[发明专利]一种低热值联合循环机组煤压机间冷热量利用系统及方法

说明书

本发明提供一种低热值联合循环机组煤压机间冷热量利用系统及方法，包括间冷热量系统，间冷热量系统包括间冷管道、流通于间冷管道内的间冷换热介质、设置于该间冷水管道上的间冷泵、煤压机中间换热器和锅炉给水换热器，间冷热量系统中的间冷换热介质，在煤压机中间换热器中冷却高温高压煤气过程中被加热，并且由间冷管道流经锅炉给水换热器，加热流经位于锅炉给水换热器的锅炉给水，不仅提高了锅炉的给水温度，充分利用了间冷热量；同时，提高了锅炉排烟温度，防止尾部换热面的腐蚀，即无需减少余热锅炉低压部分换热面积，使得机组可以产生更多的蒸汽，提高联合循环机组效率。

技术领域

本发明涉及一种联合循环机组领域，特别是涉及一种低热值联合循环机组煤压机间冷热量利用系统及方法。

背景技术

钢铁工业是资源、能源密集型产业，其工艺过程中会产生热值较低的工艺气：高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气等，钢铁厂通常以这些低热值工艺气为燃料建设自备电厂，其中具有单机容量大、占地面积小、环保、高效等特点的燃气-蒸汽联合循环机组(简称联合循环机组)成为最优选择。

适用于低热值燃料的联合循环机组中的燃气轮机(简称燃机)，对燃料有一定的压力要求。而低热值燃料一般为常压，需要使用煤气压缩机(简称煤压机)把燃料压力提升至燃机所需的燃料压力，由于煤压机出口压力较高，需要在压缩燃料的过程中采用分段压缩、中间冷却(简称间冷)的形式实现，间冷系统存在大量的低品质热量。

钢铁厂工艺过程产生的低热值煤气中硫化物含量较高，燃气轮机排出的烟气由于氧硫化合物含量高，烟气露点温度也较高，为防止联合循环机组中的余热锅炉尾部换热面腐蚀问题，需保证较高的余热锅炉排烟温度，通常是减小余热锅炉低压部分换热面，以减少蒸汽产量的方法来保证较高的排烟温度。和常规燃料(不含/极少量硫化物)的联合循环机组相比，减少低压蒸汽产量使机组能量利用率降低，即联合循环机组效率变差。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种充分利用间冷热量，深化能源梯级利用的低热值联合循环机组煤压机间冷热量利用系统及方法。

本发明提供一种低热值联合循环机组煤压机间冷热量利用系统，包括煤气压缩机、燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、凝汽器、燃料管道、烟气管道、给水管道和蒸汽管道；所述煤气压缩机和燃气轮机通过燃料管道连通，所述燃气轮机和余热锅炉通过烟气管道连通，所述余热锅炉和蒸汽轮机之间通过蒸汽管道连通，所述蒸汽轮机、凝汽器、以及余热锅炉依次通过给水管道连通；还包括间冷热量系统，所述间冷热量系统包括间冷管道、流通于间冷管道内的间冷换热介质、设置于该间冷水管道上的间冷泵、煤压机中间换热器和锅炉给水换热器，所述煤压机中间换热器的冷侧与锅炉给水换热器的热侧通过间冷管道连通；所述煤气压缩机包括煤压机高压段和煤压机低压段，所述煤压机低压段的出燃料口与煤压机高压段的进燃料口之间连接有间冷燃料管道，且该间冷燃料管道与所述煤压机中间换热器的热侧连通；连接在所述凝汽器与余热锅炉之间的给水管道与所述锅炉给水换热器的冷侧连通。

进一步的，所述间冷热量系统还包括表冷器组，所述表冷器组与所述燃气轮机的空气进口通过空气管道连通，与所述煤压机中间换热器出口侧相连的间冷管道还与所述表冷器组连通。

进一步的，所述间冷热量系统还包括表冷器组和吸收式制冷系统，所述表冷器组与所述燃气轮机的空气进口通过空气管道连通，所述吸收式制冷系统包括吸收式制冷机、冷冻水管和设置在冷冻水管上的冷冻水泵，所述吸收式制冷机包括相连的制冷机发生器和制冷机蒸发器，与所述煤压机中间换热器出口侧相连的间冷管道还与所述制冷机发生器连通，所述制冷机蒸发器与所述表冷器组通过冷冻水管连通。

进一步的，该种低热值联合循环机组煤压机间冷热量利用系统还包括冷却系统，所述冷却系统包括冷却水管道和间冷热量冷却器，连接在所述锅炉给水换热器和煤压机中间换热器之间的间冷管道与所述间冷热量冷却器的热侧连通，所述间冷热量冷却器的冷侧与冷却水管道连通。

进一步的，所述冷却水管道内流通的冷却介质为开式水。