CN106677838A - 一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法 - Google Patents

一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106677838A
CN106677838A CN201611249022.7A CN201611249022A CN106677838A CN 106677838 A CN106677838 A CN 106677838A CN 201611249022 A CN201611249022 A CN 201611249022A CN 106677838 A CN106677838 A CN 106677838A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
drum
pipeline
boiler
direct
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
CN201611249022.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106677838B (zh
Inventor
杨家华
王超生
万文雷
任向南
雷亚辉
季猛
张�林
崔桃源
王叶飞
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.)
Jiangsu Hehai New Energy Technology Development Co.,Ltd.
Original Assignee
Jiangsu He Hai New Forms Of Energy Ltd Co
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 Jiangsu He Hai New Forms Of Energy Ltd Co filed Critical Jiangsu He Hai New Forms Of Energy Ltd Co
Priority to CN201611249022.7A priority Critical patent/CN106677838B/zh
Publication of CN106677838A publication Critical patent/CN106677838A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106677838B publication Critical patent/CN106677838B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K11/00Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B33/00Steam-generation plants, e.g. comprising steam boilers of different types in mutual association
    • F22B33/18Combinations of steam boilers with other apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明涉及能源技术领域,具体涉及一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法,其中,发电装置包括水轮发电机、汽轮机,还包括煤气发生炉、空压机、直燃锅炉、余热锅炉以及第一锅筒、第二锅筒;煤气发生炉内产生可燃气体且可燃气体输入直燃锅炉中进行燃烧,所述空压机吸入外部空气输送到直燃锅炉内与可燃气体混合燃烧,直燃锅炉内产生高温高压气体从直燃锅炉的排出端排出;直燃锅炉排出的高温高压气体进入第一锅筒内的气体空间或第二锅筒内的气体空间中;余热锅炉的蒸汽出口端与汽轮机的蒸汽进入端连通;在第一锅筒与第二锅筒之间设置有循环导流管路。本发明具有结构设计合理,能够进行循环发电,发电效率高且节省资源的优点。

