亚临界煤气发电系统技术方案

本实用新型专利技术为一种亚临界煤气发电系统，该亚临界煤气发电系统包括：锅炉，其燃烧煤气并产生高温蒸汽，锅炉至少包括过热器和再热器；汽轮机组，其接收锅炉的高温蒸汽，并将蒸汽热能转化为机械能，所述汽轮机组至少包括第一压力缸和第二压力缸；发电机，其与汽轮机组连接，并将汽轮机组的机械能转化为电能；过热器的蒸汽进口与锅炉的蒸汽出口连接，过热器的蒸汽出口与第一压力缸的蒸汽进口连接，第一压力缸的蒸汽出口与再热器的蒸汽进入连接，再热器的蒸汽出口与第二压力缸的蒸汽进口连接，第二压力缸的蒸汽出口与锅炉的凝结水进口连接。本实用新型专利技术解决了采用亚临界余温余热发电时，发电机组热效率不佳的技术问题。组热效率不佳的技术问题。组热效率不佳的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
亚临界煤气发电系统


[0001]本技术涉及高炉煤气发电领域，进一步的，涉及一种亚临界煤气发电系统，尤其涉及一种微型高效亚临界煤气发电系统。

技术介绍

[0002]当前，在钢铁联合企业中，炼铁工序碳排放占70％以上，其副产物为高炉煤气(主要成分为CO)。其中，除了60％的高炉煤气作为生产原料可被直接利用外，剩余的30％已经用于发电，但仍有10％的高炉煤气未被利用而直接放散掉。另外，汽轮机领域，大型火力汽轮发电机组的全厂发电效率已经能够达到40％以上，但由于单一钢铁企业的高炉煤气产生量无法达到大型汽轮发电机组的需求量，同时存在并网灵活性的问题，所以无法选择大型火力发电的装机功率。在冶金行业里，煤气发电所采用的小型汽轮发电机组热效率仅有25％，近年来虽然出现了效率更高的亚临界发电技术，但是装机功率集中在80MW至150MW之间，针对一些中小型钢铁企业，依然无法达到该装机功率，因此急需一种热高效的、微型化的发电系统。
[0003]现有技术中虽然存在一些通过亚临界余温余热回收的发电系统，但是普遍未考虑煤气波动特性及微型亚临界发电技术的特异性：当高炉煤气富余量较小时，煤气量无法达到常规亚临界发电机组的需求量时，该如何处理。
[0004]针对相关技术中采用亚临界余温余热发电时，发电机组热效率不佳的问题，目前尚未给出有效的解决方案。
[0005]由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种亚临界煤气发电系统，以克服现有技术的缺陷。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种亚临界煤气发电系统，有效提高发电机组的热效率，同时兼具良好的经济效益和环保效果。
[0007]本技术的目的可采用下列方案来实现：
[0008]本技术提供了一种亚临界煤气发电系统，包括：
[0009]锅炉，其燃烧煤气并产生高温蒸汽，所述锅炉至少包括过热器和再热器；
[0010]汽轮机组，其接收所述锅炉的高温蒸汽，并将蒸汽热能转化为机械能，所述汽轮机组至少包括第一压力缸和第二压力缸；
[0011]发电机，其与所述汽轮机组连接，并将所述汽轮机组的机械能转化为电能；
[0012]所述过热器的蒸汽进口与所述锅炉的蒸汽出口连接，所述过热器的蒸汽出口与所述第一压力缸的蒸汽进口连接，所述第一压力缸的蒸汽出口与所述再热器的蒸汽进入连接，所述再热器的蒸汽出口与所述第二压力缸的蒸汽进口连接，所述第二压力缸的蒸汽出口与所述锅炉的凝结水进口连接。
[0013]在本技术的一较佳实施方式中，所述过热器包括沿高温蒸汽的流向依次串联
的低温过热器、高温过热器和末级过热器，所述低温过热器与所述高温过热器之间以及所述高温过热器与所述末级过热器之间分别设置有第一降温装置。
[0014]在本技术的一较佳实施方式中，所述再热器包括沿高温蒸汽的流向依次串联的低温再热器和高温再热器，所述低温再热器与所述高温再热器之间设置有第一降温装置。
[0015]在本技术的一较佳实施方式中，所述第一压力缸为高压缸，所述第二压力缸包括中压缸和低压缸，所述中压缸的蒸汽进口与所述高温再热器的蒸汽出口连接，所述中压缸的蒸汽出口与所述低压缸的蒸汽进口连接，所述低压缸的蒸汽出口即为所述第二压力缸的蒸汽出口。
[0016]在本技术的一较佳实施方式中，所述第二压力缸的蒸汽出口与凝汽器的进口连接，所述凝汽器的出口与第一加热器的进口连接，所述第一加热器的出口与除氧器的进口连接，所述除氧器的出口与所述锅炉的凝结水进口连接；
[0017]所述凝汽器的出口与所述第一加热器的进口之间设置有凝结水泵和汽封加热器。
[0018]在本技术的一较佳实施方式中，所述除氧器的出口与所述锅炉的凝结水进口之间设置有给水泵、第二加热器和省煤器。
[0019]在本技术的一较佳实施方式中，所述锅炉中设置有水冷壁，所述锅炉的蒸汽出口和所述锅炉的凝结水进口均位于所述水冷壁上，所述锅炉的蒸汽出口与所述锅炉的凝结水进口之间设置有汽包，所述汽包与所述过热器的蒸汽进口连接。
[0020]在本技术的一较佳实施方式中，所述锅炉的前墙和后墙上分别设置有多个燃烧器，位于所述前墙和所述后墙上的各燃烧器分别相对分布。
