[发明专利]用于火力发电的低温高压混合气发生装置

说明书

本发明公开了一种用于火力发电的低温高压混合气发生装置，包括燃烧器以及与之通过管道连接的助剂罐和燃料存储器，所述低温高压混合气发生装置还包括二次增压罐和工作罐，所述燃烧器、二次增压罐和工作罐通过管道依次串接；燃烧器和二次增压罐分别通过管道与增压介质罐连接，工作罐上设有混合气出口。本装置利用煤燃烧产生的气体和氮气混合后获得具有较高温度的一级混合气，一级混合气被导入二次增压罐并通入液氮后，获取低温高压二级混合气。利用燃料和介质产生的混合气进行发电，液氮受热快速蒸发膨胀，同时高温烟气遇冷降温，部分固体粉尘和焦油沉降分离，能有效降低烟尘污染，具有热转化效率高、污染和耗水量少，发电成本低等优点。

技术领域

本发明属于火力发电装置技术领域，尤其是涉及一种应用于火力发电中的低温高压混合气制取装置。

背景技术

传统的燃煤、燃气等火力发电，一般是利用燃料燃烧产生的热量获得高温、高压水蒸汽，再利用水蒸汽推动蒸汽轮机运转，并带动发电机发电。燃料化学能转化成电能的过程，是通过水作为媒介完成的，在整个转换过程中，燃料燃烧产生的热量只有部分被水吸收，相当一部分随烟气排出到大气中；另外，作为能量传递介质的水，其比热大，由液态变为气态的过程中，不仅自身消耗大量的热，而且做功完成后温度还较高，带走大量的能量。在燃煤发电中，其能量转化率仅为40-45%左右。因此，现有火力发电，普遍存在着能源损耗大，转化效率低，污染重的问题；同时，煤燃烧产生的高温烟气，对环境的危害和治理难度都比较大；整个发电系统耗水量大；这一系列的问题不仅推高了火力发电的本，而且不利于全社会环境治理和控制碳排放。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种热转化效率高、污染低、耗水量少的火力发电低温高压混合气制取装置。

为解决上述技术问题，本发明包括燃烧器以及与之通过管道连接的助剂罐和燃料存储器，其结构特点是所述低温高压混合气发生装置还包括二次增压罐和工作罐，所述燃烧器、二次增压罐和工作罐通过管道依次串接；燃烧器和二次增压罐分别通过管道与增压介质罐连接，工作罐上设有混合气出口。

所述燃烧器为封闭式燃烧器，燃烧器设有与其燃烧室相通的燃料进口、助剂进口、尾渣出口和一级混合气出口；所述燃料进口和助剂进口分别与燃料存储器和助剂罐管路连接，所述燃料和助剂管路上分别设有燃料控制阀和助剂控制阀；燃烧器的燃烧室内置有增压介质喷头，所述增压介质喷头通过增压介质管与增压介质罐连通。

所述燃烧器燃烧室的下部设有弧形炉蓖，所述炉蓖下部设有与尾渣出口连接的尾渣斗，尾渣出口上设有封闭门。

所述二次增压罐内置有二次增压喷头，所述二次增压喷头通过二次增压接头与增压介质管连接；二次增压罐下部设有与一级混合气出口连通的二次增压进气口。

所述二次增压罐和工作罐下端呈锥形，二次增压罐和工作罐的进气管内口均位于罐体锥部。

所述助剂罐内设有液氧，燃料存储器内设有煤粉，增压介质罐内设有液氮；燃烧器和二次增压罐间的一次混合气管，以及二次增压罐与工作罐间的二次混合气管均设有单向截止阀。

所述工作罐混合气出口与汽轮机连接，汽轮机排气端接有尾气收集分离装置，所述尾气收集分离装置接有氮气收集装置和二氧化碳收集装置。