[發(fā)明專利]一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611249022.7
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106677838B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊家華;王超生;萬文雷;任向南;雷亞輝;季猛;張林;崔桃源;王葉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇河海新能源股份有限公司
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01K11/02;F03B13/00;F22B33/18
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所(普通合伙)32211
• 代理人: 楊闖

1.一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，包括水輪發(fā)電機、汽輪機、空壓機、余熱鍋爐，所述余熱鍋爐的蒸汽出口端與汽輪機的蒸汽進入端連通，其特征在于，還包括煤氣發(fā)生爐、直燃鍋爐以及第一鍋筒、第二鍋筒；

所述煤氣發(fā)生爐內(nèi)產(chǎn)生可燃氣體且可燃氣體輸入直燃鍋爐中進行燃燒，所述空壓機吸入外部空氣輸送到直燃鍋爐內(nèi)與可燃氣體混合燃燒，直燃鍋爐內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓氣體從直燃鍋爐的排出端排出；

所述第一鍋筒、第二鍋筒內(nèi)分別設(shè)置有將鍋筒內(nèi)部分隔為氣體空間和液體空間的活塞，活塞在各自鍋筒內(nèi)朝向氣體空間或液體空間進行壓縮運動，所述直燃鍋爐排出的高溫高壓氣體進入第一鍋筒內(nèi)的氣體空間或第二鍋筒內(nèi)的氣體空間中；第一鍋筒的氣體空間、第二鍋筒的氣體空間通過第一管道與余熱鍋爐的煙氣進入端連通，在第一管道上設(shè)置有控制第一鍋筒的氣體空間、第二鍋筒的氣體空間內(nèi)氣體進入余熱鍋爐內(nèi)的第一控制閥；

汽輪機的蒸汽排出端與煤氣發(fā)生爐的蒸汽進入端連通；

在第一鍋筒與第二鍋筒之間設(shè)置有循環(huán)導(dǎo)流管路，所述循環(huán)導(dǎo)流管路呈交替式對兩個液體空間中的液體進行導(dǎo)流，一種導(dǎo)流狀態(tài)為：將第一鍋筒內(nèi)液體空間中的液體介質(zhì)經(jīng)過水輪發(fā)電機導(dǎo)引到第二鍋筒內(nèi)液體空間中；另一種導(dǎo)流狀態(tài)為：將第二鍋筒內(nèi)液體空間中的液體介質(zhì)經(jīng)過水輪發(fā)電機導(dǎo)引到第一鍋筒內(nèi)液體空間中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于，所述循環(huán)導(dǎo)流管路包括連通第一鍋筒液體空間與水輪發(fā)電機輸入端的第二管道，在第二管道上設(shè)置有控制第二管道內(nèi)液體流通的第二控制閥；

以及連通第二鍋筒的液體空間與水輪發(fā)電機輸出端的第三管道，第三管道上設(shè)置有控制第三管道內(nèi)液體流通的第三控制閥；

所述水輪發(fā)電機的輸出端與第一鍋筒的液體空間連通有第四管道，第四管道上設(shè)置有控制第四管道內(nèi)液體流通的第四控制閥；在水輪發(fā)電機的輸入端與第二鍋筒的液體空間中連通有第五管道，第五管道上設(shè)置有控制第五管道內(nèi)液體流通的第五控制閥；

所述第二控制閥、第三控制閥同時開啟和關(guān)斷；第四控制閥、第五控制閥同時開啟和關(guān)斷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于，所述汽輪機的排氣端與余熱鍋爐的蒸汽進入端之間設(shè)置有凝汽器、軟化水箱、輸送泵，汽輪機的蒸汽排出端與凝汽器的輸入端連通，凝汽器的輸出端與軟化水箱連通，軟化水箱與輸送泵的輸入端連通，輸送泵的輸出端與余熱鍋爐的蒸汽進入端連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置，其特征在于，所述直燃鍋爐的氣體排出端通過第六管道與第一鍋筒的氣體空間連通，及通過第七管道與第二鍋筒的氣體空間連通，在第六管道上設(shè)置有第六控制閥，在第七管道上設(shè)置有第七控制閥，第六控制閥、第七控制閥形成交替開啟和關(guān)斷。

5.一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，煤氣發(fā)生爐內(nèi)添加煤料，反應(yīng)生成含有H₂、CO、CH4的氣體，氣體的溫度為570℃-620℃；

步驟S2，煤氣發(fā)生爐排出的氣體進入直燃鍋爐中進行燃燒，燃燒過程中，通過空壓機吸入外部空氣輸送到直燃鍋爐內(nèi)，產(chǎn)生1MPa—2MPa壓力且溫度上升到1450℃—1550℃，直燃鍋爐排出的高溫高壓的氣體進入第一鍋筒或第二鍋筒的氣體空間中；

步驟S3，當(dāng)直燃鍋爐排出的高溫高壓氣體進入第一鍋筒氣體空間時，進入的高溫高壓氣體將第一鍋筒內(nèi)的活塞向液體空間方向推動，使第一鍋筒內(nèi)液體空間中的液體流經(jīng)水輪發(fā)電機進行發(fā)電，并流入第二鍋筒內(nèi)的液體空間中，做功后的高溫高壓氣體進入余熱鍋爐中使進入余熱鍋爐內(nèi)的液體形成高溫蒸汽，高溫蒸汽進入汽輪機中為汽輪機提供工作動力，然后循環(huán)進入煤氣發(fā)生爐；

當(dāng)直燃鍋爐排出的高溫高壓氣體進入第二鍋筒氣體空間時，進入的高溫高壓氣體將第二鍋筒內(nèi)的活塞向液體空間方向推動，使第二鍋筒內(nèi)液體空間中的液體流經(jīng)水輪發(fā)電機進行發(fā)電，并流入第一鍋筒內(nèi)的液體空間中，做功后的高溫高壓氣體進入余熱鍋爐中使進入余熱鍋爐內(nèi)的液體形成高溫蒸汽，高溫蒸汽進入汽輪機中為汽輪機提供工作動力，然后循環(huán)進入煤氣發(fā)生爐；

步驟S4，重復(fù)上述步驟S1、S2、S3，循環(huán)往復(fù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電方法，其特征在于，汽輪機排出的部分蒸汽依次經(jīng)過凝汽器、軟化水箱、從余熱鍋爐的蒸汽進入端回流到余熱鍋爐內(nèi)。