Description

一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法
技术领域
本发明涉及能源技术领域,具体涉及一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法。
背景技术
目前使用水轮发电机、汽轮机发电时,均是单独使用,并未发现将两者联合到一起进行联合循环发电的,单独采用水轮发电机、汽轮机发电,一是发电效率较低(转化率40%),二是水轮发电机、汽轮机工作后含有热量的介质都直接排放,造成资源的浪费。
发明内容
针对上述技术问题,本发明的目的是提供一种结构设计合理,能够进行循环发电,发电效率高且节省资源的燃气蒸汽联合循环发电装置及方法。
本发明的目的一是提供如下技术方案:
一种燃气蒸汽联合循环发电装置,包括水轮发电机、汽轮机,还包括煤气发生炉、空压机、直燃锅炉、余热锅炉以及第一锅筒、第二锅筒;
所述煤气发生炉内产生可燃气体且可燃气体输入直燃锅炉中进行燃烧,所述空压机吸入外部空气输送到直燃锅炉内与可燃气体混合燃烧,直燃锅炉内产生高温高压气体从直燃锅炉的排出端排出;
所述第一锅筒、第二锅筒内分别设置有将锅筒内部分隔为气体空间和液体空间的活塞,活塞在各自锅筒内朝向气体空间或液体空间进行压缩运动,所述直燃锅炉排出的高温高压气体进入第一锅筒内的气体空间或第二锅筒内的气体空间中;第一锅筒的气体空间、第二锅筒的气体空间通过第一管道与余热锅炉的烟气进入端连通,在第一管道上设置有控制第一锅筒的气体空间、第二锅筒的气体空间内气体进入余热锅炉内的第一控制阀;
所述余热锅炉的蒸汽出口端与汽轮机的蒸汽进入端连通,汽轮机的蒸汽排出端与煤气发生炉的蒸汽进入端连通;
在第一锅筒与第二锅筒之间设置有循环导流管路,所述循环导流管路呈交替式对两个液体空间中的液体进行导流,一种导流状态为:将第一锅筒内液体空间中的液体介质经过水轮发电机导引到第二锅筒内液体空间中;另一种导流状态为:将第二锅筒内液体空间中的液体介质经过水轮发电机导引到第一锅筒内液体空间中。
进一步地,所述循环导流管路包括连通第一锅筒液体空间与水轮发电机输入端的第二管道,在第二管道上设置有控制第二管道内液体流通的第二控制阀;
以及连通第二锅筒的液体空间与水轮发电机输出端的第三管道,第三管道上设置有控制第三管道内液体流通的第三控制阀;
所述水轮发电机的输出端与第一锅筒的液体空间连通有第四管道,第四管道上设置有控制第四管道内液体流通的第四控制阀;在水轮发电机的输入端与第二锅筒的液体空间中连通有第五管道,第五管道上设置有控制第五管道内液体流通的第五控制阀;
所述第二控制阀、第三控制阀同时开启和关断;第四控制阀、第五控制阀同时开启和关断。
进一步地,所述汽轮机的排气端与余热锅炉的蒸汽进入端之间设置有凝汽器、软化水箱、输送泵,汽轮机的蒸汽排出端与凝汽器的输入端连通,凝汽器的输出端与软化水箱连通,软化水箱与输送泵的输入端连通,输送泵的输出端与余热锅炉的蒸汽进入端连通。
进一步地,所述直燃锅炉的气体排出端通过第六管道与第一锅筒的气体空间连通,及通过第七管道与第二锅筒的气体空间连通,在第六管道上设置有第六控制阀,在第七管道上设置有第七控制阀,第六控制阀、第七控制阀形成交替开启和关断。
采用了上述技术方案,通过向煤气发生炉内添加燃料,炉内产生可燃气体且排入到直燃锅炉中进行燃烧,燃烧过程中通过空压机将外部空气形成压缩输送到直燃锅炉内,这样从直燃锅炉中能够排出高温高压的烟气,高温高压烟气进入第一锅筒的气体空间或第二锅筒的气体空间,对进入的锅筒内活塞形成推动,使活塞向液体空间方向运动,以将液体空间中的液体压出并使压出的液体经过水轮发电机,驱使水轮发电机进行发电工作,而经过水轮发电机后的液体能够进入另一锅筒的液体空间中;待高温高压烟气完成本次做功后,通过开启第一控制阀,使含有热量的烟气进入余热锅炉内,高温烟气使进入余热锅炉内的液体形成高温蒸汽,高温蒸汽进入汽轮机中为汽轮机的发电提供动力,而经过汽轮机做功后的蒸