低热值煤气发电方法技术

本发明专利技术涉及煤气发电，提供一种低热值煤气发电方法，将低热值煤气导入燃烧室内进行燃烧，同时将锅筒内的水液导入炉体的水冷壁内，低热值煤气燃烧产生的热量加热水冷壁内的水液使其相变为汽水混合物，汽水混合物进入锅筒内被分离，分离出的饱和蒸汽经过热机组再次加热后生成过热蒸汽，将过热蒸汽导入汽轮机的高压缸内冲转发电，降温降压的蒸汽可以经高温再热器与低温再热器再次加热为过热蒸汽，且该过热蒸汽导入汽轮机低压缸内冲转发电，汽轮机排出的乏汽先冷凝为水液，再经主省煤器与旁路省煤器加热重新导入锅筒内循环使用。本发明专利技术的发电方法可以稳定汽水参数，既可以保证安全性，还能够提高低热值煤气的发电效率，热量利用率比较高。

Low calorific value gas generating method

The present invention relates to gas power generation, gas generation method provides a low calorific value, low calorific value of coal gas will into the combustion chamber, and the liquid into the furnace water wall water boiler barrel within the low calorific value of liquid water to heat the water wall generated by gas combustion in the transformation for steam water mixture, steam water mixture to be separated in the boiler drum, saturated steam separated after heat again generated after heating superheated steam, high pressure cylinder superheated steam into steam turbine in turning the power, steam temperature and pressure reduction can be through high temperature reheater and low temperature reheater heating again for superheated steam, and the steam turbine low pressure cylinder import turning the power turbine exhaust steam is condensed into liquid water first, then heating the main economizer bypass and economizer re imported boiler barrel recycling. The power generation method of the invention can stabilize the parameters of the steam water, can ensure the safety, can also improve the generation efficiency of the low calorific value gas, and has relatively high heat utilization rate.

