CN104775933A - 一种发电内燃机余热梯级利用系统 - Google Patents

一种发电内燃机余热梯级利用系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104775933A
CN104775933A CN201510165861.XA CN201510165861A CN104775933A CN 104775933 A CN104775933 A CN 104775933A CN 201510165861 A CN201510165861 A CN 201510165861A CN 104775933 A CN104775933 A CN 104775933A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
boiler
steam
water
afterheat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510165861.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104775933B (zh
Inventor
刘义达
祁金胜
蒋莉
曹洪振
李官鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp Ltd
Original Assignee
Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp Ltd filed Critical Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp Ltd
Priority to CN201510165861.XA priority Critical patent/CN104775933B/zh
Publication of CN104775933A publication Critical patent/CN104775933A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104775933B publication Critical patent/CN104775933B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02Profiting from waste heat of exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/06Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/14Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects using gases or vapours other than air or steam, e.g. inert gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G2280/00Output delivery
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/30Technologies for a more efficient combustion or heat usage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

本发明公开了一种发电内燃机余热梯级利用系统,包括至少一台发电内燃机,烟气从内燃机的活塞缸出来经涡轮增压器排出,排出的烟气依次经过第一余热锅炉、烟气-煤干燥换热装置及第二余热锅炉,烟气在烟气-煤干燥换热装置中干燥燃煤锅炉用的褐煤,经过第二余热锅炉的烟气冷却后产生的水传送至储水装置。发电内燃机通过发电机发出的电接入电网或作为燃煤电站黑启动的启动电源,燃煤电站锅炉产生蒸汽进入蒸汽轮机中,推动蒸汽轮机做功,带动相应的发电机发电。本发明实现了内燃机排烟余热的梯级利用,减少了能量的浪费。

