本發(fā)明屬于燃煤發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種整合IGCC與超臨界機(jī)組的調(diào)峰電站及調(diào)峰方法。
背景技術(shù):
由于我國煤炭資源豐富,價(jià)格便宜,長期以來,燃煤發(fā)電都在我國電力供應(yīng)中占據(jù)主體地位,每年全國有70%以上的電量由燃煤電廠發(fā)出。我國燃煤發(fā)電經(jīng)過長期的發(fā)展,燃煤發(fā)電機(jī)組技術(shù)能力不斷完善,主蒸汽參數(shù)不斷提高,發(fā)電效率不斷提升,環(huán)保性能也大大改善。然而,在以風(fēng)電為代表的可在能源發(fā)電不斷發(fā)展壯大的背景下,燃煤電站將面臨節(jié)能減排之外的另一大挑戰(zhàn),即調(diào)峰能力提升。
一方面以大容量超臨界燃煤機(jī)組和IGCC(整體煤氣化聯(lián)合循環(huán))發(fā)電為代表的新型燃煤發(fā)電技術(shù),刷新了燃煤發(fā)電效率和污染物減排的記錄,為未來燃煤發(fā)電指明了兩個重要發(fā)展方向。另一方面,隨著我國能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,以風(fēng)電為代表的可再生能源發(fā)電比例不斷提升,由于可再生能源具有可持續(xù),低污染的特點(diǎn),因此得到了國家的大力扶持,發(fā)展迅速。然而,以風(fēng)電為代表的可再生能源發(fā)電具有很大的不確定性和不穩(wěn)定性,可靠性能極低。比如風(fēng)力發(fā)電設(shè)備,只有在有風(fēng)的時(shí)候才能夠發(fā)出電能,而此時(shí)往往電力用戶并不一定需要用電,而當(dāng)電力用戶需要用電的時(shí)候,卻不一定有風(fēng)。電能不可大規(guī)模儲存,電能即發(fā)即用的特性決定了電網(wǎng)中必須要有一定數(shù)量的發(fā)電機(jī)組專門用來調(diào)峰。當(dāng)有風(fēng)時(shí),風(fēng)電大規(guī)模上網(wǎng),此時(shí)需要調(diào)峰機(jī)組降低負(fù)荷,甚至深度降負(fù)荷,以維持電網(wǎng)電能的供需平衡,而當(dāng)風(fēng)電遭遇風(fēng)力下降,發(fā)電減少時(shí),又需要調(diào)峰機(jī)組快速升高負(fù)荷,以補(bǔ)充風(fēng)電退出的發(fā)電功率。
截止2015年底,我國風(fēng)電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到約1.5億千瓦,為保證如此大規(guī)模的風(fēng)電上網(wǎng),需要大量的其他可靠形式的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行調(diào)峰。目前的情況是,核電機(jī)組往往都安排負(fù)擔(dān)基礎(chǔ)負(fù)荷,機(jī)組要維持滿負(fù)荷發(fā)電狀態(tài),很少做出變動,不能調(diào)峰;由于水利調(diào)節(jié)需要和裝機(jī)容量的限制,水電調(diào)峰能力也已經(jīng)發(fā)揮到極限,滿足不了調(diào)峰缺口;因而為保證風(fēng)電上網(wǎng),電網(wǎng)調(diào)峰責(zé)任自然需要火電機(jī)組來承擔(dān)。我國由于天然氣資源短缺的限制,不能建設(shè)太多的燃?xì)怆姀S用來調(diào)峰,因而燃煤電廠參與調(diào)峰是未來電力發(fā)展的必然要求。因此未來燃煤發(fā)電機(jī)組應(yīng)當(dāng)具有快速啟動、低負(fù)荷穩(wěn)燃和快速升負(fù)荷的能力。
目前,超臨界電站煤粉鍋爐因?yàn)闆]有汽包等大體積厚壁金屬部件,因而較少擔(dān)心金屬熱應(yīng)力的影響,可以較快的變動負(fù)荷,這是超臨界電站參與調(diào)峰的優(yōu)勢,然而,在低負(fù)荷狀態(tài)時(shí),尤其當(dāng)負(fù)荷低于設(shè)計(jì)值的35%以下時(shí),爐膛很難穩(wěn)燃,需要投油輔助燃燒。燃油成本極大,并且燃油會造成污染,尾部除塵、脫硫脫硝設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而IGCC發(fā)電機(jī)組,由于系統(tǒng)流程很長,負(fù)荷調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間較長,負(fù)荷變動速度很小,單獨(dú)依靠IGCC發(fā)電也很難適應(yīng)調(diào)峰的要求。