【技术实现步骤摘要】
低热值煤气发电方法
本专利技术涉及煤气发电，尤其涉及一种低热值煤气发电方法。
技术介绍
我国钢铁工业迅猛发展，已连续多年位居世界第一生产大国。钢铁企业在冶炼过程中产生了大量的副产煤气，如高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气。焦炉煤气和转炉煤气由于发热值高，可以在生产和生活中有效利用。而高炉煤气具有产量最大、热值最低、难于稳定燃烧、发电效率低等特点。高炉煤气是一种无色无味、无臭的混合气体，主要成分为CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25％；H2、CH4的含量很少，对总发热量影响不大；惰性气体CO2、N2的含量分别占15％、55％(均以体积分数计)，所占比例高，既不参与燃烧产生热量，也不能助燃，相反，还吸收大量的燃烧过程中产生的热量；火焰较长；着火点温度约为700℃；火焰传播速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好；热值一般为3100kJ/Nm3-4200kJ/Nm3，烟气量大。因此，高炉煤气的有效转换和利用是钢铁企业清洁生产和节能的重要环节。基于高炉煤气燃料及燃烧特性，高炉煤气与其它高热值的固体或者气体燃料有显著的区别，煤气锅炉的传热特性有很大的变化，其受热面布置与燃煤煤气锅炉有显著不同。虽然专利《一种全烧高炉煤气锅炉烟气余热回收利用系统》(申请号：201320444475.0)及《一种全烧高炉煤气锅炉烟气余热深度回收利用系统》(申请号：201320446384.0)公布了相关高炉煤气锅炉烟气余热回收利用系统，但是，其仅着重提高烟气侧余热的回收利用，而未考虑因高炉煤气的热值低、难于稳定燃烧等特点带来的煤气锅炉传热和受热面布置等核心重要问题，也未考虑如何通过汽水侧工艺优化提高低热值煤气发电效率。同时，目前很多高炉煤气锅炉在高负荷时存在减温水使用量远远超过设计值，特别是在煤气锅炉负荷拉升或在高负荷煤气锅炉负荷波动情况下，存在减温水跟不上，煤气锅炉过热器受热面易超温的问题。为此，需要对高炉煤气锅炉的各类受热面进行合理布置，包括受热面布置形式、受热面布置比例等，从而解决煤气锅炉过热器受热面易超温的问题，稳定汽水参数，提高低热值煤气发电装置的整体热效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低热值煤气发电方法，旨在用于解决现有的低热值煤气的热效率较低的问题。本专利技术是这样实现的：本专利技术实施例提供一种低热值煤气发电方法，其特征在于，包括以下步骤：将低热值煤气由煤气管道经燃烧器送入煤气锅炉的燃烧室内进行燃烧，燃烧产生热量，加热各受热面；将一锅筒中的水液通过液体出口流出，通过管道送入所述煤气锅炉的炉体的水冷壁内，水液在所述水冷壁内被加热，相变为汽水混合物，通过管道送回所述锅筒；汽水混合物在所述锅筒内进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽通过管道送至顶棚管，且经所述顶棚管将饱和蒸汽导入所述炉体内的过热机组内继续加热为过热蒸汽；过热蒸汽通过管道送至汽轮机的高压缸内，蒸汽冲转所述汽轮机的叶片，所述汽轮机带动发电机进行发电，冲转做功后蒸汽温度和压力降低；从所述高压缸出来的蒸汽进入一低温再热器，之后进入一高温再热器被再次加热为过热蒸汽，将该过热蒸汽导入所述汽轮机的低压缸，在冲转做功后，蒸汽温度和压力再次降低；从所述汽轮机的低压缸出来的乏汽进入冷凝器进行冷凝，在所述冷凝器中被冷凝为水液，之后通过凝结水泵将水液打入低压加热器，在所述低压加热器中被汽机的低压抽汽加热；从所述低压加热器出来的水进入除氧器，在所述除氧器进行除氧后，通过给水泵打入高压加热器，在所述高压加热器中被汽机的高压抽汽加热，之后进入主省煤器；水液在所述主省煤器经烟气加热后进入旁路省煤器，被进一步加热后重新导入所述锅筒内循环使用。进一步地，所述过热机组包括屏式过热器组件、对流式的低温过热器以及对流式的高温过热器，三者依次连通，所述顶棚管将饱和蒸汽先导入所述屏式过热器组件内加热，然后依次进入所述低温过热器与所述高温过热器内加热为过热蒸汽。进一步地，所述屏式过热器组件包括前屏过热器以及后屏过热器，且于所述前屏过热器与所述后屏过热器的流路上设置有一级喷水结构，所述顶棚管将饱和蒸汽先导入所述前屏过热器内加热，然后采用所述一级喷水结构对加热后的饱和蒸汽进行降温，降温后的饱和蒸汽进入所述后屏过热器内继续加热，且经所述后屏过热器加热后的饱和蒸汽导入所述低温过热器内加热。进一步地，所述屏式过热器组件吸热比为6％～7％，所述高温过热器吸热比为9.5％～10.5％，所述低温过热器吸热比为9.0％～10.5％。进一步地，所述高温过热器包括两个冷段与一个热段，所述热段位于两个所述冷段之间，且于前一所述冷段与所述热段之间的流路上设置有二级喷水结构，经低温过热器加热后的饱和蒸汽先进入其中一所述冷段加热，然后采用所述二级喷水结构对加热后的饱和蒸汽进行再次降温，降温后的饱和蒸汽依次进入所述热段以及另一所述冷段继续加热为过热蒸汽。进一步地，经所述过热机组加热生成的过热蒸汽先进入一蒸汽集箱内，再由所述蒸汽集箱导入所述汽轮机的所述高压缸内。进一步地，于所述炉体内设置有对流管屏，由所述锅筒导出的水液分成两路，其中一路进入所述水冷壁内加热为汽水混合物，另一路进入所述对流管屏内加热为汽水混合物，且生成的汽水混合物均导入所述锅筒内进行汽水分离。进一步地，所述旁路省煤器与所述低温再热器并排设置，两者之间通过过热器隔墙分隔，经所述顶棚管加热的饱和蒸汽分为四路，其中两路进入包墙管内加热，加热后的饱和蒸汽进入所述过热机组内继续加热；另外两路进入所述过热器隔墙内加热，且加热后的饱和蒸汽也进入所述过热机组内继续加热。进一步地，进入所述燃烧内燃烧的空气先进入空气预热器内，且所述空气预热器采用低热值煤气燃烧产生的烟气对进入的空气进行预热。进一步地，经所述主省煤器加热后的水液通过一支路清洗所述锅筒。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的发电方法中，低热值煤气先进入炉体的燃烧室内，且在燃烧器的作用下使其燃烧放出热量，锅筒内的液态水由其液体出口导至炉体的水冷壁内，低热值煤气燃烧放出的热量加热水冷壁内的液态水，进而使得部分液态水吸热相变为气态，将水冷壁内的水汽混合物重新导入锅筒内进行水汽分离，其中分离后的液体经液体出口进入水冷壁内重新加热，而蒸汽则进入过热机组内加热为过热蒸汽，可以将过热蒸汽导入汽轮机内进行做功发电，做功后的乏汽经冷凝器凝结为液态水后进入省煤器机组内加热升温，且升温后的液态水导入锅筒内循环利用。在上述过程中，通过燃烧器稳定燃烧低热值煤气，先将水冷壁内的液态水加热为气态，然后采用过热机组将蒸汽加热为过热蒸汽，采用过热蒸汽做功发电，可以稳定汽水参数，既可以保证安全性，还能够提高低热值煤气的发电效率，发电效率可达37％以上，热量利用率比较高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术实施例提供的低热值煤气发电方法的结构示意图；图2为图1的低热值煤气发电方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低热值煤气发电方法，其特征在于，包括以下步骤：将低热值煤气由煤气管道经燃烧器送入煤气锅炉的燃烧室内进行燃烧，燃烧产生热量，加热各受热面；将一锅筒中的水液通过液体出口流出，通过管道送入所述煤气锅炉的炉体的水冷壁内，水液在所述水冷壁内被加热，相变为汽水混合物，通过管道送回所述锅筒；汽水混合物在所述锅筒内进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽通过管道送至顶棚管，且经所述顶棚管将饱和蒸汽导入所述炉体内的过热机组内继续加热为过热蒸汽；过热蒸汽通过管道送至汽轮机的高压缸内，蒸汽冲转所述汽轮机的叶片，所述汽轮机带动发电机进行发电，冲转做功后蒸汽温度和压力降低；从所述高压缸出来的蒸汽进入一低温再热器，之后进入一高温再热器被再次加热为过热蒸汽，将该过热蒸汽导入所述汽轮机的低压缸，在冲转做功后，蒸汽温度和压力再次降低；从所述汽轮机的低压缸出来的乏汽进入冷凝器进行冷凝，在所述冷凝器中被冷凝为水液，之后通过凝结水泵将水液打入低压加热器，在所述低压加热器中被汽机的低压抽汽加热；从所述低压加热器出来的水进入除氧器，在所述除氧器进行除氧后，通过给水泵打入高压加热器，在所述高压加热器中被汽机的高压抽汽加热，之后进入主省煤器；水液在所述主省煤器经烟气加热后进入旁路省煤器，被进一步加热后重新导入所述锅筒内循环使用。...

