[發(fā)明專利]一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010549751.4
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111594813A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李碩;周賢;王長軍;許世森;楊智;何宗偉;劉峻;潘曉偉;王瑞元;倪洋
• 申請（專利權(quán)）人: 華能北京熱電有限責(zé)任公司;中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: F22B1/18
• 分類號: F22B1/18;F23J15/06;F28B3/04;F01D15/10;F01K11/02;F01K23/10;F02C6/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電裝置,其特征在于,包括燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)(1)、燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室(2)、燃?xì)廨啓C(jī)透平(3)、余熱鍋爐(4)、汽輪機(jī)(5)、煙氣冷凝換熱器(7)和空氣加濕器(9)，其中，所述燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室(2)上設(shè)置有高壓空氣入口，該高壓空氣入口連接燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)(1)的高壓空氣出口；所述燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室(2)上設(shè)置有高溫高壓燃?xì)獬隹冢摳邷馗邏喝細(xì)獬隹谶B接燃?xì)廨啓C(jī)透平(3)，所述燃?xì)廨啓C(jī)透平(3)連接有發(fā)電機(jī)；所述燃?xì)廨啓C(jī)透平(3)的煙氣出口連接余熱鍋爐(4)的煙氣入口；余熱鍋爐(4)上設(shè)置的水蒸氣出口連接汽輪機(jī)(5)，所述汽輪機(jī)(5)連接有發(fā)電機(jī)；所述余熱鍋爐(4)的煙氣出口連接煙氣冷凝換熱器(7)的煙氣入口；所述煙氣冷凝換熱器(7)的底部設(shè)置有中介水出口，所述中介水出口連接空氣加濕器(9)；所述空氣加濕器(9)的頂部設(shè)置有濕空氣出口，所述濕空氣出口連接燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)(1)的進(jìn)風(fēng)口；所述空氣加濕器(9)的底部設(shè)置有干空氣入口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電裝置，其特征在于，所述汽輪機(jī)(5)上設(shè)置有乏汽出口，所述乏汽出口連接凝汽器(6)的入口；所述凝汽器(6)的冷凝水出口連接余熱鍋爐(4)的冷凝水入口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電裝置，其特征在于，煙氣冷凝換熱器(7)和空氣加濕器(9)均為直接接觸式結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電裝置，其特征在于，所述煙氣冷凝換熱器(7)的內(nèi)腔中自上至下依次布置有第一除霧器(12)、第一布液層(11)和第一噴淋層(10)；所述煙氣冷凝換熱器(7)的煙氣入口設(shè)置在第一噴淋層(10)的下方。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電裝置，其特征在于，所述煙氣冷凝換熱器(7)的底部設(shè)置有凝結(jié)水儲槽，所述凝結(jié)水儲槽上開設(shè)有凝結(jié)水出口；所述凝結(jié)水儲槽設(shè)置在煙氣入口的下方。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電裝置，其特征在于，所述煙氣冷凝換熱器(7)的頂部設(shè)置有低溫?zé)煔獬隹冢龅蜏責(zé)煔獬隹谶B接有煙囪(8)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電裝置，其特征在于，所述空氣加濕器(9)的內(nèi)腔中自上至下依次布置有第二除霧器(15)、第二布液層(14)和第二噴淋層(13)；所述空氣加濕器(9)的中介水出口置于第二噴淋層(13)的下方。

8.一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種利用煙氣低溫潛熱的聯(lián)合循環(huán)高效清潔發(fā)電裝置，包括以下步驟：

天然氣在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室(2)內(nèi)與經(jīng)過燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)(1)壓縮而來的高壓空氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，形成高溫高壓的燃?xì)猓腿肴細(xì)廨啓C(jī)透平(3)，推動燃?xì)廨啓C(jī)透平(3)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，燃?xì)廨啓C(jī)透平(3)帶動發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)化；

燃?xì)廨啓C(jī)透平(3)排出的較高溫度的煙氣送入余熱鍋爐(4)，由余熱鍋爐(4)回收煙氣余熱，并生成高溫高壓的水蒸氣；該股水蒸氣送入汽輪機(jī)(5)，并帶動發(fā)電機(jī)，輸出電能；

余熱鍋爐(4)出口煙氣送入煙氣冷凝換熱器(7)，并在煙氣冷凝換熱器(7)內(nèi)與中介水換熱并降溫至水露點(diǎn)以下；中介水升溫后送入空氣加濕器(9)，與干冷空氣進(jìn)行逆流傳熱傳質(zhì)過程，降溫后的中介水；

干冷空氣形成濕空氣送入燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)(1)。