Description

一种发电内燃机余热梯级利用系统
技术领域
本发明涉及属于能源与动力技术领域,具体涉及一种发电内燃机余热梯级利用系统。
背景技术
现有的发电内燃机的热量排放存在以下技术问题:
1.发电内燃机排烟温度300至500℃,不同机型、不同工况下温度不同,发电内燃机将烟气直接排至大气,造成了严重的能源浪费。
2.高水分煤,例如褐煤水分一般大于20%甚至更高。煤中水分含量过高会造成煤的燃烧热利用效率下降。现有的技术中,申请号:201120083406.2,公开了一种利用锅炉烟气余热干燥褐煤的系统,申请号:201420180737.1,公开了火力发电厂锅炉烟气余热干燥褐煤系统,采用了锅炉的炉烟干燥褐煤的技术,但抽炉烟改变了燃煤锅炉内的流场和烟风系统的平衡,使得燃煤锅炉的设计和运行控制变的更加复杂,而且抽取燃煤锅炉的炉烟中含有大量的灰尘,抽取的炉烟再循环会增大炉烟的灰尘浓度,从而会增大燃煤锅炉的磨损。
3.高水分煤直接送入炉膛燃烧不仅使煤的燃烧热利用效率下降,还使得煤中的这些水分都浪费掉了。
4.现有的大型燃煤电站一般需要另外配置启动锅炉,因为电站启动前需要给除氧器提供蒸汽用于除氧、提供汽机轴封用汽以及锅炉暖管用汽等,使得燃煤电站所需的热力设备和管道预热,以避免突然启动造成设备和管道的材料热应力过大而损害设备和管道。启动锅炉一般功率不大,效率不高,因此,大型燃煤电站正常运行时,启动锅炉一般闲置,造成了资源的浪费。而发电内燃机功率相对较小,但效率较高,单循环内燃机电站效率一般在43%左右,内燃机-蒸汽联合循环的效率更高,而且内燃机自身启动时除了可以采用蒸汽加热启动之外,还可以采用电加热启动,安装和启动方便。
发明内容
为解决现有技术存在的不足,本发明公开了一种发电内燃机余热梯级利用系统,该余热梯级利用系统实现了内燃机排烟余热的梯级利用,减少了能量的浪费。
为实现上述目的,本发明的具体方案如下:
一种发电内燃机余热梯级利用系统,包括至少一台发电内燃机,烟气从内燃机的活塞缸出来经涡轮增压器排出,排出的烟气依次经过第一余热锅炉、烟气-煤干燥换热装置及第二余热锅炉,烟气在烟气-煤干燥换热装置中干燥用于燃煤锅炉用的褐煤,经过第二余热锅炉的烟气冷却后产生的水传送至储水装置;
所述第一余热锅炉产生的过热蒸汽经过调节阀传送至蒸汽联箱或联合循环用蒸汽轮机发电,进入蒸汽联箱的过热蒸汽在燃煤电站启动时可用于燃煤锅炉的启动用蒸汽,发电内燃机通过发电机发电接入电网或作为燃煤电站黑启动的启动电源。
所述蒸汽联箱中的过热蒸汽连接至燃煤电站锅炉附属用汽点、燃煤电站除氧器、蒸汽轮机附属用汽点、蒸汽-煤干燥换热装置及其他用汽点。
所述储水装置包括水封罐,烟气在第二余热锅炉中放热降温,烟气中的水分冷凝后在重力作用下收集至水封罐,水封罐在低温省煤器的下方布置,靠重力收集烟道冷凝水;水封罐顶部通向大气以和大气压平衡,防止烟气从水封罐窜入大气;在水封罐的侧壁上部设有排水口,水位达到排水口时,回收的水溢流至回收水箱以备再利用。
所述发电内燃机余热梯级利用系统还包括事故备用装置,所述事故备用装置包括第一备用装置及第二备用装置,第一备用装置包括设置在燃煤锅炉排向烟囱的烟道上的切换阀及设置在烟气-煤干燥换热装置及该切换阀之间管道上的调节阀;
第二备用装置设置在磨煤机之前,第二备用装置包括蒸汽-煤干燥换热器及设置在烟气-煤干燥换热装置与磨煤机之间的管道上的切换阀;
蒸汽-煤干燥换热器与燃煤电站用蒸汽轮机岛相连,蒸汽-煤干燥换热器的蒸汽来源有两处,一是来自内燃机余热锅炉所对应的蒸汽联箱,二是抽取燃煤电站用蒸汽轮机岛处蒸汽,两处汽源可切换。
发电内燃机事故停运时,发电内燃机不产生烟气,而燃煤电站需要正常运行,为保证对燃料煤的干燥不受发电内燃机停运的影响,可以采用两种备用措施,第一种是调节第一备用装置,从燃煤锅炉引出烟气;第二种是调节第二备用装置,利用蒸汽作为干燥的热源。二者可单独使用,也可同时使用。两种备用孰先投用或同时投用,运行人员可根据内燃机停运时间等具体情况来选择。