超臨界機(jī)組和IGCC兩種最具效率和環(huán)保優(yōu)勢的燃煤發(fā)電形式,都難以適應(yīng)配合風(fēng)電上網(wǎng)調(diào)峰的需要,這是目前燃煤發(fā)電的發(fā)展面臨的重要問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問題在于提供一種整合IGCC與超臨界機(jī)組的調(diào)峰電站及調(diào)峰方法,可以實(shí)現(xiàn)超臨界鍋爐低成本的低負(fù)荷穩(wěn)燃,并使電站具有寬負(fù)荷、快速度的調(diào)峰的能力,克服了大容量超臨界火電機(jī)組和IGCC發(fā)電機(jī)組分別由于難以低負(fù)荷穩(wěn)燃和難以快速變負(fù)荷而不能適應(yīng)配合風(fēng)電上網(wǎng)快速調(diào)峰的缺點(diǎn)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種整合IGCC與超臨界機(jī)組的調(diào)峰電站,包括IGCC發(fā)電機(jī)組和超臨界發(fā)電機(jī)組,所述的IGCC發(fā)電機(jī)組中的氣化爐出口接凈化單元合成氣入口,凈化單元出口分成兩路,一路接燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室,通過調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的合成氣進(jìn)氣量使調(diào)峰電站進(jìn)行快速變負(fù)荷,另一路接超臨界發(fā)電機(jī)組中的超臨界鍋爐的合成氣燒嘴;超臨界鍋爐接引合成氣進(jìn)行點(diǎn)火啟動,以及在低負(fù)荷時(shí)利用合成氣穩(wěn)燃;
由超臨界鍋爐提供蒸汽的超臨界蒸汽輪機(jī)的汽缸中引出管道接到蒸汽調(diào)節(jié)器,蒸汽調(diào)節(jié)器出口接IGCC發(fā)電機(jī)組中的聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)入口管道,在IGCC發(fā)電機(jī)組啟動時(shí),由來自蒸汽調(diào)節(jié)器的抽汽對聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)進(jìn)行沖轉(zhuǎn)和帶負(fù)荷。
所述的IGCC發(fā)電機(jī)組中,氣化爐的煤粉入口接煤粉,氧氣入口與空分單元的氧氣出口相連接;燃?xì)廨啓C(jī)同軸連接燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī),燃?xì)廨啓C(jī)透平出口接余熱鍋爐,余熱鍋爐出口為余熱鍋爐排煙;余熱鍋爐高壓蒸汽出口接聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)入口,聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)同軸連接聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪發(fā)電機(jī),聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)出口連接第二凝汽器入口,第二凝汽器出口連接第二給水泵入口,第二給水泵出口連接余熱鍋爐給水入口。
所述的超臨界發(fā)電機(jī)組中,超臨界鍋爐設(shè)有煤粉燒嘴和合成氣燒嘴,煤粉燒嘴接鍋爐煤粉,超臨界鍋爐主蒸汽出口連接超臨界蒸汽輪機(jī)的高壓缸入口,超臨界蒸汽輪機(jī)的高壓缸出口連接超臨界鍋爐再熱器入口,超臨界鍋爐再熱器出口連接超臨界蒸汽輪機(jī)的中壓缸入口,超臨界蒸汽輪機(jī)的中壓缸出口連接超臨界蒸汽輪機(jī)的低壓缸入口,超臨界蒸汽輪機(jī)的低壓缸出口連接第一凝汽器乏汽入口;超臨界蒸汽輪機(jī)同軸連接超臨界蒸汽輪發(fā)電機(jī),第一凝汽器出口連接低壓加熱器組入口,低壓加熱器組出口接第一給水泵入口,第一給水泵出口接高壓加熱器組入口,高壓加熱器組出口接超臨界鍋爐給水入口。
分別在超臨界蒸汽輪機(jī)的中壓缸中段和中壓缸前端各引出一條管道接到蒸汽調(diào)節(jié)器,蒸汽調(diào)節(jié)器出口接聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)入口管道。
該調(diào)峰電站的IGCC發(fā)電機(jī)組運(yùn)行而啟動超臨界發(fā)電機(jī)組的情況下,在超臨界鍋爐啟動時(shí),采用從凈化單元接引合成氣進(jìn)行點(diǎn)火,直至超臨界鍋爐煤粉燃燒穩(wěn)定以后再停止燃燒合成氣;
