[发明专利]燃气-蒸汽联合循环发电机组两级煤气加压系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业节能减排技术领域，具体地指一种燃气-蒸汽联合循环发电机组两级煤气加压系统。

背景技术

燃气-蒸汽联合循环发电机组是利用炼铁炼焦工艺过程中产生的高、焦炉煤气经混合压缩后送入燃烧室与压缩空气在燃烧室燃烧，燃烧后高温高压的燃气进入燃机透平内膨胀做功并带动压气机和发电机完成燃机的单循环发电，燃气透平排出的烟气温度一般在500℃以上，将此烟气引入余热锅炉，产生高温高压蒸汽，驱动蒸汽轮机并带动发电机发电，完成联合循环。

现有技术中，电站入口混合煤气压力为7～10KPa，为使燃气-蒸汽联合循环发电机组联合循环机组运行达额定功率，需保证进入燃气轮机的流量及压力达到额定参数，即煤气流量为28～32万立方米/小时，压力为1.5～2.0MPa。然而，通过对电站入口煤气参数及经过燃气轮机进口所需煤气参数进行比较，发现大流量、高压缩比的煤气加压后煤气温度升至很高，不仅会对设备以及煤气管道造成较大安全隐患，而且会降低设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种燃气-蒸汽联合循环发电机组两级煤气加压系统。该系统通过设置低、中压两级煤气压缩机，降低了单台压缩机的压缩比，减少压缩做功，同时降低了加压后煤气的温度，从而保证煤气加压系统的安全稳定运行，延长了设备的使用寿命。

为实现上述目的，本发明所设计的燃气-蒸汽联合循环发电机组两级煤气加压系统，包括焦煤电除尘装置、混煤电除尘装置、低压煤气压缩机、第一热交换器、第二热交换器、冷却器、中压煤气压缩机、燃机发电机组、余热锅炉、汽轮发电机组；其中，所述焦煤电除尘装置设有焦炉煤气入口，所述焦煤电除尘装置的除尘焦炉煤气出口连接混煤电除尘装置的除尘焦炉煤气入口，所述混煤电除尘装置还设有高炉煤气入口，所述混煤电除尘装置的除尘混合煤气出口连接低压煤气压缩机的除尘混合煤气入口，所述低压煤气压缩机的一级压缩煤气出口连接第一热交换器的一级压缩煤气入口，所述第一热交换器的一级冷却煤气出口连接第二热交换器的一级冷却煤气入口，所述第二热交换器的二级冷却煤气出口连接冷却器的二级冷却煤气入口，所述冷却器的三级冷却煤气出口连接中压煤气压缩机的三级冷却煤气入口，所述中压煤气压缩机的二级压缩煤气出口连接燃机发电机组的二级压缩煤气输入端，所述燃机发电机组的高温烟气输出端连接余热锅炉的高温烟气入口，所述余热锅炉的高温蒸汽出口连接汽轮发电机组的高温蒸汽输入端，所述汽轮发电机组的冷凝水输出端连接第二热交换器的冷凝水入口，所述第二热交换器的第一热水出口连接余热锅炉的第一热水入口；所述余热锅炉还设有冷水出口，所述余热锅炉的冷水出口连接第一热交换器的冷水入口，所述第一热交换器的第二热水出口连接余热锅炉的第二热水入口。

进一步地，所述余热锅炉的冷水出口与第一热交换器的冷水入口之间的管路内设有高压给水泵。

进一步地，所述汽轮发电机组的冷凝水输出端与第二热交换器的冷凝水入口之间的管路内设有凝结水泵。

进一步地，所述燃机发电机组、低压煤气压缩机、中压煤气压缩机依次同轴连接，运行时通过燃机发电机组输出的功率带动低压煤气压缩机和中压煤气压缩机做功，完成对煤气的加压。

进一步地，所述燃机发电机组包括压气机、燃烧室、燃机透平和燃机发电机；其中，所述压气机的空气出口连接燃烧室的空气入口，所述燃烧室的二级压缩煤气入口连接中压煤气压缩机的二级压缩煤气出口，所述燃烧室的高温高压烟气出口连接燃机透平的高温高压烟气入口，所述燃机透平的第一动力输出端连接燃机发电机的第一动力输入端，所述燃机透平的高温烟气出口连接余热锅炉的高温烟气入口。

更进一步地，所述汽轮发电机组包括蒸汽轮机、蒸汽轮发电机和凝汽器；其中，所述蒸汽轮机的高温蒸汽入口连接余热锅炉的高温蒸汽出口，所述蒸汽轮机的第二动力输出端连接蒸汽轮发电机的第二动力输入端，所述蒸汽轮机的乏汽出口连接凝汽器的乏汽入口，所述凝汽器的冷凝水出口连接第二热交换器的冷凝水入口。

再进一步地，所述低压煤气压缩机的叶片为7级叶片，所述中压煤气压缩机的叶片为5级叶片，通过设置低、中压两级煤气压缩机，降低了单台压缩机的压缩比，减少压缩做功，从而保证煤气加压系统安全稳定的运行，延长了设备的使用寿命。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

其一，本发明通过设置低、中压两级煤气压缩机，降低了单台压缩机的压缩比，减少压缩做功，从而保证煤气加压系统安全稳定的运行，延长了设备的使用寿命。