当煤中水分干燥后仍高于第一设定值(比如为35%)时,可启用蒸汽-煤干燥换热器,而当煤中的水分被烟气-煤干燥换热装置干燥至含水量第二设定值(比如为20%)以下时,通过调节第二备用装置的切换阀将煤传送至磨煤机,该煤不用经过第二备用装置的蒸汽-煤干燥换热器。当在第一设定值与第二设定值(比如为20-35%)之间时,可由运行人员灵活掌握是否投用蒸汽-煤干燥换热器。
投用第二备用装置时,褐煤通过蒸汽-煤干燥换热器干燥,褐煤中蒸发出来的水分在真空泵的作用下,进入空冷式冷凝器冷凝成液态水,进入回收水箱以备再利用。
所述烟气-煤干燥换热装置及第二备用装置内部设有内部旁路,当不需要对褐煤干燥时,烟气可以不经过干燥换热,从内部旁路直接进入中部烟道。
所述第一余热锅炉、第二余热锅炉内部均设有内部旁路,当不需要产生蒸汽时,烟气可以不经过余热锅炉换热,从内部旁路直接进入后部烟道。
所述烟气-煤干燥换热装置、第二备用装置、第一余热锅炉及第二余热锅炉内部旁路均可通过切换阀实现。
所述发电内燃机余热梯级利用系统中发电内燃机通过内燃机用发电机连接至电网或作为燃煤电站黑启动的启动电源,第一余热锅炉产生的过热蒸汽在系统正常运行时可以通过联合循环用蒸汽轮机传递至联合循环蒸汽轮机用发电机发电并传送至电网,燃煤电站锅炉产生蒸汽进入蒸汽轮机中,推动蒸汽轮机做功,带动相应的发电机发电。
在燃煤电站锅炉和燃煤电站用蒸汽轮机岛启动前,发电内燃机对应的第一余热锅炉产生的蒸汽进入蒸汽联箱,从蒸汽联箱中接出的蒸汽进入燃煤电站锅炉附属用汽点、燃煤电站除氧器、蒸汽轮机附属用汽点中预热燃煤电站的热力设备和管道,以避免突然启动造成设备和管道的材料热应力过大而损害设备和管道。同时,所述发电内燃机对应的发电机发出的电接入厂用电,作为燃煤电站黑启动时的启动电源。
所述燃煤锅炉用的褐煤先在煤场出口的水-煤间壁式换热器中被冷却内燃机缸套和中冷器的循环水预热,而后进入烟气-煤干燥换热装置中继续吸热干燥,而后再进入第二备用装置中继续干燥,干燥后的褐煤送至磨煤机,磨煤机将褐煤进一步处理后送至燃煤电站锅炉;发电内燃机循环水先在煤场出口的水-煤间壁式换热器中被煤初步冷却后,再进入空冷器冷却,冷却后的循环水再去冷却内燃机的缸套和中冷器,同时被内燃机的缸套和中冷器加热升温,空冷器设温度测点,空冷器的风机采用变频调节,以保证空冷器出口的循环水水温恒定。
余热锅炉产生的过热蒸汽接到蒸汽联箱中,主要用于大型燃煤电站的启动;或接到联合循环汽轮机中发电。煤的干燥是利用在水-煤间壁式换热器中内燃机循环水与煤之间、烟气-煤干燥换热装置中烟气和煤之间以及在第二备用装置中蒸汽和煤之间的换热实现的。烟气加热煤,煤受热,煤中的水分挥发,从而实现煤的干燥。在水-煤间壁式换热器中内燃机循环水与煤之间的换热采用间壁式换热器,挥发的水分排入大气;烟气-煤干燥换热装置采用直接接触式换热器,其中烟气和煤的换热是直接接触式的,挥发的水分被烟气带走,并与烟气中的燃料燃烧过程所产生的水分一起在第二余热锅炉中冷凝下来,冷凝下来的水分被回收;在第二备用装置中,蒸汽-煤干燥换热器采用间壁式换热器干燥煤,煤中挥发的水分采用真空泵抽走。
本发明的有益效果:
本发明将发电内燃机和燃煤锅炉联合使用,达到了:
1.实现了内燃机排烟余热的梯级利用,减少了能量的浪费;且可以实现燃煤电站黑启动,不需外部电网倒送电,对于孤岛运行的电站项目意义重大。
2.实现了褐煤干燥,使燃煤锅炉效率提高,且不需要对燃煤锅炉进行特殊设计,减少了燃煤锅炉投资;运行时不需要对燃煤锅炉进行复杂的控制,减少了运行控制的复杂度。
3.回收了高水分煤中的水分,这些水分可回收再利用,对于缺水地区意义重大。且烟气中水分回收采用了新型取水方案,比较节能。
4.燃煤电站不需要另外设置启动锅炉,减少了投资和资源浪费。
附图说明
图1本发明的整体结构示意图;
