一種新型MGGH系統最低壁溫控制方法及系統與流程

本發明涉及電站鍋爐脫硫前煙氣冷卻-脫硫后煙氣加熱系統術領域，具體為一種新型mggh系統最低壁溫控制方法及系統。

背景技術：

根據熱力學計算公式q＝k*f*δt，其中，q為傳熱量，k為換熱系數，δt為傳熱溫壓，即傳導的熱量與傳熱系數、換熱面積和傳熱溫壓直接相關，傳熱系數與介質流速有關，換熱面積與設計布置有關，傳熱溫壓與冷流體和熱流體的進出口溫度有關。

mggh系統(又稱wggh系統，即以循環水為熱媒介的氣-氣換熱系統)是通過熱媒介水在煙氣冷卻器中吸熱，把脫硫前的原煙氣溫度降至要求溫度(原煙氣整定溫度)，被冷卻降溫的煙氣送至低溫除塵器或脫硫吸收塔，同時煙氣冷卻器中被加熱的熱媒介水通過循環泵送至煙氣加熱器。在煙氣加熱器中，熱媒水放熱，把脫硫后的凈煙氣加熱至環保要求的溫度(排放整定溫度)至煙囪排放。考慮整個設備的造價，一般情況下，煙氣冷卻器設計為nd鋼或碳鋼，由于脫硫前和脫硫后的煙氣具有一定腐蝕性，為了保證設備的安全運行，mggh系統要求受熱面最低壁溫不得低于整定值，而受熱面最低壁溫直接與循環水溫正相關，即mggh要求煙氣冷卻器和煙氣加熱器的最低循環水溫不得低于某整定值(常規為70℃左右)。

由于目前電站大型鍋爐為調峰機組，鍋爐負荷根據需要大幅變動，進入mggh系統的原煙氣和凈煙氣參數隨之大幅變動，整個mggh不可能長期在設計工況下運行。

mggh系統設計時，按鍋爐機組最大出力負荷考慮整個煙氣冷卻器和煙氣加熱器規模，一般情況下在機組變負荷時，根據機組負荷切除部分受熱面較難實現，故整個mggh的在各負荷下運行受熱面不變。在各負荷下，整個mggh的煙量隨著負荷的增加而增加，受熱面的換熱能力也隨著煙量的增加而增加，但變化非直接1：1線性相關，在低負荷時，mggh的設計受熱面相對富余。

目前情況下，為適應機組的變負荷運行，mggh的控制通過調整進入煙氣冷卻器的水量來控制煙氣冷卻器的出口煙溫在整定值，在低負荷下，由于來流的原煙氣溫度低，煙氣冷卻器放出的熱量不足以將脫硫后的凈煙氣加熱至排放溫度，不夠的熱量通過熱媒水輔助蒸汽加熱器補充，最終達到煙氣排放要求排放。

常規的控制中，為了保證煙氣換熱器的正常使用煙氣冷卻器是通過調節進入煙氣冷卻器的入口水量方式控制煙氣冷卻器的出口煙溫，通過輔助蒸汽加熱器來控制煙氣蒸汽加熱器出口凈煙氣溫度，實際校算低負荷工況下，保證煙氣冷卻器的出口原煙氣溫度和煙氣加熱器出口的凈煙氣排放溫度。低負荷下換熱器受熱面富余，煙氣冷卻器出口循環水溫高于設計溫度，水量低于設計水溫，煙氣加熱器的出口循環水溫因過度放熱低于設計溫度，帶來兩個后果：

1、由于煙氣冷卻器出口循環水溫度高于設計溫度，導致需要輔助蒸汽加熱器因為來流水溫變高而需要的總熱量不變，輔助蒸汽加熱器的設計溫壓減小，輔助蒸汽加熱器設計面積增加。