[0021]在本技术的一较佳实施方式中，各所述燃烧器通过热风管道和煤气管道分别与送风机和外部煤气管道连接。
[0022]在本技术的一较佳实施方式中，所述热风管路包括至少一条热风主管道和多条热风分支管道，所述送风机与预热器的进口连接，所述预热器的出口与所述热风主管道的一端连接，所述热风主管道的另一端与各所述热风分支管道的一端连接，各所述热风分支管道的另一端分别与对应的所述燃烧器连接。
[0023]在本技术的一较佳实施方式中，所述煤气管道包括至少一条煤气主管道和多条煤气分支管道，所述煤气主管道的一端与所述外部煤气管道连接，所述煤气主管道的另一端与各所述煤气分支管道的一端连接，各所述煤气分支管道的另一端分别与对应的所述燃烧器连接。
[0024]在本技术的一较佳实施方式中，所述锅炉的烟气出口与烟囱连接，所述锅炉的烟气出口与所述烟囱之间依次设置有省煤器、第二降温装置、脱硫装置和引风机。
[0025]在本技术的一较佳实施方式中，所述锅炉的烟气出口或者靠近所述锅炉的烟气出口处设置有对烟气中的热量进行回收的余热回收装置。
[0026]在本技术的一较佳实施方式中，所述余热回收装置包括换热管、循环泵和调节阀，所述换热管位于所述锅炉的烟气出口的烟道内，所述换热管的两端分别与凝结水进管的一端和凝结水出管的一端连接，所述凝结水进管的另一端和所述凝结水出管的另一端分别与所述锅炉的水冷壁连接，所述凝结水进管与所述凝结水出管之间连接有循环水管，所述循环泵和所述调节阀均设置于所述循环水管上。
[0027]在本技术的一较佳实施方式中，所述锅炉的烟气出口或靠近所述烟气出口的位置设置有脱硝反应器，所述锅炉的烟气出口与所述脱硫装置和除尘装置连接。
[0028]由上所述，本技术的亚临界煤气发电系统的特点及优点是：由于锅炉的蒸汽出口与过热器的蒸汽进口连接，锅炉内产生饱和蒸汽进入至过热器内而产生高效亚临界的过热蒸汽，过热器的蒸汽出口与汽轮机组的第一压力缸的蒸汽进口连接，第一压力缸的蒸汽出口与所述再热器的蒸汽进入连接，过热蒸汽会进入汽轮机组的第一压力缸做功，做工后压力降低的蒸汽返回锅炉内的再热器中继续加热，由于再热器的蒸汽出口与汽轮机组的第二压力缸的蒸汽进口连接，再次加热后的蒸汽进入汽轮机组的第二压力缸内继续做功，做功后的蒸汽冷却成凝结水并经过逐级加热后返回至锅炉内循环使用，使得锅炉产生的蒸汽能够循环多次做功，并且匹配汽轮机组中对应的压力缸，通过分级做功的方式有效降低焓降，有效提高发电机的热效率。
附图说明
[0029]以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。其中：
[0030]图1：为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亚临界煤气发电系统，其特征在于，包括：锅炉，其燃烧煤气并产生高温蒸汽，所述锅炉至少包括过热器和再热器；汽轮机组，其接收所述锅炉的高温蒸汽，并将蒸汽热能转化为机械能，所述汽轮机组至少包括第一压力缸和第二压力缸；发电机，其与所述汽轮机组连接，并将所述汽轮机组的机械能转化为电能；所述过热器的蒸汽进口与所述锅炉的蒸汽出口连接，所述过热器的蒸汽出口与所述第一压力缸的蒸汽进口连接，所述第一压力缸的蒸汽出口与所述再热器的蒸汽进入连接，所述再热器的蒸汽出口与所述第二压力缸的蒸汽进口连接，所述第二压力缸的蒸汽出口与所述锅炉的凝结水进口连接。2.如权利要求1所述的亚临界煤气发电系统，其特征在于，所述过热器包括沿高温蒸汽的流向依次串联的低温过热器、高温过热器和末级过热器，所述低温过热器与所述高温过热器之间以及所述高温过热器与所述末级过热器之间分别设置有第一降温装置。3.如权利要求1所述的亚临界煤气发电系统，其特征在于，所述再热器包括沿高温蒸汽的流向依次串联的低温再热器和高温再热器，所述低温再热器与所述高温再热器之间设置有第一降温装置。4.如权利要求3所述的亚临界煤气发电系统，其特征在于，所述第一压力缸为高压缸，所述第二压力缸包括中压缸和低压缸，所述中压缸的蒸汽进口与所述高温再热器的蒸汽出口连接，所述中压缸的蒸汽出口与所述低压缸的蒸汽进口连接，所述低压缸的蒸汽出口即为所述第二压力缸的蒸汽出口。5.如权利要求1或4所述的亚临界煤气发电系统，其特征在于，所述第二压力缸的蒸汽出口与凝汽器的进口连接，所述凝汽器的出口与第一加热器的进口连接，所述第一加热器的出口与除氧器的进口连接，所述除氧器的出口与所述锅炉的凝结水进口连接；所述凝汽器的出口与所述第一加热器的进口之间设置有凝结水泵和汽封加热器。6.如权利要求5所述的亚临界煤气发电系统，其特征在于，所述除氧器的出口与所述锅炉的凝结水进口之间设置有给水泵、第二加热器和省煤器。7.如权利要求6所述的亚临界煤气发电系统，其特征在于，所述锅炉中设置有水冷壁，所述锅炉的蒸汽出口和所述锅炉的凝结水进口均位于所述水冷壁上，所述锅炉的蒸汽出口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁勇山，王艳红，曹韦韦，张烁，
申请(专利权)人：北京京诚科林环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：