图中,1、发电内燃机,2、涡轮增压器,3、进气消音器,4、进风过滤器,5、烟气-煤干燥换热装置,6、第一余热锅炉,7、烟囱,8、内燃机用发电机,9、燃煤电站锅炉岛,10、燃煤锅炉烟囱,11、煤场,12、燃煤电站用蒸汽轮机岛,13、蒸汽轮机用发电机,14、燃煤电站锅炉附属用汽点,15、燃煤电站除氧器,16、蒸汽轮机附属用汽点,17、蒸汽联箱,18、余热锅炉用给水泵,19、余热锅炉用除氧器,20、余热锅炉用凝水泵,21、余热锅炉用凝水箱,22、真空泵,23、干燥器,24、第一切换阀,25、空冷式冷凝器,26、回收水箱,27、内燃机的活塞缸,28、中冷器,29、蒸汽发生器,30、第二切换阀,31、水-煤间壁式换热器,32、空冷器,33、除尘器,34、低温省煤器,35、第三切换阀,36、第二余热锅炉,37、联合循环蒸汽轮机,38、联合循环蒸汽轮机用发电机,39、第二备用装置,40、第四切换阀,41、蒸汽-煤干燥换热器,42、第三调节阀,43、第五切换阀,44、水封罐、45、高压给水泵,46、磨煤机,47、第一调节阀,48、第二调节阀。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明进行详细说明:
如图1所示,本发明一种发电内燃机余热梯级利用系统包括发电内燃机1,涡轮增压器2,前部烟道,烟气-煤干燥换热装置5,中部烟道Ⅰ及中部烟道Ⅱ,第一余热锅炉6,第二余热锅炉36,后部烟道,烟囱7及燃煤电站锅炉岛9;本发明将发电内燃机1排烟所具有的能量有效地利用了起来,在内燃机用发电机8、蒸汽轮机用发电机13及联合循环蒸汽轮机用发电机38提供电能的同时,采用水-煤间壁式换热器31、烟气-煤干燥换热装置5、及第二备用装置39干燥褐煤,发电内燃机1经中冷器28与涡轮增压器2相连,烟气从内燃机的活塞缸27出来经涡轮增压器2排出到外面。涡轮增压器2的排烟先在第一余热锅炉6中的蒸汽发生器29中换热并产生过热蒸汽,再在烟气-煤干燥换热装置5中用于干燥褐煤,在烟气-煤干燥换热装置5中降温的烟气再经过第二余热锅炉36中的低温省煤器34换热后,经后部烟道、除尘器33和烟囱7排至大气。在烟气-煤干燥换热装置5中干燥了的褐煤可经第二备用装置39进一步干燥后送入磨煤机磨成粉后送入燃煤电站锅炉岛9燃烧。
空气依次经过进风过滤器4、进气消音器3、涡轮增压器2及中冷器28进入发电内燃机1,发电内燃机1内设有多个活塞缸即内燃机的活塞缸27,发电内燃机1与内燃机用发电机8相连。
本发明可以输出电能的地方有三处,一是内燃机用发电机8,二是联合循环用蒸汽轮机发电机38,三是蒸汽轮机用发电机13。发电内燃机余热梯级利用系统中发电内燃机1通过内燃机用发电机8连接至电网或作为燃煤电站黑启动的启动电源,第一余热锅炉6产生的过热蒸汽在系统正常运行时可以通过联合循环用蒸汽轮机37传递至联合循环蒸汽轮机用发电机38发电并传送至电网,燃煤电站锅炉岛9产生的蒸汽带动燃煤电站用蒸汽轮机转动,燃煤电站用蒸汽轮机带动蒸汽轮机用发电机13发电并传送至电网。蒸汽轮机附属用汽点16用于辅助燃煤电站用蒸汽轮机工作。
燃煤电站锅炉岛9包括燃煤电站锅炉及燃煤电站锅炉附属用汽点14,燃煤电站用蒸汽轮机岛12包括蒸汽轮机及蒸汽轮机附属用汽点16。燃煤电站锅炉附属用汽点14是指锅炉启动所必需的蒸汽用户,具体因各种参数的锅炉而异,例如锅炉启动前暖管用汽;所述蒸汽轮机附属用汽点16是指蒸汽轮机启动所必需的蒸汽用户,具体因各种参数的蒸汽轮机而异,例如蒸汽轮机轴封加热用汽。启动用汽点的种类具体因各个参数的锅炉、蒸汽轮机的启动方式而异,典型的启动用汽如锅炉的暖管用汽、蒸汽轮机的轴封加热用汽、除氧器加热用汽。
水-煤间壁式换热器31位于煤场11的出口处,煤先在水-煤间壁式换热器31中被冷却内燃机的活塞缸27的缸套和中冷器28的循环水预热,而后进入烟气-煤干燥换热装置5中继续吸热干燥,再进入第二备用装置39继续干燥,发电内燃机1的循环水先在水-煤间壁式换热器31中被煤初步冷却后,再进入空冷器32冷却,冷却后的循环水再去冷却内燃机的活塞缸27的缸套和中冷器28,同时被内燃机的缸套和中冷器28加热升温。空冷器32前后均设温度测点,空冷器32的风机采用变频调节,以保证空冷器32出口的循环水水温恒定,从而保证对内燃机的缸套和中冷器28的冷却效果不受水-煤间壁式换热器31中换热效果的影响。空气在涡轮增压器2中增压升温后,进入中冷器28被循环水冷却后进入内燃机的活塞缸27中助燃。
