[发明专利]一种火电机组与外燃式燃气轮机耦合的发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种火电机组与外燃式燃气轮机耦合的发电系统。

背景技术

对于火力发电厂来说，所发出的电量绝大部分输送给电网，另一小部分(约占总发电量的3～10％)则作为厂用电自用。因此，每降低1％的电厂厂用电，就相当于给电网多提供1％的发电量，所以降低厂用电率将会给电厂带来巨大的经济效益。现在常用的降低厂用电率的技术方案是采用小型汽轮机来替代大功率的电动机，比如采用小型汽轮机驱动给水泵、风机等。不过因为小型汽轮机的效率较低，所以采用这种方式会增加全厂的汽耗，甚至降低机组的整体供电煤耗。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种更低厂用电率的发电系统。

本发明采用的技术方案为：

一种锅炉与外燃式燃气轮机耦合的发电系统，包括锅炉汽轮发电机组、压气机、空气预热器高温段、燃烧加热器、空气透平和小发电机等。压气机机入口处安装调节装置，压气机出口通过管道与空气预热器高温段空气入口相连接，空气预热器高温段空气出口通过管道与燃烧加热器的高压空气入口相连接，燃烧加热器的高压空气出口通过管道与涡轮入口相连接，涡轮出口通过管道与燃烧加热器的助燃空气入口相连接。燃烧加热器的烟气出口可以通过管道与锅炉炉膛直接相连接，也可以通过管道与磨煤机的热空气入口相连接。燃烧加热器还设有燃料入口，通过管道与磨煤机出口相连接。压气机以及小发电机均由空气透平驱动。

本发明中外燃式燃气轮机的放热过程带有天然的会热特性，因此能够充分对排热进行利用，具有较高的效率。可以较大幅度的降低火力发电厂的厂用电。

附图说明

图1是本发明实施例1系统示意图。

图2是本发明实施例2系统示意图。

图3是本发明中燃烧加热器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

附图标记说明如下：

1、4、6、8、10、11、15、24、27——管道    2、25——调节装置

3——压气机           5——空气预热器高温段

7——燃烧加热器       9——空气透平

12——锅炉炉膛        13——烟道

14——空气预热器      16——给水泵

17——省煤器          18——过热器与再热器

19——汽轮机          20——凝汽器

21——主发电机        22——传动装置

23——小发电机        26——磨煤机

28——燃料入口        29——助燃空气入口

30——燃烧器          31——换热管束

32——烟气出口        33——高压空气入口

34——高压空气出口

如图1所示的实施例1中，在由锅炉炉膛12、汽轮机19、主发电机21、凝汽器20、给水泵16、省煤器17、过热器与再热器18等主要设备构成的火力发电机组基础上，耦合了外燃式燃气轮机发电系统，图1、2中的外燃式燃气轮机发电系统由黑粗线构成。

空气通过装有调节装置2的管道1进入压气机3，然后在压气机3中被压缩，压缩后的高压空气先经过管道4进入空气预热器高温段5中进行预热，然后经过管道6进入燃烧加热器7中继续受热，受热后的高温高压空气经过管道8进入空气透平9中膨胀做功。做功后的空气经过管道10排入燃烧加热器7中。压气机3以及小发电机23均通过传动装置22由空气透平9驱动。

由透平排出来的空气通过助燃空气入口29进入燃烧加热器7中，与经过燃料入口28进来的燃料在燃烧器30中进行混合燃烧，燃料入口28与燃料输送管道24相连接。燃烧产生的高温烟气加热换热管束31内的高压空气，放热后的烟气从烟气出口32排入管道11中，然后进入锅炉炉膛12。高压空气从燃烧加热器7的高压空气入口33进入换热管束31，受热后从高压空气出口34流出。

在图2所示的实施例2中，燃烧加热器7中放热后的烟气通过管道11不是进入锅炉炉膛12，而是进入磨煤机26的热空气入口，去干燥原煤。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其它各种形式的产品。但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。