汽回流到煤气发生炉中,进行循环使用,以实现节能;本发电装置结构设计合理,能够将水轮发电机、汽轮机进行联合发电,且发电过程中,流动的液体介质处于封闭的环境下,能够避免外界污染且液体介质不会造成损耗且延长设备的使用寿命,保证水轮发电机的发电效率;而产生的高温烟气能够进入余热锅炉中使余热锅炉内的液体形成蒸汽进入汽轮机中,以对高温烟气的热量进行利用,达到节能目的,为汽轮机的工作动力提供保障;本发电装置中直燃锅炉产生的高温高压烟气交替不断进入第一锅筒和第二锅筒的气体空间中产生推动力,能够源源不断的为水轮发电机、汽轮机提供发电动力,以保证水轮发电机、汽轮机连续不断的发电工作,实现电能的较高转化效率,本发电装置的电能转化效率高达60%。
本发明的另一目的是提供如下技术方案:
一种燃气蒸汽联合循环发电方法,包括如下步骤:
步骤S1,煤气发生炉内添加煤料,反应生成含有H2、CO、CH4的气体,气体的温度为570℃-620℃;
步骤S2,煤气发生炉排出的气体进入直燃锅炉中进行燃烧,燃烧过程中,通过空压机吸入外部空气输送到直燃锅炉内,产生1MPa—2MPa压力且温度上升到1450℃—1550℃,直燃锅炉排出的高温高压的气体进入第一锅筒或第二锅筒的气体空间中;
步骤S3,当直燃锅炉排出的高温高压气体进入第一锅筒气体空间时,进入的高温高压气体将第一锅筒内的活塞向液体空间方向推动,使第一锅筒内液体空间中的液体流经水轮发电机进行发电,并流入第二锅筒内的液体空间中,做功后的高温高压气体进入余热锅炉中使进入余热锅炉内的液体形成高温蒸汽,高温蒸汽进入汽轮机中为汽轮机提供工作动力,然后循环进入煤气发生炉;
当直燃锅炉排出的高温高压气体进入第二锅筒气体空间时,进入的高温高压气体将第二锅筒内的活塞向液体空间方向推动,使第二锅筒内液体空间中的液体流经水轮发电机进行发电,并流入第一锅筒内的液体空间中,做功后的高温高压气体进入余热锅炉中使进入余热锅炉内的液体形成高温蒸汽,高温蒸汽进入汽轮机中为汽轮机提供工作动力,然后循环进入煤气发生炉;
步骤S4,重复上述步骤S1、S2、S3,循环往复。
汽轮机排出的部分蒸汽依次经过凝汽器、软化水箱、从余热锅炉的蒸汽进入端回流到余热锅炉内。
采用了上述技术方案,煤气发生炉产生的气体能够全部进入直燃锅炉中进行燃烧,且通过直燃锅炉能够充分燃烧,使气体得到充分利用;直燃锅炉内排出的高压高温烟气能够进入锅筒内推动活塞向液体空间方向压缩运动,使液体空间中的液体经过水轮发电机进行发电,通过高温高压烟气循环交替进入两个锅筒内的气体空间中,能够保证始终有高压液体进入水轮发电机中,为水轮发电机的发电提供不间断的动力;而做完功的高温高压烟气中含有较高的温度,通过进入余热锅炉中,对高温烟气进行再利用,以将进入汽轮机中的液体介质进行升温气化形成蒸汽,从而为汽轮机提供高效的动力。通过上述联合循环发电方法能够对能源进行充分利用,能够源源不断的为水轮发电机、汽轮机提供发电动力,以保证水轮发电机、汽轮机连续不断的发电工作,实现电能的较高转化效率,其转化效率高达60%。
附图说明
图1为本发明中联合循环发电装置的结构示意图。
图中:1为水轮发电机,2为汽轮机,3为煤气发生炉,4为空压机,5为直燃锅炉,6为余热锅炉,7为第一锅筒,8为第二锅筒,9为气体空间,10为液体空间,11为活塞,12为第一管道,13为第一控制阀,14为分支管道,15为循环导流管路,16为第二管道,17为第二控制阀,18为第三管道,19为第三控制阀,20为第四管道,21为第四控制阀,22为第五管道,23为第五控制阀,24为第六管道,25为第七管道,26为第六控制阀,27为第七控制阀,28为凝汽器,29为软化水箱,30为输送泵。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1,一种燃气蒸汽联合循环发电装置,包括水轮发电机1、汽轮机2,还包括煤气发生炉3、空压机4、直燃锅炉5、余热锅炉6以及第一锅筒7、第二锅筒8;向煤气发生炉内添加煤料,通过煤气发生炉的工作能够在煤气发生炉内产生可燃气体,可燃气体含有H2、CO、CH4,煤气发生炉内产生的可燃气体输入直燃锅炉5中进行直接燃烧,空压机4吸入外部空气输送到直燃锅炉内与可燃气体混合燃烧,直燃锅炉内产生高温高压气体从直燃锅炉的排出端排出;直燃锅炉内排出的高温高压气体进入第一锅筒或第二锅筒中。