烟气-煤干燥换热装置5包括干燥器23及内部旁路,烟气-煤干燥换热装置5中烟气放热,加热褐煤,褐煤受热后,褐煤所含的水分蒸发,从而实现褐煤干燥的效果。烟气-煤干燥换热装置5内部设有内部旁路,当不需要对褐煤干燥时,烟气可以不经过干燥换热,从内部旁路直接进入中部烟道Ⅱ。内部旁路通过第一切换阀24实现。
余热锅炉为两台,分别为第一余热锅炉6和第二余热锅炉36。余热锅炉可以采用自然循环锅炉或强制循环锅炉。烟气-煤干燥换热装置5位于两台余热锅炉之间。第二余热锅炉36中烟气继续放热,以强制循环余热锅炉为实施例,给水在第二余热锅炉36中受热产生高压给水,经高压给水泵45进入第一余热锅炉6中蒸发、过热。在第一余热锅炉6中换热产生的蒸汽,经过第一调节阀47及第二调节阀48进行调节,一部分可以去联合循环用蒸汽轮机发电,另一部分进入蒸汽联箱17,在燃煤电站锅炉和燃煤电站用蒸汽轮机岛12启动前,所述第一余热锅炉6产生的蒸汽进入蒸汽联箱17,从蒸汽联箱17中接出的蒸汽进入燃煤电站锅炉附属用汽点14、燃煤电站除氧器15、蒸汽轮机附属用汽点16中预热燃煤电站的热力设备和管道,以避免突然启动造成设备和管道的材料热应力过大而损害设备和管道。蒸汽联箱17接出的蒸汽还可用于送至第二备用装置39干燥褐煤。
第二余热锅炉36包括低温省煤器34,第一余热锅炉6包括蒸汽发生器29,第一余热锅炉6、第二余热锅炉36内部均设有内部旁路,当不需要产生蒸汽时,例如燃煤机组因故停运时,烟气可以不经过余热锅炉换热,从内部旁路直接进入后部烟道或中部烟道Ⅰ。第一余热锅炉6内部旁路通过第二切换阀30实现,第二余热锅炉36内部旁路通过第三切换阀35实现。
燃煤电站锅炉岛9采用高水分煤,例如褐煤作为燃料。内燃机采用液体燃料或气体燃料,液、气态燃料比煤清洁,故内燃机排放的烟气含尘量较少,因此用内燃机的排烟来干燥高水分煤,例如褐煤,不会增大燃煤锅炉烟气的灰尘含量,锅炉磨损较抽燃煤锅炉的炉烟较少。内燃机一般配备多台,本图中以一台示意原理。但作为事故备用,考虑多台内燃机全部停机的极端意外工况,而燃煤锅炉仍需一定数量的褐煤需要干燥,故采用了两种备用措施,第一备用装置是从燃煤电站锅炉岛9排向燃煤锅炉烟囱10的烟道上设了能够实现三通的第五切换阀43和第一备用烟气旁路调节阀即第三调节阀42,作为第一备用的烟气来源。第二备用装置39是设置在紧邻磨煤机46之前,由燃煤锅炉对应的汽轮机处抽取蒸汽作为第二备用装置39的蒸汽来源。第二备用装置39包括第四切换阀40及蒸汽-煤干燥换热器41。
本发明还涉及一种新型的褐煤取水方案。正常运行时,褐煤中蒸发出来的水分由内燃机的烟气从烟气-煤干燥换热装置5中带出,而后,烟气在第二余热锅炉36中降温,被从余热锅炉用给水泵18出来的水冷却,烟气中的气态水冷凝成液态水,液态水在重力的作用下收集至水封罐44,水封罐44在低温省煤器34的下方布置,靠重力经集水管道收集烟道冷凝的液态水;水封罐44顶部通向大气以和大气压平衡,防止烟气从水封罐44窜入大气;集水管道插入水封罐44内部靠近底部,而在水封罐44的侧壁上部设有排水口,水位达到排水口时,回收的水溢流至回收水箱26以备再利用。该方法回收水依靠重力,不需设置泵等动力设备,比较节能。蒸汽-煤干燥换热装置41中,褐煤中蒸发出来的水分可以在真空泵22的作用下,进入空冷式冷凝器25冷凝成水后,进入回收水箱26以备再利用。当煤中水分含量低于20%时,可以不经过蒸汽-煤干燥换热器41而直接进入磨煤机46中,磨成粉后送入燃煤电站锅炉岛9中燃烧。
蒸汽联箱17中的过热蒸汽连接至燃煤电站锅炉附属用汽点14、燃煤电站除氧器15、蒸汽轮机附属用汽点16、蒸汽-煤干燥换热装置41及其他用汽点。
蒸汽在燃煤电站锅炉附属用汽点14、燃煤电站除氧器15及蒸汽轮机附属用汽点16中冷凝,形成冷凝水后,接至公共管道,公共管道接至余热锅炉用凝水箱21,余热锅炉用凝水箱21与余热锅炉用凝水泵20相连,余热锅炉用凝水泵20连接至余热锅炉用除氧器19,余热锅炉用除氧器19连接至余热锅炉用给水泵18。燃煤电站锅炉附属用汽点14用于辅助燃煤电站锅炉工作。
干燥器23可采用的干燥器型式包括但不限于直立管气流式干燥器、流化床干燥器、转筒式干燥器。
