[实用新型]带直燃加热的汽轮发电机组

说明书

本实用新型提供了一种带直燃加热的汽轮发电机组，包括锅炉、汽轮机，所述锅炉与汽轮机之间设有燃烧室，所述锅炉出口连接燃烧室进口，燃烧室出口连接所述汽轮机进汽口。所述燃烧室设于所述汽轮机的进汽口处，燃烧室尽量靠近汽轮机布置，或者燃烧室与汽轮机为一体化设计，以减少燃烧室与汽轮机之间连接通道的长度和高端材料用量。本实用新型通过在汽轮机前增加燃烧室直燃加热，提高蒸汽温度；可以采用600℃等级的锅炉，然后蒸汽通入燃烧室直燃加热达到700℃及以上温度，从而实现700℃等级先进超超临界参数；也可用于对现有的亚临界、超临界、超超临界汽轮发电机组的升级改造，降低了发电成本。

技术领域

本实用新型涉及一种带直燃加热的汽轮发电机组，属于热力发电技术领域。

背景技术

燃煤发电是我国主要的供电方式之一，在当前及今后相当长一段时期内仍将占据最大的发电量份额。为了满足国家节能减排政策的要求，一方面需要加快建设更高参数的机组，即下一代700℃等级超超临界机组，另一方面需要进一步改进和提升现有的燃煤汽轮发电机组的性能，包括亚临界、超临界和超超临界机组。由于镍基高温材料非常昂贵，导致700℃等级超超临界机组的造价居高不下，缺乏投资价值，国际上相关示范电站的建设计划一度处于搁置状态。对现有机组的升级改造也需要替换和使用大量更高等级的材料，升级工作的性价比不高。上述情况的核心问题在于高温部件材料的成本高，减免相关材料的使用是破解的关键。

近年来，先进燃气透平发电技术发展迅速，其中日本东芝公司研发了工质压力高达30MPa、温度达1150℃的燃烧室和透平(Takashi Sasaki，DEVELOPMENT OF TURBINE ANDCOMBUSTOR FOR A SEMI-CLOSED RECUPERATED BRAYTON CYCLE OF SUPERCRITICAL CARBONDIOXIDE，POWER-ICOPE2017-3419)。这种高压燃烧室技术也可引入到燃煤汽轮发电机组，通过补燃进入汽轮机的过热蒸汽，提高蒸汽温度，这就可以为提高燃煤机组参数创造新的技术路线。而现有的燃煤发电机组采用锅炉间接加热蒸汽，受制于材料性能，蒸汽温度难以进一步提高，更不可能达到燃气轮机的高温水平。鉴于此，本实用新型开发了一种带直燃加热的汽轮发电机组。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何更经济地实现更高参数的汽轮发电机组。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种带直燃加热的汽轮发电机组，包括锅炉、汽轮机，其特征在于：所述锅炉与汽轮机之间设有燃烧室，所述锅炉出口连接燃烧室进口，燃烧室出口连接所述汽轮机进汽口。

优选地，所述燃烧室设于所述汽轮机的进汽口处，燃烧室尽量靠近汽轮机布置，或者燃烧室与汽轮机为一体化设计，以减少燃烧室与汽轮机之间连接通道的长度和高端材料用量。

优选地，所述汽轮机连接发电机。

优选地，所述燃烧室的燃料为液态燃料。

更优选地，所述燃烧室的燃料包括天然气、合成气、氢气、燃油或有机物。

优选地，所述燃烧室的氧化剂为液氧。

优选地，所述汽轮机排汽口连接燃料预热器高温侧进口，燃料预热器高温侧出口连接氧化剂预热器高温侧进口；燃料预热器低温侧进口连接燃料泵，燃料预热器低温侧出口连接所述燃烧室；氧化剂预热器低温侧进口连接氧化剂泵，氧化剂预热器低温侧出口连接所述燃烧室。

更优选地，所述氧化剂预热器高温侧出口连接凝汽器进口，凝汽器出口连接循环水泵进口，循环水泵出口连接所述锅炉进口。

进一步地，所述凝汽器的抽气口与抽气器相连。