驱动轴51上。锅炉1产生的蒸汽通过第一分段管321进入高压缸33，并对高压缸33做功，使得高压缸33带动驱动轴51转动，经过高压缸33的蒸汽经过第二分段管322进入中压缸34，由于部分第二分段位于第三加热件内，因此进入中压缸34的蒸汽温度提升，使得其对中压缸34做功增加，使得中压缸34带动驱动轴51转动，经过中压缸34的蒸汽经过第三分段管323进入低压缸31，由于部分第三分段位于第二加热件内，因此进入低压缸31的蒸汽温度提升，使得其对低压缸31做功增加，低压缸31带动驱动轴51转动，驱动轴51带动发电机5转动并产生电能。
47.本实施例提供的燃煤电厂启动过程烟气辅助加热系统，其工作工程如下所述：
48.在机组启动过程中，打开第一开关件3211、第二开关件251以及第三开关件281，同时送风机241开始工作，锅炉1产生的蒸汽依次经过蒸汽出口12、第一分段管321、高压缸33、第二分段管322、中压缸34、第三分段管323以及低压缸31后输入至凝结器中，锅炉1产生的烟气由烟气出口11进入第四分段管231，经由第四分段管231的烟气进入空气预热器26内，空气预热器26内的烟气经由第五分段管232进入第一换热件21内，然后从第一换热件21上的排烟口排出，送风机241抽取的空气经过第二管道24输送至第一通路内，由于第一通路位于第一换热件21内，因此第一通路与第一换热件21内的烟气进行换热后成为升温后的空气，部分升温后的空气经过第三管道25输入第二换热件22内，该部分升温后的空气与部分第三分段管323内的蒸汽换热，使得部分第三分段管323内的的蒸汽温度升高；第一换热件21内的另外部分升温后的空气进入第二通路内，空气预热器26内使得升温后的空气温度进一步提高成为高温空气，高温空气经过第五管道28进入第三换热件27内，该高温空气与部分第二分段管322内的蒸汽换热，使得该部分第二分段管322内的蒸汽温度升高，从而实现提升进入汽轮机内蒸汽的温度。
49.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或
变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。