[发明专利]全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统及其工艺

权利要求书

1.全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统，其特征在于，包括炉膛和锅炉高温烟气段(1)、第一再热器(2)、第二再热器(3)、过热器(4)、水冷壁(5)、主蒸汽管道(9)、发电机(10)、汽轮机(12)、凝汽器(14)、风机(16)、凝结水泵(17)、高压凝结水泵(18)、高压凝结水加热器(20)、低压加热器(21)、给水泵(22)、高压加热器(23)和空气加热器(24)；

炉膛和锅炉高温烟气段设有过热器、水冷壁、第一再热器(2)和第二再热器(3)；第一再热器和第二再热器通过管道连接汽轮机再热蒸汽进出口(11)；水冷壁的出口通过依次连接的过热器和主蒸汽管道连接汽轮机；汽轮机连接发电机；

汽轮机的乏汽管道(13)连接凝汽器的入口，凝汽器的出口连接凝结水泵的入口和高压凝结水泵的入口；凝结水泵的出口通过依次连接的低压加热器、给水泵和高压加热器连接水冷壁的入口；高压凝结水泵的出口与高压凝结水加热器换热后连接水冷壁的入口；

风机的出口连接空气加热器；空气加热器的出风作为二次风，二次风与一次风和燃料一起送入炉膛；

汽轮机连接多路汽轮机抽汽管路(15)，多路汽轮机抽汽管路(15)分别用于与低压加热器、高压加热器和空气加热器进行热交换；

锅炉高温烟气段的排烟管与高压凝结水加热器热交换后连接烟气净化系统(19)。

2.根据权利要求1所述的全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统，其特征在于，汽轮机连接多路汽轮机抽汽管路(15)分成三路；第一路管路中的蒸汽与空气加热器(24)热交换后形成凝结水汇入凝汽器出口的凝结水中；第二路管路中的蒸汽与高压加热器(23)热交换后汇入第三路管路；第三路管路中的蒸汽与低压加热器(21)热交换后形成凝结水汇入凝汽器出口的凝结水中。

3.根据权利要求1所述的全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统，其特征在于，汽轮机连接多路汽轮机抽汽管路(15)中的蒸汽与空气加热器(24)热交换后形成两路，第一路管路中的蒸汽与高压加热器(23)热交换后汇入第二路管路；第二路管路中的蒸汽与低压加热器(21)热交换后形成凝结水汇入凝汽器出口的凝结水中。

4.根据权利要求1所述的全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统，其特征在于，高压凝结水泵(18)控制其出口凝结水的流量，使得烟气热容流率与高压凝结水泵(18)所抽取凝结水热容流率相同。

5.全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电工艺，其特征在于，基于权利要求1至4中任一项所述的全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统，包括以下步骤：

风机抽取大气中的冷空气送入空气加热器，在空气加热器中冷空气被来自汽轮机的多级抽汽加热，然后作为二次风和一次风与燃料一起送入炉膛参与燃烧，产生高温烟气先后经过炉膛和锅炉高温烟气段；

燃料燃烧放出的热能经炉膛和锅炉高温烟气段的水冷壁、过热器、第一再热器和第二再热器传递给循环工质，将来自于高压加热器(23)加热后的锅炉给水、来自于高压凝结水加热器的水和来自于汽轮机部分做功的低温再热蒸汽分别加热成过热的主蒸汽和高温再热蒸汽；

主蒸汽通过连接过热器和汽轮机的主蒸汽管道送入汽轮机膨胀做功，第一再热器、第二再热器中被加热的再热蒸汽通过汽轮机再热蒸汽进出口返回汽轮机相应压力级继续做功；

汽轮机尾部的乏汽通入凝汽器，在循环冷却介质的作用下凝结成水；空气加热器的疏水、高压加热器和低压加热器的疏水以及凝汽器中的凝结水汇集，然后分成2路，其中1路经过凝结水泵送入低压加热器被来自于汽轮机低压级的抽汽加热并除氧，然后再通过给水泵送入高压加热器被来自汽轮机高压级的抽汽加热至更高温度后进入锅炉水冷壁；另1路凝结水通过高压凝结水泵不经抽汽加热而直接送入高压凝结水加热器，被来自于锅炉高温烟气段的高温烟气加热后与高压加热器的工质水一同进入水冷壁，再依次通过各级过热器进一步被炉膛和锅炉高温烟气段的高温烟气加热成高温高压的主蒸汽。

6.根据权利要求5所述的全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电工艺，其特征在于，炉膛中燃料与空气燃烧生成的高温烟气先后经过炉膛内的水冷壁、过热器、再热器和锅炉高温烟气段内的对流过热器、对流再热器被冷却，然后进入高压凝结水加热器被高压凝结水冷却至排烟温度，经烟气处理系统净化后排入大气。