[发明专利]燃气-蒸汽联合循环加压流化床锅炉动力装置及其建立和运行的方法

说明书

本发明领域

本发明涉及动力装置，特别是涉及一种加压流化床燃气轮机和汽轮机联合装置，它具有一用于维持压气机运行以将该装置在低负荷时保持运行状态的系统。

更具体地说，本发明涉及一种具有一在低负荷条件下维持运行之系统的联合循环加压流化床动力装置，该装置包括一个用于燃烧燃油的加压流化床燃烧室装置，以在正常运行条件下产生推动一燃气轮机的燃气，及产生推动一汽轮机的蒸汽；一响应所述的燃气而给一个用于将空气输送给上述燃烧室装置的压气机装置及一个产生电力的第一发电机提供动力的燃气轮机，及一响应所述蒸汽而给一个产生电力的第二发电机提供动力的汽轮机。

本发明还涉及一种加压流化床的燃气和蒸汽联合循环的动力装置，它具有用来在低负荷条件下维持压气机运行的装置，上述动力装置包括一个用来在正常运行时燃烧燃油以产生推动一燃气轮机之高压燃气的加压流化床燃烧室；一与所述压气机相连用于产生推动一汽轮机的蒸汽的蒸汽发生装置；一个由所述高压燃气推动用于驱动一压气机及一产生电力的发电机的燃气轮机，所述压气机给上述燃烧室提供流化环境和/或燃烧空气；以及一个由所述蒸汽推动而用于驱动一产生电力之发电机的汽轮机。

本发明还涉及一种建立和运行一用来有效地将煤转换为能量的燃气-蒸汽联合循环加压流化床锅炉动力装置的方法，以在低负荷条件下维持压气机的运行。

已有技术背景

具有燃气和蒸汽轮机的联合循环动力装置近年来已在电力工业中投入应用，用以满足对更灵活及更高效率的动力装置的需求。所述汽轮机典型地通过一传统型锅炉由煤或燃油加料。该燃气轮机一般通过一内部燃烧室被供以诸如天然气或清洁燃油的优质燃料。这些联合动力装置主要用来灵活地满足负荷变化的需求，并传统地被供以不同的燃料。

已开发出的加压流化床动力装置用于满足对以最少污染将化石燃料转换成电力的高效动力装置的需求。该循环流化床燃烧室是以粒状石灰石或其它吸附剂材料混合物支承在非筛分的格栅上为特征的。一股上升空气流通过该格栅，提升和流化上述材料。这样造就了具有液体自由流动特性及提供稳定燃烧条件的流化床颗粒之湍流状混合物。

引入该流化床的燃料将充分燃烧，并由煅烧过的石灰石通过化学方法捕获燃料时放出的二氧化硫。包含有灰尘和煅烧过的石灰石的固体混合物通过燃烧室再次循环，直到颗粒尺寸减小到足以能通过旋风分离器洗提。该流化床燃烧室还具有能燃烧各种燃料的能力。对该流化床燃烧室的加压进一步提高了其效率。

近年来发展的加压流化床系统进一步改进了这种流化床燃烧室和锅炉的效率，这些系统还能为联合循环的动力装置提供完全的燃烧。该联合循环动力装置一般为高度灵活和高效的动力装置。所述的流化床燃烧室提供推动燃气轮机的热燃气及推动汽轮机的蒸汽。

该燃气轮机驱动所述的为系统加压及在燃烧室中燃烧和流化而提供压力空气的压气机。当装置负荷减少时，从该燃烧室出来的燃气流及温度最终下降到使燃气轮机的动力不再能够驱动压气机的程度。要维持该装置的运行，必须让压气机工作。为了保持压气机处于工作状态，必须要在一外置的燃烧室中点燃补助燃料，或必须让发电机从电网上获得电力而发动(类似于电动机运行)。

欧洲专利申请0 447 122建议了一种控制低负荷运行的装置。该欧洲专利申请公开的说明中提供一种加压流化床燃烧的联合循环动力装置，它有一个燃气轮机设备，其中由加压流化床燃烧锅炉烧煤而产生之燃气推动的燃气轮机驱动一台发电机及一台供应压缩燃烧空气至锅炉的压气机。为了进行部分荷载时的运行，设有控制装置，它根据锅炉的工作负载来控制燃烧空气流入该锅炉的流速或锅炉燃烧腔的工作压力。所述控制可以通过控制该燃烧空气旁路的流量和/或控制该压气机的进口导叶来实现。

因此，提供一种改进的、克服了上述已有技术所存在的问题的动力装置是合乎愿望的。

发明的公开

本发明目的之一是提供一种改进的加压流化床燃气-蒸汽联合循环的动力装置，它具有一用于维持压气机运行以将该装置在低负荷时保持运行状态的系统。

本发明目的之二在于提供一种建立和运行一用来有效地将煤转换为能量的燃气-蒸汽联合循环加压流化床锅炉动力装置的方法，以在低负荷条件下维持压气机的运行。

为了完成这些和其它目的，本发明一个方面的特征在于该装置包括在动力装置低负荷条件下用来将蒸汽引入所述的燃气轮机以推动其运转的装置。