在第一锅筒、第二锅筒内分别设置有将锅筒内部分隔为气体空间9和液体空间10的活塞11,这里的锅筒与活塞的结构可以设置与现有的液压油缸或气缸相同,活塞的设置要保证气体空间与液体空间的完全隔绝,避免出现气体空间与液体空间中的介质相互渗透;活塞在各自锅筒内通过各自空间内压力的变化朝向气体空间或液体空间进行压缩运动,直燃锅炉排出的高温高压气体进入第一锅筒内的气体空间或第二锅筒内的气体空间中,产生压力对活塞形成推力;第一锅筒的气体空间、第二锅筒的气体空间通过第一管道12与余热锅炉的烟气进入端连通,在第一管道上设置有控制第一锅筒的气体空间、第二锅筒的气体空间内气体进入余热锅炉内的第一控制阀13;具体实施中第一管道连通有两个分支管道14,分支管一一对应的与两个锅筒的气体空间形成连通,每个分支管上安装有一个第一控制阀。另外,锅筒的数量,在本实施例中采用了两个(第一锅筒、第二锅筒),当然本领域技术人员也可以根据需要来增加锅筒的数量。
余热锅炉6的蒸汽出口端与汽轮机2的蒸汽进入端连通,余热锅炉排出的蒸汽能够进入汽轮机中,为汽轮机提供工作的动力;汽轮机的蒸汽排出端与煤气发生炉的蒸汽进入端连通,经过汽轮机的蒸汽进入煤气发生炉中,以便于对经过汽轮机的蒸汽进行循环利用,以达到节能的目的。
在第一锅筒与第二锅筒之间设置有循环导流管路15,循环导流管路呈交替式对两个液体空间中的液体进行导流,一种导流状态为:将第一锅筒内液体空间中的液体介质经过水轮发电机导引到第二锅筒内液体空间中;另一种导流状态为:将第二锅筒内液体空间中的液体介质经过水轮发电机导引到第一锅筒内液体空间中;上述循环导流管路的设置能够实现第一锅筒、第二锅筒的交互联动使用,从而达到对水轮发电机不间断提供动力的目的。
其中,循环导流管路包括连通第一锅筒液体空间与水轮发电机输入端的第二管道16,在第二管道上设置有控制第二管道内液体流通的第二控制阀17;以及连通第二锅筒的液体空间与水轮发电机输出端的第三管道18,第三管道上设置有控制第三管道内液体流通的第三控制阀19;水轮发电机的输出端与第一锅筒的液体空间连通有第四管道20,第四管道上设置有控制第四管道内液体流通的第四控制阀21;在水轮发电机的输入端与第二锅筒的液体空间中连通有第五管道22,第五管道上设置有控制第五管道内液体流通的第五控制阀23;第二控制阀、第三控制阀同时开启和关断;第四控制阀、第五控制阀同时开启和关断。直燃锅炉的气体排出端通过第六管道24与第一锅筒的气体空间连通,及通过第七管道25与第二锅筒的气体空间连通,在第六管道上设置有第六控制阀26,在第七管道上设置有第七控制阀27,第六控制阀、第七控制阀形成交替开启和关断。
汽轮机的排气端与余热锅炉的蒸汽进入端之间设置有凝汽器28、软化水箱29、输送泵30,汽轮机的蒸汽排出端与凝汽器的输入端连通,凝汽器的输出端与软化水箱连通,软化水箱与输送泵的输入端连通,输送泵的输出端与余热锅炉的蒸汽进入端连通。这样经过汽轮机的蒸汽一部分蒸汽经过凝成液体并软化处理后再次进入余热锅炉中,并再次获得热量形成蒸汽进入汽轮机中进行发电,另一部分蒸汽流入煤气发生炉中进行循环利用,使整个系统无限循环下去,充分的对能源进行利用,以实现节能减排的目的。
从而将第一锅筒内液体空间中的液体介质经过水轮发电机导引到第二锅筒内液体空间中的导流状态为:第一锅筒7流出的液体经过第二管道16、水轮发电机1、第三管道18进入第二锅筒8的液体空间中。将第二锅筒内液体空间中的液体介质经过水轮发电机导引到第一锅筒内液体空间中的导流状态为:第二锅筒8流出的液体经过第五管道22、水轮发电机1、第四管道20进入第一锅筒7的液体空间中。
下面对燃气蒸汽联合循环发电装置的工作过程进行描述:
通过向煤气发生炉内添加煤料,炉内产生可燃气体且排入到直燃锅炉中进行燃烧,燃烧过程中通过空压机将外部空气形成压缩输送到直燃锅炉内,这样从直燃锅炉中能够排出高温高压的烟气,当直燃锅炉排出的高温高压烟气进入第一锅筒的气体空间时,第二控制阀17、第三控制阀19、第六控制阀26处于开启状态,第四控制阀21、第五控制阀23、第七控制阀27及连通第一锅筒气体空间的分支管道上的第一控制阀处于关断状态,这样进入第一锅筒内的高温高压烟气推动活塞向下运动,当第一锅筒内的高温高压烟气做功完成后,开启一侧的第一控制阀,使烟气做功后的烟气进入余热锅炉中,对余热进行回收利用;而第一锅筒液体空间中的液体由活塞形成压力并推动液体经过水轮发电机(水轮发电机为单向做功,如图中的箭头方向所示)中,为水轮发电机提供发电的动力,之后再进入第二锅筒内的液体空间中,此时,开启第七控制阀27,关断第六控制阀26,使高温高压烟气进入第二锅筒8的气体空间中,第二锅筒内的活塞受压向下运动,将液体推出,再开启第二锅筒一侧的第一控制阀,做功后的烟气经过第一管道12进入余热锅炉6中,与此同时,第二锅筒内推出的液体经过第五管道22进入水轮发电机1进行发电,再通过第四管道20流入第一锅筒7的液体空间中,这个过程中,第二控制阀17、第三控制阀19处于关断状态,然后重复上述过程,循环往复,得以实现水轮发电机的不间断发电工作;做功后的高温烟气进入余热锅炉中,将余热锅炉内的液体进行蒸发换热形成蒸汽,为汽轮机提供发电动力,进入余热锅炉内的高温烟气不间断,从而也能够为汽轮机提供不间断的发电动力;本发电装置的电能转化效率高达60%。本装置中的控制阀采用电子控制阀,以及采用控制器对每个控制阀形成开启或关断,实现自动化操作。
参见图1,一种燃气蒸汽联合循环发电方法,包括如下步骤:
步骤S1,煤气发生炉3内添加煤料,反应生成含有H2、CO、CH4的气体,气体的温度为570℃或600℃或620℃;
步骤S2,煤气发生炉排出的气体(H2、CO、CH4)进入直燃锅炉5中进行燃烧,燃烧过程中,通过空压机4吸入外部空气输送到直燃锅炉内,产生1MPa或1.5MPa或2MPa压力且温度上升到1450℃或1500℃或1550℃,直燃锅炉排出的高温高压的气体进入第一锅筒7或第二锅筒8的气体空间中;
步骤S3,当直燃锅炉排出的高温高压气体进入第一锅筒气体空间时,进入的高温高压气体将第一锅筒内的活塞向液体空间方向推动,使第一锅筒内液体空间中的液体流经水轮发电机1进行发电,并流入第二锅筒内的液体空间中,做功后的高温高压气体(温度在600℃-700℃之间)进入余热锅炉6中使进入余热锅炉内的液体形成高温蒸汽,高温蒸汽进入汽轮机2中为汽轮机提供工作动力,然后循环进入煤气发生炉3;具体过程为:第二控制阀17、第三控制阀19、第六控制阀26处于开启状态,第四控制阀21、第五控制阀23、第七控制阀27及连通第一锅筒气体空间的分支管道上的第一控制阀处于关断状态,这样进入第一锅筒内的高温高压烟气推动活塞向下运动,当第一锅筒内的高温高压烟气做功完成后,开启一侧的第一控制阀,使烟气做功后的烟气进入余热锅炉中,对余热进行回收利用;而第一锅筒液体空间中的液体由活塞形成压力并推动液体经过水轮发电机(水轮发电机为单向做功,如图中的箭头方向所示)中,为水轮发电机提供发电的动力,之后再进入第二锅筒内的液体空间中;
当直燃锅炉排出的高温高压气体进入第二锅筒8气体空间时,进入的高温高压气体将第二锅筒内的活塞向液体空间方向推动,使第二锅筒内液体空间中的液体流经水轮发电机1进行发电,并流入第一锅筒7内的液体空间中,做功后的高温高压气体进入余热锅炉中使进入余热锅炉6内的液体形成高温蒸汽,高温蒸汽进入汽轮机中为汽轮机提供工作动力,然后循环进入煤气发生炉;具体过程为:开启第七控制阀27,关断第六控制阀26,使高温高压烟气进入第二锅筒的气体空间中,第二锅筒内的活塞受压向下运动,将液体推出,再开启第二锅筒一侧的第一控制阀,做功后的烟气经过第一管道进入余热锅炉中,与此同时,第二锅筒内推出的液体经过第五管道22进入水轮发电机1进行发电,再通过第四管道20流入第一锅筒的液体空间中,这个过程中,第二控制阀17、第三控制阀19处于关断状态;
当第一锅筒内的高温高压烟气做功完成后,便通过第一管道12排入到余热锅炉6中,并关断第一锅筒气体空间高温烟气的进入,且无间隙的将直燃锅炉排出的高温高压烟气切换排到第二锅筒气体空间中,以保证两个锅筒液体空间中的液体无间隙、连续不断的流经水轮发电机,为水轮发电机提供源源不断的发电动力。