第一余热锅炉6及第二余热锅炉36之间还设置有高压给水泵45,当第一余热锅炉6及第二余热锅炉36采用强制循环时,启用该高压给水泵45。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,包括至少一台发电内燃机,烟气从内燃机的活塞缸出来经涡轮增压器排出,排出的烟气依次经过第一余热锅炉、烟气-煤干燥换热装置及第二余热锅炉,烟气在烟气-煤干燥换热装置中干燥用于燃煤锅炉用的褐煤,经过第二余热锅炉的烟气冷却后产生的水传送至储水装置;
所述第一余热锅炉产生的过热蒸汽经过调节阀传送至蒸汽联箱或联合循环用蒸汽轮机发电,进入蒸汽联箱的过热蒸汽在燃煤电站启动时用于燃煤锅炉的启动用蒸汽,发电内燃机通过发电机发电接入电网或作为燃煤电站黑启动的启动电源。
2.如权利要求1所述的一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,所述蒸汽联箱中的过热蒸汽连接至燃煤电站锅炉附属用汽点、燃煤电站除氧器、蒸汽轮机附属用汽点、蒸汽-煤干燥换热装置及其他用汽点。
3.如权利要求1所述的一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,所述储水装置包括水封罐,烟气在第二余热锅炉中降温,水分冷凝后在重力作用下收集至水封罐,水封罐在低温省煤器的下方布置,靠重力经集水管道收集烟道冷凝水;水封罐顶部通向大气以和大气压平衡,防止烟气从水封罐窜入大气;集水管道插入水封罐内部靠近底部,而在水封罐的侧壁上部设有排水口,水位达到排水口时,回收的水溢流至回收水箱以备再利用。
4.如权利要求1所述的一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,所述发电内燃机余热梯级利用系统还包括事故备用装置,所述事故备用装置包括第一备用装置及第二备用装置,第一备用装置包括设置在燃煤锅炉排向烟囱的烟道上的切换阀及设置在烟气-煤干燥换热装置及该切换阀之间管道上的调节阀;
第二备用装置设置在磨煤机之前,第二备用装置包括蒸汽-煤干燥换热器及设置在烟气-煤干燥换热装置与磨煤机之间的管道上的切换阀;
蒸汽-煤干燥换热器与燃煤电站用蒸汽轮机岛相连,蒸汽-煤干燥换热器的蒸汽来源有两处,一是来自内燃机余热锅炉所对应的蒸汽联箱,二是抽取燃煤电站用蒸汽轮机岛处蒸汽两处汽源可切换。
5.如权利要求4所述的一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,当煤中水分干燥后仍高于第一设定值时,可启用蒸汽-煤干燥换热器,而当煤中的水分被烟气-煤干燥换热装置干燥至含水量第二设定值以下时,通过调节第二备用装置的切换阀传送至磨煤机,该煤不用经过第二备用装置的蒸汽-煤干燥换热器;
投用第二备用装置时,褐煤通过蒸汽-煤干燥换热器干燥,褐煤中蒸发出来的水分在真空泵的作用下,进入空冷式冷凝器冷凝成水,进入回收水箱以备再利用。
6.如权利要求4所述的一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,所述烟气-煤干燥换热装置及第二备用装置内部设有内部旁路。
7.如权利要求6所述的一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,所述第一余热锅炉、第二余热锅炉内部均设有内部旁路。
8.如权利要求7所述的一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,所述烟气-煤干燥换热装置、第二备用装置、第一余热锅炉及第二余热锅炉内部旁路均可通过切换阀实现。
9.如权利要求1所述的一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,第一余热锅炉产生的过热蒸汽在系统正常运行时可接至联合循环用蒸汽轮机,带动联合循环蒸汽轮机用发电机发电并传送至电网,燃煤电站锅炉产生蒸汽进入蒸汽轮机中,推动蒸汽轮机做功,带动相应的发电机发电。