2、經過循環后，煙氣加熱器出口水溫低于設計整定值，同時煙氣冷卻器入口水溫低于設計整定值，帶來煙氣冷卻器和煙氣加熱器低溫腐蝕風險，影響整個mggh的正常運行使用壽命。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種新型mggh系統最低壁溫控制方法及系統，保證整個mggh系統的安全正常運行，整個mggh不受煙氣低溫腐蝕，極大地增強了整個mggh系統可靠性。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種新型mggh系統最低壁溫控制方法，包括mggh系統煙氣冷卻器出口煙溫控制、mggh煙氣加熱器出口煙溫控制和mggh系統循環水溫控制，具體如下：

mggh系統煙氣冷卻器出口煙溫控制

步驟101：采集煙氣冷卻器出口原煙氣溫度，稱此采集溫度為第一采集溫度，將第一采集溫度與第一低整定值、第一高整定值進行比對；

步驟102：根據步驟101的比對結果，當第一采集溫度大于第一低整定值且小于第一高整定值時，系統維持正常運行狀態；當第一采集溫度小于第一低整定值時，自動逐步打開熱煤水循環旁路調節閥且自動關小主路調節閥；當第一采集溫度大于第一高整定值時，自動逐步關小熱煤水循環旁路調節閥并自動逐步打開主路調節閥；

步驟103：循環步驟101和步驟102，保持第一采集溫度在第一低整定值和第一高整定值之間；

mggh煙氣加熱器出口煙溫控制

步驟201：采集煙氣加熱器出口凈煙溫，稱此采集溫度為第二采集溫度，將第二采集溫度與第二低整定值、第二高整定值進行比對；

步驟202：根據步驟201的比對結果，當第二采集溫度大于第二低整定值且小于第二高整定值時，系統維持正常運行狀態；當第二采集溫度小于第二低整定值時，自動逐步打開輔助蒸汽加熱器管路調節閥開度；當采第二采集溫度大于第二高整定值時，自動逐步關小輔助蒸汽加熱器管路調節閥開度；

步驟203：循環步驟201和步驟202，保持第二采集溫度在第二低整定值和第二高整定值之間；

mggh系統循環水溫控制

步驟301：采集循環水泵入口熱煤水溫度，稱此溫度為第三采集溫度，將第三采集溫度與第三低整定值、第三高整定值進行比對；

步驟302：根據步驟301的比對結果，當第三采集溫度大于第三低整定值且小于第三高整定值時，系統維持正常運行狀態；當第三采集溫度小于第三低整定值時，煙氣加熱器旁路閥開度加大且循環水泵變頻增加出力；當第三采集溫度大于第三高整定值時，循環水泵變頻減少出力；

步驟303：循環步驟301和步驟302，保持第三采集溫度在第三低整定值和第三高整定值之間。

根據上述方案，在步驟102中，若熱煤水循環旁路調節閥和主路調節閥不能工作時，系統進行報警。

根據上述方案，在步驟202中，若輔助蒸汽加熱器管路調節閥不能工作時，系統進行報警。

根據上述方案，在步驟302中，若煙氣加熱器旁路閥不能工作時，系統進行報警；若循環水泵不能工作時，系統進行報警。

一種新型mggh系統最低壁溫控制系統，包括設置在循環水通路上的mggh系統循環水溫控制系統，所述循環水溫控制系統的結構為：沿著循環水流動方向，循環泵、電動閘閥、水溫測量器、流量測量器依次相連；所述循環泵通過變頻電機帶動，所述變頻電機通過控制線連接到信號比較反饋單元，信號比較反饋單元連接到水溫測量器。

進一步的，在所述循環泵與電動閘閥之間設置有止回閥。

進一步的，在所述循環泵進水端設置有第一閘閥。

進一步的，在所述循環泵與第一閘閥之間設置有過濾網。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：可使整個mggh系統完全自動控制，同時打破mggh控制在低負荷下循環水量應該降低的思緒方式，能準確保證各負荷下煙氣冷卻器出口煙溫和煙氣加熱器出口煙溫在整定值范圍內，保證整個mggh系統最低循環水溫不低于安全設定的整定值，從而保證整個mggh系統的安全正常運行，整個mggh不受煙氣低溫腐蝕，極大地增強了整個mggh系統可靠性。

附圖說明

圖1為本發明改進后的mggh系統示意圖。

圖2為本發明mggh系統煙氣冷卻器出口煙溫控制過程示意圖。

圖3為本發明mggh系統煙氣加熱器出口煙溫控制過程示意圖。

圖4為本發明mggh系統循環水溫控制過程示意圖。

圖5為本發明的循環水溫控制系統的結構示意圖。

圖中：1-流量測量器；2-水溫測量器；3-循環泵；4-過濾網；5-第一閘閥；6-第二閘閥；7-循環水溫控制系統；8-變頻電機；9-控制線；10-信號比較反饋單元；11-電動閘閥；12-止回閥。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

