采用低热值煤气进行发电的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种采用低热值煤气进行发电的系统，适用于低热值煤气的发电，包括锅炉及汽轮机，锅炉的炉体包括有燃烧室、水平烟道和竖直烟道，燃烧室上设有燃烧器结构，水平烟道内布置有过热器，竖直烟道内上下依次布置有再热器和省煤器；汽轮机包括高压缸和低压缸，高压缸的蒸汽入口与过热器的出口端连通，高压缸的蒸汽出口与再热器的入口端连通，低压缸的蒸汽入口与再热器的出口端连通。通过低热值煤气锅炉受热面的布置结构以及采用蒸汽介质一次再热的方式，可有效提高蒸汽品质，使得本系统适用于LHV在3100kJ/Nm

System for generating electricity by using low calorific value gas

The invention relates to a value system of gas to generate electricity using low heat, suitable for low calorific value gas power generation, including boiler and steam turbine, boiler furnace comprises a combustion chamber, a horizontal flue and a vertical flue, combustion chamber is arranged on the burner structure, which is arranged with horizontal flue superheater, the vertical flue are set up and down reheater and economizer; including steam turbine HP and LP cylinders connected with the entrance of the high pressure cylinder steam superheater outlet end communicated with the entrance of the high pressure cylinder and reheater steam outlet end connected with the low-pressure cylinder steam entrance exit and heat exchanger end. The quality of steam can be effectively improved by the layout structure of the heating surface of the low calorific value gas boiler and the reheat of the steam medium, so that the system is suitable for LHV in 3100kJ/Nm

【技术实现步骤摘要】
采用低热值煤气进行发电的系统
本专利技术属于节能环保
，具体涉及一种低热值煤气发电系统。
技术介绍
中国是世界上的钢铁生产大国，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，其中，高炉煤气具有产量最大、热值最低、有毒有害、易燃易爆等特点。近年来，我国能源紧缺日趋突出，环保要求日益提高，高炉煤气发电在钢铁企业得到逐步应用，如申请号为201320444475.0的专利公开了一种全烧高炉煤气锅炉烟气余热回收利用系统，申请号为201320446384.0的专利公开了一种全烧高炉煤气锅炉烟气余热深度回收利用系统，但是上述高炉煤气发电系统仅着重提高烟气侧余热的回收利用，而未考虑汽水侧如何提高热效率；申请号为201510239804.1的专利公开了一种自备电厂燃烧冶金煤气的发电方法及系统，但其仅仅提供了一种钢铁企业煤气发电的概念和方法，没有相关发电系统。虽然高炉煤气发电在钢铁企业得到逐步应用，但是目前仍然存在锅炉燃烧不稳定、受热面布置不合理、热效率低等问题。
技术实现思路