10.如权利要求1所述的一种发电内燃机余热梯级利用系统,其特征是,所述燃煤锅炉用的褐煤先在煤场出口的水-煤间壁式换热器中被冷却内燃机缸套和中冷器的循环水预热,而后进入烟气-煤干燥换热装置中继续吸热干燥,而后再进入第二备用装置中继续干燥,干燥后的褐煤送至磨煤机,磨煤机将褐煤进一步处理后送至燃煤电站锅炉;
发电内燃机循环水先在煤场出口的水-煤间壁式换热器中被煤初步冷却后,再进入空冷器冷却,冷却后的循环水再去冷却内燃机的缸套和中冷器,同时被内燃机的缸套和中冷器加热升温,空冷器设温度测点,空冷器的风机采用变频调节,以保证空冷器出口的循环水水温恒定。
CN201510165861.XA 2015-04-09 2015-04-09 一种发电内燃机余热梯级利用系统 Active CN104775933B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510165861.XA CN104775933B (zh) 2015-04-09 2015-04-09 一种发电内燃机余热梯级利用系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510165861.XA CN104775933B (zh) 2015-04-09 2015-04-09 一种发电内燃机余热梯级利用系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104775933A true CN104775933A (zh) 2015-07-15
CN104775933B CN104775933B (zh) 2016-05-11

Family

ID=53617635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510165861.XA Active CN104775933B (zh) 2015-04-09 2015-04-09 一种发电内燃机余热梯级利用系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104775933B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109539811A (zh) * 2018-12-21 2019-03-29 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种烟气余热发电系统
CN111595143A (zh) * 2020-04-27 2020-08-28 大连欧谱纳透平动力科技有限公司 用于钛白粉干燥的燃气轮机热电联供系统及其方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202018186U (zh) * 2011-03-25 2011-10-26 华北电力大学(保定) 一种利用锅炉烟气余热干燥褐煤的系统
CN102822451A (zh) * 2010-08-02 2012-12-12 三菱重工业株式会社 发电厂设备及其运转方法
CN203907646U (zh) * 2014-04-15 2014-10-29 河北省电力勘测设计研究院 火力发电厂锅炉烟气余热干燥褐煤系统
CN204552982U (zh) * 2015-04-09 2015-08-12 山东电力工程咨询院有限公司 一种发电内燃机余热梯级利用系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102822451A (zh) * 2010-08-02 2012-12-12 三菱重工业株式会社 发电厂设备及其运转方法
CN202018186U (zh) * 2011-03-25 2011-10-26 华北电力大学(保定) 一种利用锅炉烟气余热干燥褐煤的系统
CN203907646U (zh) * 2014-04-15 2014-10-29 河北省电力勘测设计研究院 火力发电厂锅炉烟气余热干燥褐煤系统