步骤S4,重复上述步骤S1、S2、S3,循环往复。
汽轮机排出的部分蒸汽依次经过凝汽器28、软化水箱29、从余热锅炉的蒸汽进入端回流到余热锅炉内。这样经过汽轮机的蒸汽一部分蒸汽经过凝成液体并软化处理后再次进入余热锅炉中,并再次获得热量形成蒸汽进入汽轮机中进行发电,另一部分蒸汽流入煤气发生炉中进行循环利用,使整个系统无限循环下去,对能源充分利用充分,以实现节能减排的目的。

Claims (6)

1.一种燃气蒸汽联合循环发电装置,包括水轮发电机、汽轮机,其特征在于,还包括煤气发生炉、空压机、直燃锅炉、余热锅炉以及第一锅筒、第二锅筒;
所述煤气发生炉内产生可燃气体且可燃气体输入直燃锅炉中进行燃烧,所述空压机吸入外部空气输送到直燃锅炉内与可燃气体混合燃烧,直燃锅炉内产生高温高压气体从直燃锅炉的排出端排出;
所述第一锅筒、第二锅筒内分别设置有将锅筒内部分隔为气体空间和液体空间的活塞,活塞在各自锅筒内朝向气体空间或液体空间进行压缩运动,所述直燃锅炉排出的高温高压气体进入第一锅筒内的气体空间或第二锅筒内的气体空间中;第一锅筒的气体空间、第二锅筒的气体空间通过第一管道与余热锅炉的烟气进入端连通,在第一管道上设置有控制第一锅筒的气体空间、第二锅筒的气体空间内气体进入余热锅炉内的第一控制阀;
所述余热锅炉的蒸汽出口端与汽轮机的蒸汽进入端连通,汽轮机的蒸汽排出端与煤气发生炉的蒸汽进入端连通;
在第一锅筒与第二锅筒之间设置有循环导流管路,所述循环导流管路呈交替式对两个液体空间中的液体进行导流,一种导流状态为:将第一锅筒内液体空间中的液体介质经过水轮发电机导引到第二锅筒内液体空间中;另一种导流状态为:将第二锅筒内液体空间中的液体介质经过水轮发电机导引到第一锅筒内液体空间中。
2.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电装置,其特征在于,所述循环导流管路包括连通第一锅筒液体空间与水轮发电机输入端的第二管道,在第二管道上设置有控制第二管道内液体流通的第二控制阀;
以及连通第二锅筒的液体空间与水轮发电机输出端的第三管道,第三管道上设置有控制第三管道内液体流通的第三控制阀;
所述水轮发电机的输出端与第一锅筒的液体空间连通有第四管道,第四管道上设置有控制第四管道内液体流通的第四控制阀;在水轮发电机的输入端与第二锅筒的液体空间中连通有第五管道,第五管道上设置有控制第五管道内液体流通的第五控制阀;
所述第二控制阀、第三控制阀同时开启和关断;第四控制阀、第五控制阀同时开启和关断。
3.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电装置,其特征在于,所述汽轮机的排气端与余热锅炉的蒸汽进入端之间设置有凝汽器、软化水箱、输送泵,汽轮机的蒸汽排出端与凝汽器的输入端连通,凝汽器的输出端与软化水箱连通,软化水箱与输送泵的输入端连通,输送泵的输出端与余热锅炉的蒸汽进入端连通。
4.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽联合循环发电装置,其特征在于,所述直燃锅炉的气体排出端通过第六管道与第一锅筒的气体空间连通,及通过第七管道与第二锅筒的气体空间连通,在第六管道上设置有第六控制阀,在第七管道上设置有第七控制阀,第六控制阀、第七控制阀形成交替开启和关断。
5.一种燃气蒸汽联合循环发电方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1,煤气发生炉内添加煤料,反应生成含有H2、CO、CH4的气体,气体的温度为570℃-620℃;
步骤S2,煤气发生炉排出的气体进入直燃锅炉中进行燃烧,燃烧过程中,通过空压机吸入外部空气输送到直燃锅炉内,产生1MPa—2MPa压力且温度上升到1450℃—1550℃,直燃锅炉排出的高温高压的气体进入第一锅筒或第二锅筒的气体空间中;
步骤S3,当直燃锅炉排出的高温高压气体进入第一锅筒气体空间时,进入的高温高压气体将第一锅筒内的活塞向液体空间方向推动,使第一锅筒内液体空间中的液体流经水轮发电机进行发电,并流入第二锅筒内的液体空间中,做功后的高温高压气体进入余热锅炉中使进入余热锅炉内的液体形成高温蒸汽,高温蒸汽进入汽轮机中为汽轮机提供工作动力,然后循环进入煤气发生炉;
