[發(fā)明專(zhuān)利]一種煙氣再熱聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110269917.8
• 申請(qǐng)日: 2011-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102337936A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付忠廣;楊天亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F01K23/10
• 分類(lèi)號(hào): F01K23/10
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化石燃料動(dòng)力循環(huán)發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煙氣再熱聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在能源價(jià)格連續(xù)上漲的時(shí)代，化石燃料能源將在電力工業(yè)中長(zhǎng)期處于重要的地位。因此，電力行業(yè)一直在努力開(kāi)發(fā)新型的化石燃料動(dòng)力循環(huán)達(dá)到高效的目的。聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)是提高動(dòng)力廠(chǎng)效率的重要選擇之一。

眾所周知，在兩個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)之間對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行再熱，整個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的吸熱平均溫度會(huì)升高。因而，燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的性能將得到改善。實(shí)踐中難以實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)之間使用熱交換器對(duì)煙氣進(jìn)行再熱，因?yàn)闊煔鉁囟忍摺１景l(fā)明提出非熱表面再熱概念以解決這一問(wèn)題。高壓燃?xì)廨啓C(jī)中的燃?xì)馔ㄟ^(guò)控制氧氣(或空氣)的流量?jī)H進(jìn)行部分燃燒。通過(guò)對(duì)余熱鍋爐(HRSG)出口的煙氣加壓混入高壓燃?xì)廨啓C(jī)控制高壓燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒溫度。高壓燃?xì)廨啓C(jī)出口的煙氣(包括未燃燒的燃?xì)?溫度和壓力降低。動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)高壓燃?xì)廨啓C(jī)出入口的煙氣壓力進(jìn)行優(yōu)化。在中壓燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室，需要供應(yīng)附加的氧氣(或空氣)以完全燃燒燃?xì)狻Ｍㄟ^(guò)燃燒，在燃燒室的出口，煙氣溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值。

由于系統(tǒng)配置的重要變化，煙氣再熱聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)的煙氣工況與傳統(tǒng)的聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)煙氣工況完全不同。變化之一為高壓燃?xì)廨啓C(jī)入口的燃?xì)鈮毫Γ細(xì)鈮毫υ礁邉?dòng)力系統(tǒng)的效率越高。高壓燃?xì)廨啓C(jī)入口的燃?xì)鈮毫赏_(dá)到350bar甚至更高。然而，這不會(huì)影響當(dāng)前燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)的主要構(gòu)造。唯一的變化是燃?xì)廨啓C(jī)的氣缸(外套)要加厚以適應(yīng)高的燃?xì)鈮毫ΑＤ壳肮ぷ髟谕粔毫λ降恼羝啓C(jī)可作為高壓燃?xì)廨啓C(jī)。當(dāng)前高壓蒸汽輪機(jī)的汽缸結(jié)構(gòu)可用于處理高壓燃?xì)狻o(wú)論如何，當(dāng)前燃?xì)廨啓C(jī)外套的絕熱和冷卻構(gòu)造應(yīng)仍然用于處理燃?xì)獾母邷亍?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種煙氣再熱聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)。

應(yīng)用于純氣體或液體燃料的煙氣再熱聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)(附圖1)，煙氣壓縮機(jī)1與第一空氣壓縮機(jī)2和高壓燃?xì)廨啓C(jī)3及發(fā)第一電機(jī)9同軸相連，來(lái)自煙氣壓縮機(jī)1的壓縮再循環(huán)煙氣與來(lái)自第一空氣壓縮機(jī)2的壓縮空氣和高壓燃料氣一同進(jìn)入高壓燃?xì)廨啓C(jī)3進(jìn)行部分燃燒和部分膨脹，高壓燃?xì)廨啓C(jī)3與中壓燃?xì)廨啓C(jī)4通過(guò)煙氣管道相連，來(lái)自高壓燃?xì)廨啓C(jī)3的高壓燃?xì)馀艢夂形闯浞秩紵娜細(xì)馀c來(lái)自第二空氣壓縮機(jī)5的壓縮空氣一同進(jìn)入中壓燃?xì)廨啓C(jī)4進(jìn)行完全燃燒，中壓燃?xì)廨啓C(jī)4與第二空氣壓縮機(jī)5和第二發(fā)電機(jī)10同軸連接，中壓燃?xì)廨啓C(jī)4和余熱鍋爐8通過(guò)煙道相連，余熱鍋爐8出口的煙氣一部分通過(guò)煙氣管道進(jìn)入煙氣壓縮機(jī)1，另一部分通過(guò)煙囪排入大氣，蒸汽輪機(jī)6與第三發(fā)電機(jī)11同軸相連，蒸汽輪機(jī)6與凝汽器7通過(guò)蒸氣通道相連，蒸汽輪機(jī)6還和余熱鍋爐8通過(guò)蒸汽管道相連，水泵12依次通過(guò)水管道與凝汽器7和余熱鍋爐8相連。

所述煙氣再熱聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)使用的燃料為純氣體或液體燃料。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的煙氣再熱聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)具有高能效、低成本、低排放的優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)的的聯(lián)合循環(huán)電廠(chǎng)凈熱效率提高4～5％。

附圖說(shuō)明

附圖1為煙氣再熱聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)示意圖；

附圖中，1-煙氣壓縮機(jī)、2-第一空氣壓縮機(jī)、3-高壓燃?xì)廨啓C(jī)相連、4-中壓燃?xì)廨啓C(jī)、5-第二空氣壓縮機(jī)、6-蒸汽輪機(jī)、，7-凝集器、8-余熱鍋爐、9-第一發(fā)電機(jī)、10-第二發(fā)電機(jī)、11-第三發(fā)電機(jī)、12-水泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種煙氣再熱聯(lián)合循環(huán)動(dòng)力系統(tǒng)，如附圖1所示，煙氣壓縮機(jī)1與第一空氣壓縮機(jī)2和高壓燃?xì)廨啓C(jī)3及發(fā)第一電機(jī)9同軸相連，來(lái)自煙氣壓縮機(jī)1的壓縮的再循環(huán)煙氣與來(lái)自第一空氣壓縮機(jī)2的壓縮空氣和高壓燃料氣一同進(jìn)入高壓燃?xì)廨啓C(jī)3進(jìn)行部分燃燒和部分膨脹，高壓燃?xì)廨啓C(jī)3與中壓燃?xì)廨啓C(jī)4通過(guò)煙氣管道相連，來(lái)自高壓燃?xì)廨啓C(jī)3的高壓燃?xì)馀艢夂形闯浞秩紵娜細(xì)馀c來(lái)自第二空氣壓縮機(jī)5的壓縮空氣一同進(jìn)入中壓燃?xì)廨啓C(jī)4進(jìn)行完全燃燒，中壓燃?xì)廨啓C(jī)4與第二空氣壓縮機(jī)5和第二發(fā)電機(jī)10同軸連接，中壓燃?xì)廨啓C(jī)4和余熱鍋爐8通過(guò)煙道相連，余熱鍋爐8出口的煙氣一部分通過(guò)煙氣管道進(jìn)入煙氣壓縮機(jī)1，另一部分通過(guò)煙囪排入大氣，蒸汽輪機(jī)6與第三發(fā)電機(jī)11同軸相連，蒸汽輪機(jī)6與凝汽器7通過(guò)蒸氣通道相連，蒸汽輪機(jī)6還和余熱鍋爐8通過(guò)蒸汽管道相連，水泵12依次通過(guò)水管道與凝汽器7和余熱鍋爐8相連。