[发明专利]一种低碳排放的发电系统的电网运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电系统，尤其是涉及一种低碳排放的发电系统。

背景技术

近年来，温室气体的产生明显导致全球变暖，而且温室气体的产生进一步增加将更加剧全球变暖。由于二氧化碳被认为是主要的温室气体，因此，以二氧化碳为代表的温室气体大量排放而引发的全球气候变化，是人类目前面临的最严重和最需要迫切解决的问题之一，碳捕获和存储被认为是减少温室气体释放到大气中和控制全球变暖的一种可能的主要手段。

二氧化碳主要来自于化石燃料的燃烧，传统发电站的烟气通常包含从大约4％到大约14％的二氧化碳。在我国，化石燃料特别是煤炭能源在电力工业中长期处于重要的地位，电力行业特别是大量燃煤电厂的二氧化碳排放量占到全国二氧化碳排放总量的40～50％。因此，发展新型环保发电系统，降低二氧化碳排放量，对于燃煤电站乃至全社会碳减排的重要性不言而喻。

目前认为最接近大规模工业应用的二氧化碳捕集技术是后燃烧捕集。在后燃烧捕集中，从烟气中除去二氧化碳，剩余烟气释放到大气中并将二氧化碳压缩用于运输和存储。被捕集的二氧化碳可以用于封存、甲醇制造和三次油回收等多种应用中。

化学吸收二氧化碳分离方法是一种应用广泛、适应性强的烟气脱碳工艺技术。其利用吸收从燃烧气体去除二氧化碳，并且随后利用汽提再生溶剂并捕获包含在溶剂中的二氧化碳。但这种方法需要消耗中温热来供给解析塔，以实现解析塔内的二氧化碳解析过程。为提供这部分热量，需要从汽轮机循环流路中抽取特定压力的蒸气用于加热解析塔再沸器。

现有技术中， 201080063370.X的发明专利通过蒸气喷射器使抽取的蒸气压力满足二氧化碳捕获装置的运行压力的需求，但是其需要设置用于加压的蒸气喷射器。201110328338.6的发明专利提供一种二氧化碳回收型火力发电系统及其运转方法，其通过蒸气流量调整机构，将从所述涡轮机抽取的蒸气的量保持为一定，能够在防止涡轮机的性能降低的同时进行二氧化碳的分离回收。

但是，201110328338.6的技术方案中，在发电装置的负荷较低时，为了满足二氧化碳捕获装置的运行压力的需求，其需要调节蒸气轮机各段抽取的蒸气的流量，增加从蒸气轮机的高压段抽取的蒸气，而这样会导致做功的高压蒸气减少，会降低系统的发电效率。

发明内容

本发明提供了一种低碳排放的发电系统，其能够在保持涡轮机抽取的蒸气的量保持为一定的情况下，在发电装置的负荷较低时，在降低蒸气轮机高压段的蒸气流量的情况下，也可以使到达二氧化碳捕获装置的蒸气压力满足其运行压力的需求。

作为本发明的一个方面，提供了一种低碳排放的发电系统，其包括：蒸气发生器，用于通过燃料加热生成高温高压蒸气；蒸气涡轮，用于配置成接收来自所述蒸气发生器的蒸气，所述蒸气涡轮包括高压涡轮机、中压涡轮机、低压涡轮机和轴；发电机，蒸气涡轮通过轴驱动发电机，从而产生电能；二氧化碳回收设备，其回收蒸气发生器排出烟气中的二氧化碳；所述蒸气发生器中包括再热器，其能够将高压涡轮机出口蒸气进行再加热，使其成为再热蒸气；还包括抽气管路，所述抽气管路抽取中压涡轮机中的蒸气后分为第一管路和第二管路；所述第一管路蒸气通过加热器对冷凝水加热后，输送到冷凝器；所述第二管路分为两路，其中第一路蒸气能够通过阀门到达二氧化碳回收设备，第二路蒸气通过阀门能够到达再热器；所述再热器出口管路中能够抽取蒸气到达所述二氧化碳回收设备。

优选的，所述第一管路蒸气通过第一阀门到达所述加热器，所述第一路蒸气通过第二阀门到达所述二氧化碳回收设备，所述第二路蒸气通过第三阀门到达所述再热器，所述再热器出口管路抽取的蒸气通过第四阀门到达所述二氧化碳回收设备。

优选的，所述第一至第四阀门为流量阀，通过控制部控制第一至第三阀门的流量，使经由中压涡轮机抽取的蒸气量保持为一定。

优选的，所述控制部控制所述第四阀门的流量，使其与所述第三阀门的流量相等。

优选的，所述控制部控制所述第一至第四阀门的流量，使到达所述二氧化碳回收设备的蒸气等于或者略高于二氧化碳回收设备正常工作所需压力。

优选的，当所述第一阀门、第二阀门关闭，所述第三阀门、第四阀门开启时，到达所述二氧化碳回收设备的蒸气压力仍达不到二氧化碳回收设备正常工作所述压力，所述控制器能够控制所述第四阀门的流量大于所述第三阀门的流量。