本专利技术实施例涉及一种采用低热值煤气进行发电的系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。本专利技术实施例涉及一种采用低热值煤气进行发电的系统，包括锅炉及汽轮机，所述锅炉的炉体包括有燃烧室、水平烟道和竖直烟道，所述燃烧室上设有燃烧器结构，所述燃烧器结构包括第一燃烧器层，所述第一燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第一燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第一燃烧器，各所述第一燃烧器均包括由内而外依次套接的点火气管、第一燃气管和第一助燃气管，所述第一燃气管连接有低热值煤气供应管；所述水平烟道内布置有过热器，所述竖直烟道内自上而下依次布置有再热器和省煤器；所述汽轮机包括高压缸和低压缸，所述高压缸的蒸汽入口通过第一蒸汽管路与所述过热器的出口端连通，所述高压缸的蒸汽出口通过第二蒸汽管路与所述再热器的入口端连通，所述低压缸的蒸汽入口通过第三蒸汽管路与所述再热器的出口端连通。作为实施例之一，所述低压缸的蒸汽出口连接有冷凝管路，所述冷凝管路上设有凝汽器及凝结水泵，所述冷凝管路的出口端与所述省煤器的入口端连通。作为实施例之一，所述冷凝管路上还设有低压加热器和高压加热器，所述凝汽器、所述凝结水泵、所述低压加热器及所述高压加热器沿凝结水流通方向依次布置。作为实施例之一，该采用低热值煤气进行发电的系统还包括高压旁路机构和低压旁路机构；所述高压旁路机构的蒸汽入口端旁接于所述第一蒸汽管路上，所述高压旁路机构的蒸汽出口端旁接于所述第二蒸汽管路上；所述低压旁路机构的蒸汽入口端旁接于所述第三蒸汽管路上，所述低压旁路机构的蒸汽出口端旁接于所述冷凝管路上且旁接点位于所述凝汽器与所述低压缸蒸汽出口之间。作为实施例之一，所述高压旁路机构包括并联布置的至少一个高压旁路，各所述高压旁路上均设有高旁压力阀，各所述高旁压力阀的减温水入口端均连接有一高压喷水管路，各所述高压喷水管路上均设有高旁喷水调节阀和高旁喷水隔离阀；所述低压旁路机构包括并联布置的至少一个低压旁路，各所述低压旁路上均设有低旁压力阀，各所述低旁压力阀的减温水入口端均连接有一低压喷水管路，各所述低压喷水管路上均设有低旁喷水调节阀和低旁喷水隔离阀。作为实施例之一，各所述高压旁路的控制方法均包括：通过对应的所述高旁压力阀的开度、对应的所述高旁压力阀前后蒸汽的焓值及减温水的焓值计算出所需的减温水量，再根据对应的所述高旁喷水调节阀前后的压力、对应的所述高旁喷水调节阀的等百分比特性曲线计算出对应的所述高旁喷水调节阀的开度。作为实施例之一，各所述低压旁路的控制方法均包括：对应的所述低旁压力阀开启时，联锁开启对应的所述低旁喷水隔离阀；对应的所述低旁压力阀全关时，延时15s关闭对应的所述低旁喷水隔离阀。作为实施例之一，各所述低压旁路的控制方法均包括：通过对应的所述低旁压力阀的开度、对应的所述低旁压力阀前后蒸汽的焓值及减温水的焓值计算出所需的减温水量，再根据对应的所述低旁喷水调节阀前后的压力、对应的所述低旁喷水调节阀的等百分比特性曲线计算出对应的所述低旁喷水调节阀的开度。作为实施例之一，所述第一燃气管和所述第一助燃气管出口端均设置有旋流叶片组，每一旋流叶片组的各旋流叶片环形布置于对应的气管内腔中，各旋流叶片均沿对应的气管的径向布置。作为实施例之一，所述燃烧器结构还包括第二燃烧器层，所述第二燃烧器层位于所述第一燃烧器层上方；所述第二燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第二燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第二燃烧器；各所述第二燃烧器均包括自内而外依次套接的第二燃气管、第二助燃气管、第三燃气管和第三助燃气管，各气管的出口端均设置有旋流叶片组，每一旋流叶片组的各旋流叶片环形布置于对应的气管内腔中，各旋流叶片均沿对应的气管的径向布置。本专利技术实施例至少具有如下有益效果：通过低热值煤气锅炉受热面的布置结构以及采用蒸汽介质一次再热的方式，可有效提高蒸汽品质，将本低热值煤气锅炉用于LHV在3100kJ/Nm3以上的高炉煤气的发电时，可有效提高低热值煤气的发电效率。本专利技术实施例进一步具有如下有益效果：通过第一燃烧器层与第二燃烧器层组成的燃烧器结构与上述的低热值煤气锅炉受热面的布置结构以及采用蒸汽介质一次再热的方式配合，使得LHV在3100kJ/Nm3以上的高炉煤气用于发电时可获得13.7MPa/540℃/540℃的高温超高压参数的蒸汽，发电效率达36％以上。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一中提供的燃烧器的结构示意图；图2为图1中燃烧器的A向结构示意图；图3为本专利技术实施例二中提供的燃烧器的结构示意图；图4为图3中燃烧器的A向结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的低热值煤气发电系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的高压旁路及低压旁路的结构示意图。