[发明专利]一种联合循环余热锅炉L形烟气通道系统及方法

说明书

本发明提供一种联合循环余热锅炉L形烟气通道系统及方法，包括压气机，压气机将压缩后的空气传递至燃烧室，燃烧室将燃烧后的烟气传递至燃气透平，高温烟气在燃气透平中膨胀做工后通入余热锅炉，所述余热锅炉包括水平烟气通道和垂直烟气烟道，水平烟气通道和垂直烟气烟道接触处设置有L形烟道拐弯空间，形成L形烟道，垂直通道内布置蒸发器和省煤器，蒸发器和省煤器连接烟囱，被烟气加热的蒸汽工质先在省煤器和蒸发器里被加热，然后进入过热器和再热器，最后进入蒸汽轮机做功。通过调节主烟道压力温度和均衡分配过热蒸汽段烟气流量，优化联合循环在部分负荷工况下的运行经济性，改善其调峰性能。

技术领域

本发明属于能源动力行业的燃气-蒸汽联合循环余热锅炉技术领域，具体涉及一种联合循环余热锅炉L形烟气通道系统及方法。

背景技术

燃气-蒸汽联合循环机组多参与电网的调峰而处于部分负荷工况运行，然而随着燃气轮机负荷的降低，其热耗率升高，经济性降低，因此提高燃气-蒸汽联合循环机组变工况运行效率已成为一项重要的研究。具有更高参数等级的燃气轮机排汽的燃气轮机机组具有更好的变工况性能，进入余热锅炉的主烟道烟气的压力、温度、流量都要具有更大的可调节范围，相应也需要对余热锅炉的各部分受热面结构布置进行调整。

一方面，对于目前投运的三压余热锅炉，具有高、中、低三压过热器、三压蒸发器、三压省煤器，过热器还和再热器平行共用烟道，其换热面布置庞大且复杂，无论是卧式还是立式结构，对受热面内部盘管的检修维护难度大，周期长，成本也比较高。而且，目前联合循环机组的燃气轮机排入余热锅炉的烟气高参数已能达到630℃/1.045MPa，余热锅炉烟气入口压力比大气压高了3kPa，处于正压运行状态，有烟气泄露的风险，需要使用激光或者红外成像报警系统，卧式和立式结构烟道结构缺少布置光学仪器的空间。虽然一些机组为了降低烟气的正压而采用了引风机，但是引风机布置在烟囱尾部，烟气引风机需要用大量电能，效率效果极低。

另一方面，从机组性能优化来看，利用IGV进气导叶调节是应用比较广泛的变工况调节方式，即通过逐渐关小IGV角度，减少压气机进口流量来降低燃气轮机负荷，这样能提高透平进口的燃气温度以提高变工况效率。然而机组不能一直通过关小IGV角度来调节负荷，否则燃气流量进一步减小，燃气透平末级膨胀比减小，会造成透平排气超温。而且，目前燃气轮机透平进口的燃气温度一般不能直接测量获得，给燃机排气温区范围的控制造成一定的困难。

目前还没有背景技术对上述问题提出解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种联合循环余热锅炉L形烟气通道系统及方法，通过调节主烟道压力温度和均衡分配过热蒸汽段烟气流量，综合调节燃气-蒸汽联合循环顶循环和底循环的出力，优化联合循环在部分负荷工况下的运行经济性，改善其调峰性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种联合循环余热锅炉L形烟气通道系统，包括余热锅炉4，所述余热锅炉4包括水平烟气通道和垂直烟气烟道，水平烟气通道和垂直烟气烟道接触处设置有L形烟道拐弯空间12，形成L形烟道，垂直通道内布置蒸发器7和省煤器8，蒸发器7和省煤器8连接烟囱14，烟囱14用于将烟气排入大气，被烟气加热的蒸汽工质先在省煤器8和蒸发器7中被加热，然后进入过热器5和再热器6，最后进入蒸汽轮机15做功。

所述水平烟气通道为相互并联的两个烟道，其中分别设置过热器5和再热器6，在所述过热器5和再热器6所在烟道的出口位置分别设置烟道挡板10和烟道挡板11，过热器5的烟道和再热器6的演的中的烟气汇合入L形烟道拐弯空间12。

所述L形烟道拐弯空间12中设置汽动引风机9，并在炉膛壁面开无人机孔门13和布置红外热像仪16。

所述汽动引风机9布置于地面，动力来源是从蒸汽轮机15的抽汽。