[发明专利]燃机煤机联合发电系统及方法

说明书

本发明公开了一种燃机煤机联合发电系统及方法。目前，燃煤锅炉效率难以进一步提高的因素之一是锅炉进风温度较低，而燃机联合循环由于余热锅炉和汽轮机效率较低，其效率也难以进一步提高。本发明采用的技术方案为：根据燃机负荷对应的最高允许排气压力，将燃机排出的高温烟气送入地下洞穴或者余热锅炉中，根据燃煤锅炉实际运行情况，将地下洞穴的高温烟气送入燃煤锅炉中，取代部分低温入炉风。本发明将燃机排出的高温烟气部分取代原先的低温二次风、燃尽风后，可有效提高燃煤锅炉效率及其低负荷运行性能，同时燃机排烟余热利用效率亦可有效提高。

技术领域

本发明属于发电机组领域，具体地说是一种燃机煤机联合发电系统及方法。

背景技术

近年来，燃煤发电仍是我国电源最重要的组成部分，随着各燃煤发电企业对节能减排的不断重视，有效降低机组发电煤耗已成为各燃煤发电企业的一项重要工作内容，而有效减少燃煤锅炉在煤粉燃烧中产生的燃烧和传热等不可逆损失无疑是未来降低机组发电煤耗的一个重要方向。煤粉燃烧中产生的燃烧和传热等不可逆损失较大的重要因素之一是燃煤锅炉进风温度较低，目前，满负荷下，经过空气预热器后的燃煤锅炉进风温度约为350℃左右，受限于燃煤锅炉排烟余热和空气预热器传热等因素的制约，燃煤锅炉进风温度难以进一步提高，燃烧和传热等不可逆损失也难以被进一步遏制。同时，由于低负荷下燃煤锅炉进风温度相对更低，更不利于煤粉燃烧，其低负荷运行能力愈加受到限制。

燃机发电因具有启停灵活、负荷相应速度快、排烟污染较小等优势，近年来亦得到了广泛应用。燃机由于排烟温度较高，往往在600℃以上，其单机效率相对较低，一般均配套余热锅炉等设备以构成联合循环机组，但余热锅炉因容量较小、运行参数较低，其效率远不如燃煤锅炉。

近年来，使用地下洞穴存储天然气、压缩空气等在国内外已有应用，用其存储燃机排出的烟气在技术上无疑是可行的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种燃机煤机联合发电系统及方法，以有效提高燃煤机组和燃气机组运行效率，并可改善燃煤机组低负荷运行性能。

为此，本发明采用的一种技术方案为：一种燃机煤机联合发电方法，其包括以下步骤：

步骤1：判断地下洞穴储存的高温烟气压力与烟气管道阻力之和是否低于燃机负荷对应的最高允许排气压力，若满足，则执行步骤2，若不满足，则执行步骤3；

步骤2：将燃机排出的高温烟气送入地下洞穴；

步骤3：将燃机排出的高温烟气送入余热锅炉；

步骤4：将来自地下洞穴的高温烟气送入燃煤锅炉混合二次风箱，在混合二次风箱中与二次风混合，以取代部分低温二次风，将混合气流喷入燃煤锅炉作为煤粉燃烧之用。

步骤5：将来自地下洞穴的高温烟气送入燃煤锅炉混合燃尽风箱，在混合燃尽风箱中与燃尽风混合，以取代部分低温燃尽风，将混合气流喷入燃煤锅炉作为煤粉燃尽之用；

步骤6：根据燃煤锅炉还原区出口、炉膛出口氧量测点测得的氧量和燃煤锅炉负荷，判断此时燃煤锅炉还原区出口和炉膛出口的氧量值能否达到燃煤锅炉负荷对应的还原区出口和炉膛出口的氧量值，若不满足，则执行步骤7；

步骤7：进一步控制喷入高温烟气量、二次风量、燃尽风量，以满足燃煤锅炉煤粉燃烧需要。

进一步地，当燃煤锅炉负荷对应的混合二次风箱压力高于地下洞穴压力时，则停止从地下洞穴向燃煤锅炉混合二次风箱送入高温烟气。

进一步地，当燃煤锅炉负荷对应的混合燃尽风箱压力高于地下洞穴压力时，则停止从地下洞穴向燃煤锅炉混合燃尽风箱送入高温烟气。

进一步地，燃煤锅炉上的混合二次风箱、混合燃尽风箱的压力需维持在燃煤锅炉负荷对应的压力上，其压力可分别由混合二次风箱上的燃烧器风门开度、混合燃尽风箱上的燃烧器风门开度进一步控制。