[发明专利]一种基于燃煤锅炉的高效环保综合能源供应系统在审

专利信息
申请号: 202210310048.7 申请日: 2022-03-28
公开(公告)号: CN114575949A 公开(公告)日: 2022-06-03
发明(设计)人: 王顺森;颜晓江;程上方;刘观伟 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: F01K11/02 分类号: F01K11/02;F01K13/00;F01K13/02;F01K17/02;F01K21/00;F01D15/10
代理公司: 西安合创非凡知识产权代理事务所(普通合伙) 61248 代理人: 张燕
地址: 710049 陕西省西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 燃煤 锅炉 高效 环保 综合 能源 供应 系统
【说明书】:

发明公开了一种基于燃煤锅炉的高效环保综合能源供应系统,涉及燃煤锅炉技术领域,包括燃煤锅炉的烟气出口连接有烟气净化装置;燃煤锅炉的蒸汽出口通过管路连接有背压式透平,燃煤锅炉的蒸汽出口与背压式透平之间的管路上连接有调节装置;背压式透平的输出轴连接有第一换热装置,背压式透平的透平乏汽出口连接有第二换热装置,第二换热装置的凝结水出口通过回热装置与燃煤锅炉的进水口连接;利用上述综合供热方案,可以将燃料消耗量降低到锅炉直接供热方案的50%~70%,燃料成本只有燃气锅炉直接供热方案的15%~25%,在供冷方面也可以节能15%~40%;节能优势明显,可行性高,具有显著的经济效益、社会效益和应用前景。

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉技术领域,具体涉及一种基于燃煤锅炉的高效环保综合能源供应系统。

背景技术

目前,能源特点决定了中国以煤为主的一次能源生产和消费格局在较长时间内不会改变。众所周知,燃煤是大气环境中二氧化硫、氮氧化物、烟尘的主要来源之一。2009、2010、2011年,全国在用锅炉数量分别为59.52万台、60.73万台、62.03万台,其中中小锅炉占锅炉总台数的98%以上,总量逐年上升。2012年,中小锅炉排放1234.4万吨SO2、1387.0万吨NOX、1086.7万吨烟尘,分别占锅炉总排放量的58.3%、59.4%、87.8%。电站锅炉的总耗煤量比中小锅炉大得多,但其污染物排放量却远低于中小锅炉,主要原因是电站锅炉采用了先进的脱硫、脱硝、除尘技术,部分燃煤锅炉的污染物排放量已低于天然气锅炉。因此,燃煤≠污染,将治理环境污染简化为用天然气代替燃煤显然是一个误区。据统计,我国工业用天然气价格约为同样热值燃煤价格的3~5倍,正因为如此,尽管国家为燃气发电提供了大量的经济补贴,但大多数仍然亏损,处于长期停机状态。然而,燃煤与天然气的差价足以弥补中小锅炉加装类似电站锅炉烟气净化装置的费用,若能扭转“燃煤=污染”的错误观念,将会开创节能减排的新局面。

热电联产是一种非常高效的能源综合利用方式,目前主要是利用大型燃煤电厂来实现,但存在两个主要问题:第一,大型燃煤电厂常常远离热用户,输送过程的热损失太大;第二,供热抽汽将降低机组的发电效率,特别是对于季节性的采暖供汽,很难同时兼顾供汽与高效发电。目前,先进的中小型煤粉锅炉效率已超过90%,参数优化设计的背压式汽轮机内效率也可以达到80%~85%以上,与大型锅炉和汽轮机的差异并不大;若将大功率机组供热的输送热损失和对发电效率影响考虑在内,采用就近布置的中小锅炉+背压式汽轮机的分布式热电联产系统更具节能优势。

发明内容

本发明针对上述问题,提供一种基于燃煤锅炉的高效环保综合能源供应系统,解决了热电联产不便同时兼顾供汽与发电的问题。

本发明采用的技术方案为:一种基于燃煤锅炉的高效环保综合能源供应系统,包括燃煤锅炉、烟气净化装置、背压式透平、第一换热装置、第二换热装置和回热装置;所述燃煤锅炉的烟气出口连接有烟气净化装置;所述燃煤锅炉的蒸汽出口通过管路连接有背压式透平,所述燃煤锅炉的蒸汽出口与背压式透平之间的管路上连接有调节装置;所述背压式透平的输出轴连接有第一换热装置,所述背压式透平的透平乏汽出口连接有第二换热装置,所述第二换热装置的凝结水出口通过回热装置与燃煤锅炉的进水口连接。

进一步地,所述调节装置包括主汽阀和调节阀;所述燃煤锅炉的蒸汽出口与背压式透平之间的管路上分别连接有主汽阀和调节阀。

更进一步地,所述回热装置包括给水泵和回热器;所述第二换热装置的凝结水出口分别通过给水泵和回热器与燃煤锅炉的进水口连接。

更进一步地,所述第一换热装置为压缩式热泵/制冷机。

更进一步地,所述第二换热装置为吸收式热泵/制冷机或换热站。

更进一步地,所述燃煤锅炉的烟气出口与烟气净化装置之间连接有低温省煤器。

更进一步地,所述背压式透平的输出轴还连接有发电机。

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