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部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一如图1-图2，本专利技术实施例涉及一种燃烧器，包括由内而外依次套接的点火气管1111、第一燃气管1112和第一助燃气管1113，所述第一燃气管1112和所述第一助燃气管1113出口端均设置有旋流叶片组，每一旋流叶片组的各旋流叶片环形布置于对应的气管内腔中，各旋流叶片均沿对应的气管的径向布置。上述点火气管1111、第一燃气管1112及第一助燃气管1113优选为同轴套接；进一步还包括点火器1116，该点火器1116布置于第一燃气管1112内，且优选为靠近点火气管1111布置，进一步优选为与点火气管1111平行布置，其穿过布置于第一燃气管1112中的旋流叶片并靠近本燃烧器的喷口；该点火器1116优选为采用自动高能电子点火器1116，点火操作稳定可靠。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用低热值煤气进行发电的系统，包括锅炉及汽轮机，其特征在于：所述锅炉的炉体包括有燃烧室、水平烟道和竖直烟道，所述燃烧室上设有燃烧器结构，所述燃烧器结构包括第一燃烧器层，所述第一燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第一燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第一燃烧器，各所述第一燃烧器均包括由内而外依次套接的点火气管、第一燃气管和第一助燃气管，所述第一燃气管连接有低热值煤气供应管；所述水平烟道内布置有过热器，所述竖直烟道内自上而下依次布置有再热器和省煤器；所述汽轮机包括高压缸和低压缸，所述高压缸的蒸汽入口通过第一蒸汽管路与所述过热器的出口端连通，所述高压缸的蒸汽出口通过第二蒸汽管路与所述再热器的入口端连通，所述低压缸的蒸汽入口通过第三蒸汽管路与所述再热器的出口端连通。

【技术特征摘要】
1.一种采用低热值煤气进行发电的系统，包括锅炉及汽轮机，其特征在于：所述锅炉的炉体包括有燃烧室、水平烟道和竖直烟道，所述燃烧室上设有燃烧器结构，所述燃烧器结构包括第一燃烧器层，所述第一燃烧器层包括布置于所述燃烧室前墙的至少一个第一燃烧器，或包括对冲布置于所述燃烧室前墙和后墙的多个第一燃烧器，各所述第一燃烧器均包括由内而外依次套接的点火气管、第一燃气管和第一助燃气管，所述第一燃气管连接有低热值煤气供应管；所述水平烟道内布置有过热器，所述竖直烟道内自上而下依次布置有再热器和省煤器；所述汽轮机包括高压缸和低压缸，所述高压缸的蒸汽入口通过第一蒸汽管路与所述过热器的出口端连通，所述高压缸的蒸汽出口通过第二蒸汽管路与所述再热器的入口端连通，所述低压缸的蒸汽入口通过第三蒸汽管路与所述再热器的出口端连通。2.如权利要求1所述的采用低热值煤气进行发电的系统，其特征在于：所述低压缸的蒸汽出口连接有冷凝管路，所述冷凝管路上设有凝汽器及凝结水泵，所述冷凝管路的出口端与所述省煤器的入口端连通。3.如权利要求2所述的采用低热值煤气进行发电的系统，其特征在于：所述冷凝管路上还设有低压加热器和高压加热器，所述凝汽器、所述凝结水泵、所述低压加热器及所述高压加热器沿凝结水流通方向依次布置。4.如权利要求2所述的采用低热值煤气进行发电的系统，其特征在于：还包括高压旁路机构和低压旁路机构；所述高压旁路机构的蒸汽入口端旁接于所述第一蒸汽管路上，所述高压旁路机构的蒸汽出口端旁接于所述第二蒸汽管路上；所述低压旁路机构的蒸汽入口端旁接于所述第三蒸汽管路上，所述低压旁路机构的蒸汽出口端旁接于所述冷凝管路上且旁接点位于所述凝汽器与所述低压缸蒸汽出口之间。5.如权利要求4所述的采用低热值煤气进行发电的系统，其特征在于：所述高压旁路机构包括并联布置的至少一个高压旁路，各所述高压旁路上均设有高旁压力阀，各所述高旁压力阀的减温水入口端均连接有一高压喷水管路，各所述高压喷水管路上均设有高旁喷水调节阀和高旁喷水隔离阀；所述低压旁路机构包括并联布置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李社锋，郑景军，刘子豪，赵波，宋自新，邵雁，陈堃，
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