当直燃锅炉排出的高温高压气体进入第二锅筒气体空间时,进入的高温高压气体将第二锅筒内的活塞向液体空间方向推动,使第二锅筒内液体空间中的液体流经水轮发电机进行发电,并流入第一锅筒内的液体空间中,做功后的高温高压气体进入余热锅炉中使进入余热锅炉内的液体形成高温蒸汽,高温蒸汽进入汽轮机中为汽轮机提供工作动力,然后循环进入煤气发生炉;
步骤S4,重复上述步骤S1、S2、S3,循环往复。
6.根据权利要求5所述的一种燃气蒸汽联合循环发电方法,其特征在于,汽轮机排出的部分蒸汽依次经过凝汽器、软化水箱、从余热锅炉的蒸汽进入端回流到余热锅炉内。
CN201611249022.7A 2016-12-29 2016-12-29 一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法 Active CN106677838B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611249022.7A CN106677838B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611249022.7A CN106677838B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106677838A true CN106677838A (zh) 2017-05-17
CN106677838B CN106677838B (zh) 2018-04-13

Family

ID=58872696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611249022.7A Active CN106677838B (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106677838B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230184143A1 (en) * 2020-09-03 2023-06-15 Job E. Freedman Hybrid heat engine system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050252458A1 (en) * 2002-06-07 2005-11-17 Andritz Oy System for producing energy at a pulp mill
US20060236696A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Andritz Oy Apparatus and method for producing energy at a pulp mill
JP2008545945A (ja) * 2005-06-08 2008-12-18 マン トゥルボ アクチエンゲゼルシャフト 蒸気発生設備および蒸気発生設備の運転方法とその追加装備方法
CN204140207U (zh) * 2013-12-31 2015-02-04 哈尔滨工大金涛科技股份有限公司 分布式能源装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050252458A1 (en) * 2002-06-07 2005-11-17 Andritz Oy System for producing energy at a pulp mill
US20060236696A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Andritz Oy Apparatus and method for producing energy at a pulp mill
