[發明專利]采用低熱值煤氣進行發電的系統

有效

• 申請號: 201611068563.X
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106642053B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 李社鋒;鄭景軍;劉子豪;趙波;宋自新;邵雁;陳堃
• 申請（專利權）人: 中冶南方都市環保工程技術股份有限公司
• 主分類號: F22B31/04
• 分類號: F22B31/04;F22B31/08;F23C5/08;F23D14/62;F01K3/18;F01D15/10
• 代理公司: 11228 北京匯澤知識產權代理有限公司
• 代理人: 程殿軍;張瑾

1.一種采用低熱值煤氣進行發電的系統，包括鍋爐及汽輪機，其特征在于：

所述鍋爐的爐體包括有燃燒室、水平煙道和豎直煙道，

所述水平煙道內布置有過熱器，所述豎直煙道內自上而下依次布置有再熱器和省煤器；

所述汽輪機包括高壓缸和低壓缸，所述高壓缸的蒸汽入口通過第一蒸汽管路與所述過熱器的出口端連通，所述高壓缸的蒸汽出口通過第二蒸汽管路與所述再熱器的入口端連通，所述低壓缸的蒸汽入口通過第三蒸汽管路與所述再熱器的出口端連通；

所述燃燒室上設有燃燒器結構，所述燃燒器結構包括第一燃燒器層和第二燃燒器層，所述第一燃燒器層包括布置于所述燃燒室前墻的至少一個第一燃燒器，或包括對沖布置于所述燃燒室前墻和后墻的多個第一燃燒器，各所述第一燃燒器均包括由內而外依次套接的點火氣管、第一燃氣管和第一助燃氣管，所述第一燃氣管連接有低熱值煤氣供應管；所述第一燃氣管和所述第一助燃氣管出口端均設置有旋流葉片組；

所述第一燃氣管出口端處設有第一環形轂，所述第一環形轂位于所述第一燃氣管與所述點火氣管之間；所述第一燃氣管內的旋流葉片組包括多個第一旋流葉片和多個第二旋流葉片，各所述第一旋流葉片均固定于所述第一環形轂與所述點火氣管之間，各所述第二旋流葉片均固定于所述第一環形轂與所述第一燃氣管之間；其中，所述第一旋流葉片的數量少于所述第二旋流葉片的數量；沿所述第一燃氣管的徑向，所述第一旋流葉片的長度大于所述第二旋流葉片的長度，使得兩股第一燃氣旋流的流量均衡；各第一旋流葉片的旋向保證在其射出的旋流中心可形成負壓區，以利于高溫煙氣回流，利用高溫煙氣加熱第一燃氣及助燃氣；各第一旋流葉片的旋向與第二旋流葉片的旋向相反，或旋向相同但傾斜角不同，以便于兩股第一燃氣旋流能夠相交碰撞；

所述第一助燃氣管出口端處設有第二環形轂，所述第二環形轂位于所述第一助燃氣管與所述第一燃氣管之間；所述第一助燃氣管內的旋流葉片組包括多個第三旋流葉片和多個第四旋流葉片，各所述第三旋流葉片均固定于所述第二環形轂與所述第一燃氣管之間，各所述第四旋流葉片均固定于所述第二環形轂與所述第一助燃氣管之間，第三旋流葉片的旋向與第四旋流葉片的旋向相反，其中，第三旋流葉片的旋向與第一燃氣管中的第二旋流葉片的旋向相反且旋流對沖，第四旋流葉片組保證燃燒器噴出的整體射流具有一定的切向速度；

所述第二燃燒器層位于所述第一燃燒器層上方；所述第二燃燒器層包括布置于所述燃燒室前墻的至少一個第二燃燒器，或包括對沖布置于所述燃燒室前墻和后墻的多個第二燃燒器；

各所述第二燃燒器均包括自內而外依次套接的第二燃氣管、第二助燃氣管、第三燃氣管和第三助燃氣管，各氣管的出口端均設置有旋流葉片組，每一旋流葉片組的各旋流葉片環形布置于對應的氣管內腔中，各旋流葉片均沿對應的氣管的徑向布置，所述第二燃氣管供應轉爐煤氣，所述第三燃氣管供應高爐煤氣；而且，高爐煤氣、轉爐煤氣與助燃空氣的體積比在1:1:7～1:3:12范圍內進行調節；

所述第二燃氣管出口端處設有支撐轂和第三環形轂，所述支撐轂、所述第三環形轂及所述第二燃氣管由內而外依次套接；所述第二燃氣管內的旋流葉片組包括多個第五旋流葉片和多個第六旋流葉片，各所述第五旋流葉片均固定于所述第三環形轂與所述支撐轂之間，各所述第六旋流葉片均固定于所述第三環形轂與所述第二燃氣管之間；其中，所述第五旋流葉片的數量少于所述第六旋流葉片的數量；沿所述第二燃氣管的徑向，所述第五旋流葉片的長度大于所述第六旋流葉片的長度，使得兩股第二燃氣旋流的流量均衡；各第五旋流葉片的旋向保證在其射出的旋流中心可形成負壓區，以利于高溫煙氣回流，利用高溫煙氣加熱第二燃氣及助燃氣；各第五旋流葉片的旋向與第六旋流葉片的旋向相反，或旋向相同但傾斜角不同，以便于兩股第一燃氣旋流能夠相交碰撞；

所述第二助燃氣管出口端處設有第四環形轂，所述第四環形轂位于所述第二助燃氣管與所述第二燃氣管之間；所述第二助燃氣管內的旋流葉片組包括多個第七旋流葉片及多個第八旋流葉片，各所述第七旋流葉片均固定于所述第四環形轂與所述第二燃氣管之間，各所述第八旋流葉片均固定于所述第四環形轂與所述第二助燃氣管之間；第七旋流葉片的旋向與第八旋流葉片的旋向相反，其中，第七旋流葉片的旋向與所述第二燃氣管中的第六旋流葉片的旋向相反且旋流對沖，以提高第二燃氣與助燃氣的混合效果，第八旋流葉片的旋向與所述第三燃氣管中的旋流葉片組的旋向相反且旋流對沖，以提高第三燃氣與助燃氣的混合效果；

所述第三助燃氣管出口端處設有第五環形轂，所述第五環形轂位于所述第三助燃氣管與所述第三燃氣管之間；所述第三助燃氣管內的旋流葉片組包括多個第九旋流葉片，各所述第九旋流葉片均固定于所述第五環形轂與所述第三燃氣管之間；

通過采用兩種以上的旋流葉片調節方式以提高火焰剛性且燃燒穩定、不脫火、不回火、火焰不發飄，其中，旋流葉片調節方式包括：調節第五旋流葉片組和第六旋流葉片組的數量比及葉片長度比；調節第五旋流葉片與第六旋流葉片的傾斜角；調節第七旋流葉片組和第八旋流葉片組的數量比及葉片長度比；調節第七旋流葉片與第八旋流葉片的傾斜角；調節第六旋流葉片與第七旋流葉片的傾斜角；調節第三燃氣管中的旋流葉片組的數量和葉片長度；調節第三燃氣管中的旋流葉片組和第八旋流葉片組的數量比及葉片長度比。