【技术特征摘要】
1.一种低热值煤气发电方法，其特征在于，包括以下步骤：将低热值煤气由煤气管道经燃烧器送入煤气锅炉的燃烧室内进行燃烧，燃烧产生热量，加热各受热面；将一锅筒中的水液通过液体出口流出，通过管道送入所述煤气锅炉的炉体的水冷壁内，水液在所述水冷壁内被加热，相变为汽水混合物，通过管道送回所述锅筒；汽水混合物在所述锅筒内进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽通过管道送至顶棚管，且经所述顶棚管将饱和蒸汽导入所述炉体内的过热机组内继续加热为过热蒸汽；过热蒸汽通过管道送至汽轮机的高压缸内，蒸汽冲转所述汽轮机的叶片，所述汽轮机带动发电机进行发电，冲转做功后蒸汽温度和压力降低；从所述高压缸出来的蒸汽进入一低温再热器，之后进入一高温再热器被再次加热为过热蒸汽，将该过热蒸汽导入所述汽轮机的低压缸，在冲转做功后，蒸汽温度和压力再次降低；从所述汽轮机的低压缸出来的乏汽进入冷凝器进行冷凝，在所述冷凝器中被冷凝为水液，之后通过凝结水泵将水液打入低压加热器，在所述低压加热器中被汽机的低压抽汽加热；从所述低压加热器出来的水进入除氧器，在所述除氧器进行除氧后，通过给水泵打入高压加热器，在所述高压加热器中被汽机的高压抽汽加热，之后进入主省煤器；水液在所述主省煤器经烟气加热后进入旁路省煤器，被进一步加热后重新导入所述锅筒内循环使用。2.如权利要求1所述的低热值煤气发电方法，其特征在于：所述过热机组包括屏式过热器组件、对流式的低温过热器以及对流式的高温过热器，三者依次连通，所述顶棚管将饱和蒸汽先导入所述屏式过热器组件内加热，然后依次进入所述低温过热器与所述高温过热器内加热为过热蒸汽。3.如权利要求2所述的低热值煤气发电方法，其特征在于：所述屏式过热器组件包括前屏过热器以及后屏过热器，且于所述前屏过热器与所述后屏过热器的流路上设置有一级喷水结构，所述顶棚管将饱和蒸汽先导入所述前屏过热器内加热，然后采用所述一级喷水结构对加热后的饱和蒸汽进行降温，降...

【专利技术属性】
技术研发人员：李社锋，郑景军，刘子豪，赵波，王文坦，郭华军，覃慧，
申请(专利权)人：武汉都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42