[发明专利]新型热电联产系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种新型热电联产系统及其工作方法，包括燃气轮机、燃烧机和余热锅炉，燃气轮机的排气口连通至燃烧机的进气口，燃烧机的排气口连通至余热锅炉的进气口，余热锅炉的排气口分两路，一路经循环风机连通至燃烧机的进气口，另一路连通至烟囱。本发明将燃气轮机的排气作为燃烧机的助燃气体，直接将低品位热源转化成高品位热源，大大提高了燃气轮机的能源利用率；将经余热锅炉后的排气部分回流至燃烧机循环利用，将低品味的热源转化成了高品位热源，减少烟囱排风量，降低低品位热源总量，并通过省煤器的设计，降低烟囱排放尾气的温度，提高能源利用率，采用分级燃烧的低氮还原燃烧机技术，实现尾气的超低排放。

技术领域

本发明涉及热电联产技术领域，具体涉及一种新型热电联产系统及其工作方法。

背景技术

当前,我国正处在快速工业化进程中，社会经济发展对能源的依赖程度越来越高，能源和环境问题已成为国家战略层面问题。在可持续发展战略上，我国已提出走重质量、高增长、高效益、能源消耗最少、环境污染最小的发展道路；在能源利用上，实行节能优先、结构多元、环境友好、市场推动的方针。

现有市场中，燃气轮机能源利用效率较低，基于热电联产的小型燃气轮机燃用天然气发电和供热，总的能源利用率在80～90％，能源利用率较低；与此同时，市场中的燃气锅炉排放Nox不达标且碳排放过高，如此将导致能源浪费和环境问题突出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型热电联产系统及其工作方法，用以解决现有技术中的燃气轮机能源利用率低及燃气锅炉排放不达标的问题。

本发明一方面提供了一种新型热电联产系统，包括燃气轮机、燃烧机和余热锅炉，所述燃气轮机的排气口连通至燃烧机的进气口，用于为燃烧机提供低氧助燃风，所述燃烧机的排气口连通至余热锅炉的进气口，用于将余热锅炉内的补水加热成蒸汽，所述余热锅炉的排气口分两路，一路经循环风机连通至燃烧机的进气口，另一路连通至烟囱。

进一步的，还包括过热器，所述过热器安装在燃烧机和余热锅炉之间的管路上，所述燃烧机的排气口连通至过热器的高温排气通道入口，所述过热器的高温排气通道出口连通至余热锅炉的进气口，所述余热锅炉的蒸汽出口连通至过热器的蒸汽通道入口。

进一步的，还包括省煤器，所述省煤器的高温排气通道入口与余热锅炉的排气口连通，且其高温排气通道的出口与烟囱连通，所述省煤器的补水通道出口连通至余热锅炉的进水口，且补水通道的入口连接补水管。

进一步的，所述燃烧机和燃气轮机的燃气入口连通至压缩机气体出口，所述压缩机的入口连通至燃气预处理器出口。

进一步的，所述燃气轮机的空气入口处安装空气过滤器。

本发明另一方面提供一种新型热电联产系统的工作方法，包括如下步骤：

(1)燃气轮机运行产生的高温烟气进入燃烧机为燃烧机提供低氧助燃风；

(2)燃烧机运行产生的高温排气进入过热器为余热锅炉输出的蒸汽进行过热；

(3)经过过热器后的高温排气进入余热锅炉将余热锅炉内的补水加热成蒸汽并实时输出至过热器；

(4)经过余热锅炉的排气分两路，一路经循环风机回流至燃烧机与燃气轮机排出的高温烟气混合，另一路通过省煤器为余热锅炉的进水过热后排入烟囱，省煤器过热后的补水进入余热锅炉的进水口。

进一步的，所述步骤(1)还包括燃气经预处理和压缩机加压后分别进入燃气轮机和燃烧机，进入燃气轮机的燃气与经过过滤的空气在燃气轮机的燃烧室充分混合并燃烧，燃烧产生高温高压气体驱动发电转子高速转动生成电能输出，进入燃烧机的燃气与燃气轮机提供的助燃风混合并燃烧。

采用上述本发明技术方案的有益效果是：