專利名稱：一種火電機組與空氣透平耦合的發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種火電機組與空氣透平耦合的發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，我國的 火力發(fā)電廠自身的廠用電率300麗機組約為5 % 7 %，600麗機組約為4% 5%，1000MW機組約為3% 4%。因此，每降低1%的廠用電，相當于給我國多提供1%的火力發(fā)電量，所以降低廠用電率將會給電廠帶來巨大的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)在常用的降低廠用電率的技術(shù)方案是采用小型汽輪機來替代大功率的電動機，比如采用小型汽輪機直接驅(qū)動給水泵。不過因為小型汽輪機的效率較低，所以采用這種方式會增加全廠的汽耗，甚至降低機組的整體供電煤耗。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種更低廠用電率的發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種鍋爐與空氣透平耦合的發(fā)電系統(tǒng)，包括火力發(fā)電機組、風機、壓氣機、高溫換熱器、空氣預熱器、鍋爐爐膛、渦輪和發(fā)電機等。風機入口處安裝調(diào)節(jié)門，壓氣機有兩個空氣入口 ；風機出口通過兩根管道分別與壓氣機的一個入口和空氣預熱器低溫段的空氣入口相連接；壓氣機的另一個入口處安裝調(diào)節(jié)門；風機與壓氣機之間的管道上安裝調(diào)節(jié)擋板。壓氣機出口通過管道與空氣預熱器高溫段空氣入口相連接，空氣預熱器高溫段空氣出口通過管道與高溫換熱器空氣入口相連接，高溫換熱器空氣出口通過管道與渦輪入口相連接，渦輪出口通過管道與鍋爐爐膛相連通，高溫換熱器直接安裝在鍋爐爐膛的里面。風機、壓氣機以及發(fā)電機均由空氣透平驅(qū)動。本發(fā)明利用空氣透平機系統(tǒng)對鍋爐燃燒釋放的高位熱能進行利用，系統(tǒng)天然的回熱特性還可以繼續(xù)利用燃氣輪機的排放熱，因此具有較高的效率。


圖I是本發(fā)明實施例I系統(tǒng)示意2是本發(fā)明實施例2系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。附圖標記說明如下I——空氣透平2、3、5、6、14、16、17、21——空氣管道4—鍋爐爐膛7—高溫換熱器8——過熱器與再熱器9、18、28、30——煙道10—凝汽器11—汽輪機
12、25——發(fā)電機13——給水泵14—省煤器15—空氣預熱器高溫段19、20、26、29-調(diào)節(jié)門22-風機23——壓氣機24——驅(qū)動軸27—空氣預熱器低溫段如圖I所示的實施例I中，在由鍋爐爐膛4、汽輪機11、發(fā)電機12、凝汽器10、給水泵13、省煤器14、過熱器與再熱器8等主要設備構(gòu)成的火力發(fā)電機組基礎上，耦合了空氣透平發(fā)電系統(tǒng)，圖I中的空氣透平發(fā)電系統(tǒng)由黑粗線構(gòu)成?？諝馔ㄟ^調(diào)節(jié)門26進入風機22中，經(jīng)風機22增壓后分成兩股，一股通過空氣管道17進入空氣預熱器低溫段27中受熱，然后經(jīng)過空氣管道5進入鍋爐爐膛4，作為鍋爐的一次風和二次風；另一股空氣經(jīng)過空氣管道21和調(diào)節(jié)門19進入壓氣機23，然后在壓氣機23中被壓縮，壓縮后的高壓空氣首先經(jīng)過空氣管道16進入空氣預熱器高溫段15中進行預熱，然后經(jīng)過空氣管道6進入布置在鍋爐爐膛4中的高溫換熱器7中繼續(xù)受熱，受熱后的高溫高壓空氣經(jīng)過空氣管道2進入空氣透平I中膨脹做功，做功后的空氣經(jīng)過空氣管道3排入鍋爐爐膛4中，在此過程中，調(diào)節(jié)門20處于關(guān)閉狀態(tài)。風機22、壓氣機22以及發(fā)電機25均由空氣透平I驅(qū)動。如果壓氣機22通過調(diào)節(jié)門20直接從大氣中吸入空氣，那么調(diào)節(jié)門19處于關(guān)閉狀態(tài)。在圖2所示的實施例2中，與實施例I不同的是高溫換熱器7安裝在鍋爐爐膛4的外面，此時需要利用煙道9和28將高溫換熱器7的煙氣入口與鍋爐爐膛4相連接，同時利用煙道30將高溫換熱器7的煙氣出口與鍋爐尾部煙道相連接，煙道30上面安裝有調(diào)節(jié)門29，便于調(diào)節(jié)流經(jīng)高溫換熱器7內(nèi)的煙氣流量。鍋爐煙氣最后經(jīng)過煙道18排走。 本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其它各種形式的產(chǎn)品。但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是與本發(fā)明相同或相近似的技術(shù)方案，均在其保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種火電機組與空氣透平稱合的發(fā)電系統(tǒng),其特征在于，包括火力發(fā)電機組、風機、壓氣機、高溫換熱器、空氣預熱器、空氣透平和發(fā)電機等。風機入口處安裝調(diào)節(jié)門，風機出口通過管道分別與壓氣機的入口和空氣預熱器低溫段的空氣入口相連接。風機與壓氣機之間的管道上安裝調(diào)節(jié)門，在該調(diào)節(jié)門與壓氣機入口之間的管道上安裝有與外界大氣相通的調(diào)節(jié)門。壓氣機出口通過管道與空氣預熱器高溫段空氣入口相連接，空氣預熱器高溫段空氣出口通過管道與高溫換熱器空氣入口相連接，高溫換熱器空氣出口通過管道與渦輪入口相連接，渦輪出口通過管道與鍋爐爐膛相連通，高溫換熱器安裝在鍋爐爐膛的里面。風機、壓氣機以及發(fā)電機均由空氣透平驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火電機組與空氣透平耦合的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，當高溫換熱器安裝到鍋爐爐膛的外面時，高溫換熱器的煙氣入口通過煙道與鍋爐爐膛相連通，高溫換熱器的煙氣出口通過裝有調(diào)節(jié)門的煙道與鍋爐尾部煙道相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種火電機組與空氣透平耦合的發(fā)電系統(tǒng)，包括鍋爐汽輪發(fā)電機組、風機、壓氣機、高溫換熱器、空氣預熱器、鍋爐爐膛、空氣透平和發(fā)電機等。風機入口處安裝調(diào)節(jié)擋板，風機出口通過兩根管道分別與壓氣機入口和空氣預熱器低溫段的空氣入口相連接；壓氣機出口通過管道與空氣預熱器高溫段空氣入口相連接，空氣預熱器高溫段空氣出口通過管道與高溫換熱器空氣入口相連接，高溫換熱器空氣出口通過管道與渦輪入口相連接，渦輪出口通過管道與鍋爐爐膛相連通。風機與壓氣機之間的管道上也安裝調(diào)節(jié)擋板。高溫換熱器可以直接安裝在鍋爐爐膛的里面，或者高溫換熱器的煙氣入口通過管道與鍋爐爐膛相連通，高溫換熱器的煙氣出口通過裝有調(diào)節(jié)擋板的管道與鍋爐尾部煙道相連通。風機、壓氣機以及發(fā)電機均由空氣透平驅(qū)動。
文檔編號F01K11/02GK102654066SQ20111004840
公開日2012年9月5日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者李建鋒 申請人:中國電力企業(yè)聯(lián)合會科技開發(fā)服務中心, 中電聯(lián)(北京)科技發(fā)展有限公司