CN204552982U (zh) * 2015-04-09 2015-08-12 山东电力工程咨询院有限公司 一种发电内燃机余热梯级利用系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张书平: "褐煤桨叶干燥过程研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑》, 15 July 2014 (2014-07-15), pages 017 - 16 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109539811A (zh) * 2018-12-21 2019-03-29 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种烟气余热发电系统
CN111595143A (zh) * 2020-04-27 2020-08-28 大连欧谱纳透平动力科技有限公司 用于钛白粉干燥的燃气轮机热电联供系统及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104775933B (zh) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102353237B (zh) 一种集成于火力发电厂的高水分褐煤预干燥方法和系统
RU2061184C1 (ru) Способ получения тепловой энергии из водосодержащего топлива на газотурбинной электростанции и газотурбинная электростанция, работающая на водосодержащем топливе
CN105179023B (zh) 一种集成第一类吸收式热泵的预干燥褐煤发电系统及方法
CN104676971B (zh) 一种集成吸收式热泵的褐煤预干燥发电供热水回收系统
JP2017522527A (ja) 発電設備用高水分、低発熱量褐炭の乾燥及び水分回収方法並びにその装置
JP2013217588A (ja) 低品位炭の乾燥方法および低品位炭を燃料とする火力発電プラント
CN103807868B (zh) 适用于褐煤空冷发电机组的内加热流化床干燥系统
CN102466414B (zh) 电厂燃煤干燥蒸发水汽的热量和水回收方法
CN106640221A (zh) 一种水泥窑高效余热回收发电系统及方法
CN204552982U (zh) 一种发电内燃机余热梯级利用系统
CN103277155B (zh) 褐煤预干燥-预热空气-余热利用复合燃煤发电系统
CN105179031A (zh) 一种集成吸收式热泵的分级预干燥褐煤发电系统及方法
CN104990396B (zh) 利用电厂余热进行褐煤干燥和水回收的系统
CN107269335A (zh) 一种采用燃气干燥垃圾的垃圾及燃气‑蒸汽联合循环发电系统
CN104791130B (zh) 一种具有燃料干燥功能的电站启动辅助系统及工作方法
CN104775933B (zh) 一种发电内燃机余热梯级利用系统
CN103983088A (zh) 一种利用电站废热预干燥褐煤及水分回收的系统和方法
CN204552981U (zh) 一种具有燃料干燥功能的电站启动辅助系统
CN205592967U (zh) 一种用于工业危险废物处置行业的余热发电系统
CN203239407U (zh) 一种褐煤预干燥-预热空气-余热利用复合燃煤发电系统
CN206563285U (zh) 基于吸收式热泵的直接空冷机组烟气再热系统
CN205805634U (zh) 一种节能型间接空冷塔余热回用系统
CN206092084U (zh) 一种水泥窑高效余热回收发电系统
CN109296413A (zh) 一种利用深层海水冷却的旁路二次再热发电装置及方法
CN106403504A (zh) 一种集成两级流化床干燥器的预干燥褐煤发电系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant