CN209324519U - 一种igcc机组合成气切换系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种IGCC机组合成气切换系统，包括余热锅炉、蒸气轮机和燃气轮机，蒸气轮机设置于余热锅炉的一侧，蒸气轮机的邻侧设有燃气轮机，燃气轮机的内部设有对称的第一过滤器和第二过滤器，第一过滤器和第二过滤器的一侧连通有混合器，混合器的一侧分别连通有左燃烧室和右燃烧室，燃气轮机的一侧安装有启动变频器。具有调整了启动方式，大大缩短燃油运行时间，很好地降低了燃料费用等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及切换系统技术领域，具体讲是一种IGCC机组合成气切换系统。
背景技术
IGCC全称为整体煤气化联合循环发电系统，是将煤气化技术和高效的联合循环相结合的先进动力系统。它由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸气联合循环发电部分。IGCC电站动力单元启动过程大致为，首先启动盘车将燃机带到一定转速，之后由启动变频器(SFC)驱动燃机升速，升速至点火转速后，投入点火气(丙烷)并启动点火变压器，点燃点火气。点火成功后立即投入燃油，在SFC、点火气及燃油燃烧的共同驱动下，燃机转速继续升高，升至38Hz燃机已经达到自持转速后，SFC和点火气相继退出，由燃油燃烧的热量继续驱动燃机升速至额定转速。启动同期装置，励磁装置，自动进行同期并网，并网成功后，燃机负荷自动升至设定的初始负荷。在配合余热锅炉升温、升压以及汽机暖管、升温升压、冲转、并网、暖机、升负荷的情况下，燃机的负荷也逐步提高，负荷达到燃机燃料切换窗口下限时，方可进行燃油至合成气的切换。
然而，经过分析发现，现有的IGCC机组合成气切换系统存在以下不足；基于低热值燃机燃烧的是低热值的净合成气，由于煤气化过来的粗合成气组分十分复杂，工艺流程长，组分波动区间大，在切换过程中容易发生熄火或回火现象。
实用新型内容
因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种IGCC机组合成气切换系统，具有调整了启动方式，大大缩短燃油运行时间，很好地降低了燃料费用等优点。
本实用新型是这样实现的，构造一种IGCC机组合成气切换系统，包括余热锅炉、蒸气轮机和燃气轮机，蒸气轮机设置于余热锅炉的一侧，蒸气轮机的邻侧设有燃气轮机，燃气轮机的内部设有对称的第一过滤器和第二过滤器，第一过滤器和第二过滤器的一侧连通有混合器，混合器的一侧分别连通有左燃烧室和右燃烧室，燃气轮机的一侧安装有启动变频器。
进一步的，燃气轮机具体为E级SGT5-2000E燃气轮机。通过设置的燃气轮机加注中压蒸气，中压蒸气直接与合成气进入混合器进行掺混，调节合成气的热值，多余的合成气放散至火炬系统，从而控制进入左燃烧室和右燃烧室的合成气压力，以此提高合成煤气热值，解决了由于合成煤气热值低导致的燃烧不稳定和振荡问题。
进一步的，余热锅炉具体为三压自然循环卧式余热锅炉。通过设置的余热锅炉，在IGCC电站动力单元启动后，维持升温、升压以及汽机暖管、升温升压、冲转、并网、暖机、升负荷的情况下，燃气轮机的负荷也逐步提高，负荷达到燃气轮机燃料切换至下限时，方可进行燃油至合成气的切换，在机组点火启动和低负荷助燃阶段均需要采用余热锅炉热量，削减了燃油消耗量，很好地降低了燃料费用。
进一步的，启动变频器具体为SFC启动变频器。通过设置的启动变频器点火，点火成功后立即投入燃油，在SFC、点火气及燃油燃烧的共同驱动下，维持燃气轮机转速继续升高。
本实用新型通过改进在此提供一种IGCC机组合成气切换系统，与现有IGCC机组合成气切换系统相比，具有如下优点：具有调整了启动方式，大大缩短燃油运行时间，很好地降低了燃料费用等优点，具体体现为：
优点1：燃气轮机具体为E级SGT5-2000E燃气轮机。通过设置的燃气轮机加注中压蒸气，中压蒸气直接与合成气进入混合器进行掺混，调节合成气的热值，多余的合成气放散至火炬系统，从而控制进入左燃烧室和右燃烧室的合成气压力，以此提高合成煤气热值，解决了由于合成煤气热值低导致的燃烧不稳定和振荡问题。
优点2：余热锅炉具体为三压自然循环卧式余热锅炉。通过设置的余热锅炉，在IGCC电站动力单元启动后，维持升温、升压以及汽机暖管、升温升压、冲转、并网、暖机、升负荷的情况下，燃气轮机的负荷也逐步提高，负荷达到燃气轮机燃料切换至下限时，方可进行燃油至合成气的切换，在机组点火启动和低负荷助燃阶段均需要采用余热锅炉热量，削减了燃油消耗量，很好地降低了燃料费用。
附图说明
图1是本实用新型一种IGCC机组合成气切换系统结构示意图；
图2是本实用新型一种IGCC机组合成气切换系统的燃气轮机的模块图。
图中所示序号：余热锅炉1、蒸气轮机2、燃气轮机3、第一过滤器4、第二过滤器5、混合器6、左燃烧室7、右燃烧室8和启动变频器9。
具体实施方式
下面将结合附图1-图2对本实用新型进行详细说明，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围；此外，术语“第一”、“第二”、“第三”“上、下、左、右”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。同时，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型通过改进在此提供一种IGCC机组合成气切换系统，如图1-图2所示，可以按照如下方式予以实施；包括余热锅炉1、蒸气轮机2和燃气轮机3，蒸气轮机2设置于余热锅炉1的一侧，蒸气轮机2的邻侧设有燃气轮机3，燃气轮机3的内部设有对称的第一过滤器4和第二过滤器5，第一过滤器4和第二过滤器5的一侧连通有混合器6，混合器6的一侧分别连通有左燃烧室7和右燃烧室8，燃气轮机3的一侧安装有启动变频器9。
燃气轮机3具体为E级SGT5-2000ELC燃气轮机。通过设置的燃气轮机3加注中压蒸气，中压蒸气直接与合成气进入混合器6进行掺混，调节合成气的热值，多余的合成气放散至火炬系统，从而控制进入左燃烧室7和右燃烧室8的合成气压力，以此提高合成煤气热值，解决了由于合成煤气热值低导致的燃烧不稳定和振荡问题。
余热锅炉1具体为三压自然循环卧式余热锅炉。通过设置的余热锅炉1，在IGCC电站动力单元启动后，维持升温、升压以及汽机暖管、升温升压、冲转、并网、暖机、升负荷的情况下，燃气轮机3的负荷也逐步提高，负荷达到燃气轮机3燃料切换至下限时，方可进行燃油至合成气的切换，在机组点火启动和低负荷助燃阶段均需要采用余热锅炉1热量，削减了燃油消耗量，很好地降低了燃料费用。
启动变频器9具体为SFC启动变频器。通过设置的启动变频器9点火，点火成功后立即投入燃油，在SFC、点火气及燃油燃烧的共同驱动下，维持燃气轮机3转速继续升高。
该种IGCC机组合成气切换系统的工作原理：燃气轮机3燃油带初始负荷10MW，余热锅炉1高压主气温度大于210℃并且有30℃过热度时，倒高压气至蒸气轮机2前，对蒸气轮机2前高压主气管道进行暖管，再热主气温度大于210℃并且有30℃过热度时，倒再热主气至蒸气轮机2前，对蒸气轮机2前再热主气管道进行暖管，控制蒸气轮机2暖管速率在2.8～3.2℃，当余热锅炉1高压主汽流量大于80T/h，开始逐步开大余热锅炉1高压、再热减温水，在保证高过余热锅炉1出口温升率小于4.4℃/min，余热锅炉1在IGCC电站动力单元启动后，维持升温、升压以及汽机暖管、升温升压、冲转、并网、暖机、升负荷的情况下，燃气轮机3的负荷也逐步提高，负荷达到燃气轮机3燃料切换至下限时，方可进行燃油至合成气的切换，在机组点火启动和低负荷助燃阶段均需要采用余热锅炉1热量，削减了燃油消耗量，通过设置的燃气轮机3加注中压蒸气，中压蒸气直接与合成气进入混合器6进行掺混，调节合成气的热值，多余的合成气放散至火炬系统，从而控制进入左燃烧室7和右燃烧室8的合成气压力。
综上所述；本实用新型所述IGCC机组合成气切换系统，与现有IGCC机组合成气切换系统相比，具有调整了启动方式，大大缩短燃油运行时间，很好地降低了燃料费用等优点。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种IGCC机组合成气切换系统，包括余热锅炉(1)、蒸气轮机(2)和燃气轮机(3)，其特征在于：所述蒸气轮机(2)设置于余热锅炉(1)的一侧，所述蒸气轮机(2)的邻侧设有燃气轮机(3)，所述燃气轮机(3)的内部设有对称的第一过滤器(4)和第二过滤器(5)，所述第一过滤器(4)和第二过滤器(5)的一侧连通有混合器(6)，所述混合器(6)的一侧分别连通有左燃烧室(7)和右燃烧室(8)，所述燃气轮机(3)的一侧安装有启动变频器(9)。
2.根据权利要求1所述一种IGCC机组合成气切换系统，其特征在于：所述燃气轮机(3)具体为E级SGT5-2000E的LC燃气轮机。
3.根据权利要求1所述一种IGCC机组合成气切换系统，其特征在于：所述余热锅炉(1)具体为三压自然循环卧式余热锅炉。
4.根据权利要求1所述一种IGCC机组合成气切换系统，其特征在于：所述启动变频器(9)具体为SFC启动变频器。
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| CN201821828625.7U CN209324519U (zh) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | 一种igcc机组合成气切换系统 |
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| CN (1) | CN209324519U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113025380A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 华能（天津）煤气化发电有限公司 | 一种igcc合成气热值精确控制的工艺流程 |
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2018
- 2018-11-07 CN CN201821828625.7U patent/CN209324519U/zh active Active
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| CN113025380A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-25 | 华能（天津）煤气化发电有限公司 | 一种igcc合成气热值精确控制的工艺流程 |
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