JP2008545945A (ja) * 2005-06-08 2008-12-18 マン トゥルボ アクチエンゲゼルシャフト 蒸気発生設備および蒸気発生設備の運転方法とその追加装備方法
CN204140207U (zh) * 2013-12-31 2015-02-04 哈尔滨工大金涛科技股份有限公司 分布式能源装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230184143A1 (en) * 2020-09-03 2023-06-15 Job E. Freedman Hybrid heat engine system

Also Published As

Publication number Publication date
CN106677838B (zh) 2018-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106499612B (zh) 无外加热源的压缩空气双储能系统
CN107605559B (zh) 热机-氢反应床联合循环系统
CN101906996A (zh) 一种生物质与太阳能辅助燃煤的联合发电系统
CN109026234A (zh) 一种有机朗肯循环与热泵驱动的热电联供系统及热电联供方法
CN206016977U (zh) 一种煤气化分布式能源系统
CN114046230B (zh) 一种压气储能与含热水地层地热开采耦合系统
CN106523155B (zh) 一种基于太阳能燃气轮机系统的化学式回收水方法与装置
CN208793051U (zh) 一种有机朗肯循环与热泵驱动的热电联供系统
CN201738957U (zh) 一种生物质与太阳能辅助燃煤的联合发电系统
CN106677838B (zh) 一种燃气蒸汽联合循环发电装置及方法
CN206033359U (zh) 超临界二氧化碳布雷顿循环发电‑废水处理的耦合系统
CN203413967U (zh) 带富余蒸汽的烧结余热发电系统
CN108150233A (zh) 一种使用新型煤化气超临界混合工质的汽轮机
CN109854318B (zh) 一种生物质直燃热电联产系统及方法
CN108049925B (zh) 一种工业废水废气热能动力装置及其做功方法
CN106988884A (zh) 发电方法和发电系统
CN101131119A (zh) 模块化5000kw多燃料发电机组
CN110779000A (zh) 锅炉热能回收再利用系统
CN201650631U (zh) 含有太阳能热利用的多级能源利用装置
CN102562313B (zh) 化学回热循环燃气轮机
CN204043022U (zh) 一种低真空循环水余热利用系统
CN203670124U (zh) 联合循环电站的给水泵系统
CN112358896A (zh) 一种生物质气化斯特林发电系统
CN206144672U (zh) 燃料电池、燃气轮机和有机朗肯循环复合系统
CN109268092A (zh) 一种利用空气能源的氢气混合工质动力系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220623

Address after: 213022 No.5 Qinling Road, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province

Patentee after: Jiangsu Hehai New Energy Technology Development Co.,Ltd.

Address before: 213022 No.5 Qinling Road, Xinbei District, Changzhou City, Jiangsu Province

Patentee before: JIANGSU HEHAI NEW ENERGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right