[发明专利]焦电耦合煤气联产发电系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种焦电耦合煤气联产发电系统及其控制方法，属于余热发电技术领域。包括焦炉余热锅炉、煤气锅炉及汽轮发电机组，所述焦炉余热锅炉及所述煤气锅炉分别与所述汽轮发电机组连通，所述焦炉余热锅炉和/或所述煤气锅炉驱动所述汽轮发电机组运转；煤气锅炉负荷率≥90％时，焦炉余热锅炉定压运行；煤气锅炉负荷率在50％～90％之间时，焦炉余热锅炉滑压运行；煤气锅炉负荷率≤50％时，焦炉余热锅炉定压运行。本发明能够匹配高容量、高参数的汽轮发电机组，进而提高焦炉余热锅炉的发电效率，同时防止煤气锅炉蒸汽波动时汽轮发电机组停运及高参数、高容量的发电机组长期低负荷运转带来的损坏。

技术领域

本发明属于余热发电技术领域，涉及一种焦电耦合煤气联产发电系统及其控制方法。

背景技术

炼焦厂在生产焦炭的过程中会产生温度1000～1200℃的高温烟气，利用这种温度的烟气通过焦炉余热锅炉可以产生高温高压、高温超高压、超高温超高压等高参数蒸汽，在热利用完成后排出烟气温度约180℃，炉内省煤器前的温度满足炉内脱硝的催化剂温度使用要求。

钢铁厂的炼钢、炼铁单元会产生大量的低热值高炉、转炉煤气，这些煤气除供正常生产使用外，仍然大量剩余。通常是将这些剩余煤气，单独建设煤气电厂进行发电，采用炉内脱硝和炉后脱硫进行烟气处理。

焦炉余热发电和煤气发电通常是两个独立的单元，这两个单元由于运行方式不同，运行方式不同，含除氧汽机侧也难以统一，一直分开建设和使用，需要更大的占地面积和更多的运行操作人员。由于焦炉余热发电运行稳定，采用定压运行方式；煤气发电由于煤气系统的波动频繁，通常采用滑压的运行方式。当单独运行焦炉余热锅炉时产汽量有限，不足以建设高参数、高容量的发电机组，发电效率较低，若强行采用高参数、高容量的发电机组，高参数、高容量的发电机组长期低负荷运行后，则会导致发电机组损坏，得不偿失。当单独运行煤气锅炉时，煤气锅炉的蒸汽量不足时，发电机组需停止运转，停机维护及再启动成本高。由于环保要求，焦炉余热锅炉的排放必须进行脱硫脱硝处理，而焦炉余热锅炉由于给水温度低，炉内脱硝会导致脱硝后的副产物对省煤器产生腐蚀。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种焦电耦合煤气联产发电系统及其控制方法，能够匹配的高容量、高参数汽轮发电机组，进而提高焦炉余热发电效率，同时防止煤气锅炉蒸汽波动时汽轮发电机组停运及高参数、高容量的发电机组长期低负荷运转带来的损坏。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：焦电耦合煤气联产发电系统，包括焦炉余热锅炉、煤气锅炉及汽轮发电机组，所述焦炉余热锅炉及所述煤气锅炉分别与所述汽轮发电机组连通，所述焦炉余热锅炉和/或所述煤气锅炉驱动所述汽轮发电机组运转。

可选地，所述汽轮发电机组包括互相连通的高压缸及低压缸，所述高压缸分别与所述焦炉余热锅炉及所述煤气锅炉的主汽出口连通；还包括凝汽器，所述凝汽器设置在所述低压缸与所述焦炉余热锅炉及所述煤气锅炉之间，所述低压缸与所述凝汽器连通，所述凝汽器分别与所述焦炉余热锅炉及所述煤气锅炉的给水进口连通。

可选地，所述焦炉余热锅炉包括焦化再热器，所述煤气锅炉包括煤气再热器，所述焦化再热器与所述煤气再热器并联，所述高压缸的排汽口分别通过所述焦化再热器及所述煤气再热器后与所述低压缸的进汽口连通。

可选地，还包括除氧器，所述凝汽器与所述除氧器的进液口连通，所述除氧器的出液口分别与所述焦炉余热锅炉及所述煤气锅炉连通，所述低压缸上设置有抽气口，所述除氧器的进汽口与所述低压缸的抽气口连通。

可选地，所述凝汽器与所述除氧器之间设置有凝结水泵，所述除氧器与所述焦炉余热锅炉及所述煤气锅炉之间设置有锅炉给水泵，所述凝汽器通过所述凝结水泵与所述除氧器连通，所述除氧器通过所述锅炉给水泵分别与所述焦炉余热锅炉及所述煤气锅炉连通。

可选地，所述焦炉余热锅炉包括低压汽包，所述除氧器的出液口与所述低压汽包的给水进口连通，所述低压汽包的出汽口与所述除氧器的进汽口连通。