本發明的主要思想是：通過采集煙氣冷卻器出口煙溫比對整定值，與煙氣冷卻器主路和旁路調節閥聯動，當煙氣冷卻器出口煙溫低于設計溫度時，增加旁路閥開度同時減小主路閥開度，從而減少進入煙氣冷卻器的循環水量，通過降低煙氣冷卻器的傳熱溫壓方式來降低煙氣冷卻器換熱能力；當煙氣冷卻器出口原煙氣溫度高于設計溫度時，減少旁路調節閥開度同時增加主路調節閥開度，增加進入煙氣冷卻器循環水量，直至旁路調節閥完全關閉主路閥完全打開。

通過采集循環泵出口(或入口)循環水溫對比水溫整定值，與循環水泵變頻調節聯動，當循環水溫低于整定值時，循環水泵變頻增加頻率，增加整個mggh循環水量；反之當循環水溫高于整定值時，循環水泵變頻減少頻率，減少整個mggh循環水量，在安全的前提下減少循環水泵功率節能。

低負荷下，煙氣冷卻器吸收的熱量不足時，通過輔助蒸汽加熱器加熱循環水補充。

具體的，如圖2所示，當mggh處于設計工況時，煙氣冷卻器旁路為關閉狀態，主路全開，煙氣冷卻器放出的熱量足以將煙氣加熱器的凈煙氣加熱至要求溫度排放，當機組負荷下降時，煙氣冷卻器的入口煙溫和入口煙量隨之下降，煙氣冷卻器的換熱面積相對富余，為了減小煙氣冷卻器的換熱能力，通過增加旁路閥開度和減小主路閥開度，使煙氣冷卻器出口循環水溫上升，從而減小整個煙氣冷卻器的傳熱溫壓，降低煙氣冷卻器的傳熱能力。反之亦然。

如圖3所示，當煙氣加熱器出口煙溫低于整定值時，即在循環水在煙氣冷卻器中吸收的熱量不足以在煙氣加熱器中將凈煙氣加熱至整定值，則通過在輔助蒸汽加熱器中調節輔助蒸汽加熱循環水方式補充熱量，當煙氣加熱器出口煙溫高于整定值時，調節關小輔助蒸汽加熱器進口蒸汽調節閥，減少輔助蒸汽量(直至完全關閉)，當煙氣加熱器出口煙溫低于整定值時，增加輔助蒸汽加熱器進口蒸汽調節閥開度，增加輔助蒸汽量。

如圖4所示，通過采集循環水泵出口(或入口)循環水溫對比水溫整定值，與循環水泵變頻調節聯動，當循環水溫低于整定值時，循環水泵變頻增加頻率，增加整個mggh循環水量，反之當循環水溫高于整定值時，循環水泵變頻減少頻率，減少整個mggh循環水量，在安全的前提下減少循環水泵功率節能。但增加或減少的循環水量不是進入到煙氣冷卻器中，煙氣冷卻器的循環水量由圖2邏輯控制，圖4是在煙氣冷卻器出口煙溫控制邏輯前提下，通過旁路，將多余的循環水量旁路至煙氣冷卻器出口與煙氣冷卻器出來的水混合，由于旁路的水沒經過加熱，再經過輔助蒸汽加熱器，輔助蒸汽加熱器由圖3邏輯控制，由于兩路水混合后水溫降低，輔助蒸汽加熱器的傳熱溫差加大，輔助蒸汽加熱器的設計更靈活。同時，混合后的循環水量增加，進入煙氣加熱器的水溫降低，需要放出的總熱量不變，煙氣加熱器的傳熱溫壓降低，在放出相應的熱量后，煙氣加熱器出口的循環水溫提高。

如圖5所示，本發明中一種新型mggh系統最低壁溫控制系統，包括設置在循環水通路上的mggh系統循環水溫控制系統，所述循環水溫控制系統的結構為：沿著循環水流動方向，循環泵3、電動閘閥11、水溫測量器2、流量測量器1依次相連；所述循環泵3通過變頻電機8帶動，所述變頻電機8通過控制線9連接到信號比較反饋單元10，信號比較反饋單元10連接到水溫測量器2。

作為改進，在所述循環泵3與電動閘閥11之間設置有止回閥12。另一種改進，在所述循環泵3進水端設置有第一閘閥5。