[发明专利]超高温亚临界煤气发电系统

说明书

本发明涉及一种超高温亚临界煤气发电系统，包括煤气锅炉，发电机组包括与煤气锅炉管道连接的汽轮机；所述煤气锅炉包括炉膛以及锅炉内水冷壁；烟气‑煤气换热器通过高炉煤气管道与煤气锅炉相连接；煤气锅炉炉膛内部设置有一层燃烧器、二层燃烧器和三层燃烧器。本发明超高温亚临界煤气发电系统，可充分利用富余的低热值煤气来发电，可实现企业资源优化配置，降低企业综合能耗、可比能耗和生产成本，增加企业的经济效益和市场竞争能力。在生产过程中产生的高温烟气通过多种换热方式实现煤气、水、蒸汽等原燃料的加热，进一步降低运行成本。

技术领域

本发明涉及一种发电系统，具体的说，是涉及一种超高温亚临界煤气发电系统。

背景技术

随着钢铁产业的迅猛发展，在生产过程中产生大量的副产品，高炉煤气就是其中的一种。高炉煤气受到热值低、燃烧不稳定的影响，利用率一直很低，制约着企业的发展。

现有企业经过煤气平衡计算后，存在富余大量高炉煤气，该高炉煤气主要成分有：CO、CO2、H2、CH4、N2等，其中CO含量22.73%作为主要可燃成分，H2含量0.67%、CH4含量0.11%很少，另外，吸热成分N2含量58.03、CO2含量18.95%所占比例较大，造成煤气发热值较低在2882KJ/Nm3左右。

如何有效的利用这种高炉煤气实现节能降耗、提高清洁生产能力，同时减少煤气放散率，是该企业都在考虑的紧迫问题。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种提高低热值煤气利用率、实现节能降耗效果的超高温亚临界煤气发电系统。

本发明所采取的技术方案是：

一种超高温亚临界煤气发电系统，

包括煤气锅炉、中间一次再热凝汽式汽轮机和发电机；

所述发电机组包括与煤气锅炉管道连接的汽轮机；

所述煤气锅炉包括炉膛以及锅炉内水冷壁；

烟气-煤气换热器通过高炉煤气管道与煤气锅炉相连接；

煤气锅炉外侧设置有汽包，汽包通过蒸汽管路依次与屏式过热器、高温过热器、高温再热器和蒸汽对流管屏进水口相连接；

屏式过热器、高温过热器、高温再热器和蒸汽对流管屏排气口通过蒸汽管路与汽轮机进气口相连接。

煤气锅炉炉膛内部设置有一层燃烧器、二层燃烧器和三层燃烧器；

一层燃烧器与二层燃烧器采用30°错位布置；

一层燃烧器与三层燃烧器采用45°错位布置。

在煤气锅炉炉膛内形成旋转气流，使空气与煤气得到充分混合，得到良好的燃烧氛围，并且这种多层燃烧器布置的方式产生的旋转气流可以减少烟气直接对炉膛内壁的冲刷，提高锅炉使用寿命，并且燃烧氛围好，可以保证炉膛内烟气温度均匀，温差小减少出现烟气温度波动影响锅炉运行。

煤气锅炉炉膛内部设置有低温再热器、旁路省煤器、主省煤器、空气预热器；考虑到烟气温度逐渐降低变化以及设备换热效率情况，按从上至下的顺序布置低温再热器、主省煤器、旁路省煤器、空气预热器；实现烟气温度回收最大化，提高能源利用效率。

在煤气锅炉尾部设置有烟气-煤气换热器。

所述燃烧过程中产生的烟气在煤气锅炉炉膛内部经过屏式过热器、高温过热器、高温再热器、蒸汽对流管屏、低温再热器、旁路省煤器、主省煤器、空气预热器、烟气-煤气换热器，在该过程当中烟气进行换热使温度不断下降，温降后的烟气由引风机引入烟囱19排放。

为了针对高温烟气在经过屏式过热器、高温过热器换热后产生的次高温烟气进行换热，为了充分的利用起这部分烟气，需要增加高温再热器，对次高温烟气进行换热。