[發明專利]焦電耦合煤氣聯產發電系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202010767671.6
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111852594A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王毅;楊成禹;王方明;陳麗;張茂;馮躍可
• 申請（專利權）人: 重慶賽迪熱工環保工程技術有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01D15/10;F23J15/02;F23J15/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

本發明涉及一種焦電耦合煤氣聯產發電系統及其控制方法，屬于余熱發電技術領域。包括焦爐余熱鍋爐、煤氣鍋爐及汽輪發電機組，所述焦爐余熱鍋爐及所述煤氣鍋爐分別與所述汽輪發電機組連通，所述焦爐余熱鍋爐和/或所述煤氣鍋爐驅動所述汽輪發電機組運轉；煤氣鍋爐負荷率≥90％時，焦爐余熱鍋爐定壓運行；煤氣鍋爐負荷率在50％～90％之間時，焦爐余熱鍋爐滑壓運行；煤氣鍋爐負荷率≤50％時，焦爐余熱鍋爐定壓運行。本發明能夠匹配高容量、高參數的汽輪發電機組，進而提高焦爐余熱鍋爐的發電效率，同時防止煤氣鍋爐蒸汽波動時汽輪發電機組停運及高參數、高容量的發電機組長期低負荷運轉帶來的損壞。

技術領域

本發明屬于余熱發電技術領域，涉及一種焦電耦合煤氣聯產發電系統及其控制方法。

背景技術

煉焦廠在生產焦炭的過程中會產生溫度1000～1200℃的高溫煙氣，利用這種溫度的煙氣通過焦爐余熱鍋爐可以產生高溫高壓、高溫超高壓、超高溫超高壓等高參數蒸汽，在熱利用完成后排出煙氣溫度約180℃，爐內省煤器前的溫度滿足爐內脫硝的催化劑溫度使用要求。

鋼鐵廠的煉鋼、煉鐵單元會產生大量的低熱值高爐、轉爐煤氣，這些煤氣除供正常生產使用外，仍然大量剩余。通常是將這些剩余煤氣，單獨建設煤氣電廠進行發電，采用爐內脫硝和爐后脫硫進行煙氣處理。

焦爐余熱發電和煤氣發電通常是兩個獨立的單元，這兩個單元由于運行方式不同，運行方式不同，含除氧汽機側也難以統一，一直分開建設和使用，需要更大的占地面積和更多的運行操作人員。由于焦爐余熱發電運行穩定，采用定壓運行方式；煤氣發電由于煤氣系統的波動頻繁，通常采用滑壓的運行方式。當單獨運行焦爐余熱鍋爐時產汽量有限，不足以建設高參數、高容量的發電機組，發電效率較低，若強行采用高參數、高容量的發電機組，高參數、高容量的發電機組長期低負荷運行后，則會導致發電機組損壞，得不償失。當單獨運行煤氣鍋爐時，煤氣鍋爐的蒸汽量不足時，發電機組需停止運轉，停機維護及再啟動成本高。由于環保要求，焦爐余熱鍋爐的排放必須進行脫硫脫硝處理，而焦爐余熱鍋爐由于給水溫度低，爐內脫硝會導致脫硝后的副產物對省煤器產生腐蝕。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種焦電耦合煤氣聯產發電系統及其控制方法，能夠匹配的高容量、高參數汽輪發電機組，進而提高焦爐余熱發電效率，同時防止煤氣鍋爐蒸汽波動時汽輪發電機組停運及高參數、高容量的發電機組長期低負荷運轉帶來的損壞。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：焦電耦合煤氣聯產發電系統，包括焦爐余熱鍋爐、煤氣鍋爐及汽輪發電機組，所述焦爐余熱鍋爐及所述煤氣鍋爐分別與所述汽輪發電機組連通，所述焦爐余熱鍋爐和/或所述煤氣鍋爐驅動所述汽輪發電機組運轉。

可選地，所述汽輪發電機組包括互相連通的高壓缸及低壓缸，所述高壓缸分別與所述焦爐余熱鍋爐及所述煤氣鍋爐的主汽出口連通；還包括凝汽器，所述凝汽器設置在所述低壓缸與所述焦爐余熱鍋爐及所述煤氣鍋爐之間，所述低壓缸與所述凝汽器連通，所述凝汽器分別與所述焦爐余熱鍋爐及所述煤氣鍋爐的給水進口連通。

可選地，所述焦爐余熱鍋爐包括焦化再熱器，所述煤氣鍋爐包括煤氣再熱器，所述焦化再熱器與所述煤氣再熱器并聯，所述高壓缸的排汽口分別通過所述焦化再熱器及所述煤氣再熱器后與所述低壓缸的進汽口連通。

可選地，還包括除氧器，所述凝汽器與所述除氧器的進液口連通，所述除氧器的出液口分別與所述焦爐余熱鍋爐及所述煤氣鍋爐連通，所述低壓缸上設置有抽氣口，所述除氧器的進汽口與所述低壓缸的抽氣口連通。

可選地，所述凝汽器與所述除氧器之間設置有凝結水泵，所述除氧器與所述焦爐余熱鍋爐及所述煤氣鍋爐之間設置有鍋爐給水泵，所述凝汽器通過所述凝結水泵與所述除氧器連通，所述除氧器通過所述鍋爐給水泵分別與所述焦爐余熱鍋爐及所述煤氣鍋爐連通。

可選地，所述焦爐余熱鍋爐包括低壓汽包，所述除氧器的出液口與所述低壓汽包的給水進口連通，所述低壓汽包的出汽口與所述除氧器的進汽口連通。