對于超臨界發(fā)電機(jī)組運(yùn)行而要啟動IGCC發(fā)電機(jī)組的情況,在氣化爐啟動初期,氣化爐所產(chǎn)的合成氣全部送去超臨界鍋爐燃燒,當(dāng)氣化爐所產(chǎn)合成氣流量穩(wěn)定以后,合成氣改送至燃?xì)廨啓C(jī);在聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)啟動初期,聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)先利用蒸汽調(diào)節(jié)器來的蒸汽進(jìn)行沖轉(zhuǎn)和并網(wǎng)發(fā)電;當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)啟動并帶動余熱鍋爐產(chǎn)生對應(yīng)參數(shù)的蒸汽后,再將聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)的供汽源切換為余熱鍋爐。
基于所述整合IGCC與超臨界機(jī)組的調(diào)峰電站的調(diào)峰方法,包括以下操作:
當(dāng)電網(wǎng)要求調(diào)峰電站快速降負(fù)荷時(shí),氣化爐負(fù)荷維持穩(wěn)定不變,通過減少燃?xì)廨啓C(jī)的合成氣進(jìn)氣量迅速降低負(fù)荷,并將氣化爐多出的合成氣從凈化單元出口接至超臨界鍋爐燃燒,同時(shí)減少超臨界鍋爐的煤粉量,使超臨界鍋爐的負(fù)荷根據(jù)需要逐漸降低或維持穩(wěn)定;若短時(shí)間范圍內(nèi)電網(wǎng)又需要電站進(jìn)行負(fù)荷提升,則減少送往超臨界鍋爐的合成氣量,增加送往燃?xì)廨啓C(jī)的合成氣量,以快速增加電站發(fā)電功率,此時(shí)超臨界鍋爐的負(fù)荷通過增加煤粉量維持。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
本發(fā)明提供的整合IGCC與超臨界機(jī)組的調(diào)峰電站及調(diào)峰方法,采用IGCC與超臨界火電機(jī)組相結(jié)合的技術(shù)形式,在IGCC與超臨界發(fā)電機(jī)組之間設(shè)置合成氣和蒸汽的聯(lián)絡(luò)管道,將兩種發(fā)電形式進(jìn)行有機(jī)融合,實(shí)現(xiàn)高發(fā)電效率和環(huán)保性能。氣化爐產(chǎn)生的合成氣既可以送燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電,也可以分出一部分或全部送往超臨界鍋爐燃燒,這樣就保證了超臨界鍋爐啟動時(shí)的引燃需求,和進(jìn)行超低負(fù)荷調(diào)峰時(shí)的穩(wěn)燃需求,使超臨界鍋爐獲得快速啟動和超低負(fù)荷穩(wěn)燃的調(diào)峰能力。
在IGCC啟動初期,當(dāng)氣化爐所產(chǎn)的合成氣質(zhì)量不穩(wěn)定,不足以滿足燃?xì)廨啓C(jī)使用要求時(shí),合成氣可以送去超臨界鍋爐內(nèi)燃燒,避免了送去火炬燃燒而造成燃料的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)了能量回收。而且超臨界鍋爐啟動時(shí)可以采用合成氣點(diǎn)火,利用合成氣代替燃油,節(jié)省燃油費(fèi)用。
燃?xì)廨啓C(jī)需要使用燃油啟動,升至高負(fù)荷以后再將燃料切換成合成氣,而燃?xì)廨啓C(jī)從啟動到升至高負(fù)荷之前需要先保持低負(fù)荷,以等待聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)啟動和暖機(jī),造成燃?xì)廨啓C(jī)啟動速度慢,燃油時(shí)間長,耗油量大。本發(fā)明在超臨界蒸汽輪機(jī)和聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)之間有蒸汽聯(lián)絡(luò)管,改變了IGCC聯(lián)合循環(huán)部分的啟動過程,可以先利用超臨界蒸汽輪機(jī)的抽汽對聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)進(jìn)行沖轉(zhuǎn)和帶負(fù)荷,當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)啟動以后,直接將燃?xì)廨啓C(jī)提升至較高的負(fù)荷后再進(jìn)行燃料切換,而不必再等待聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)和暖機(jī)過程,因而節(jié)省了燃油使用量,并且加快了聯(lián)合循環(huán)的啟動過程。
電網(wǎng)調(diào)峰需要電站快速降負(fù)荷時(shí),燃機(jī)可以直接減少合成氣進(jìn)氣量而進(jìn)行減負(fù)荷,而不必等待氣化爐合成氣產(chǎn)量下降,提高了降負(fù)荷速度,氣化爐多產(chǎn)的合成氣可以送往超臨界鍋爐燃燒,避免能量浪費(fèi)。深度調(diào)峰時(shí),超臨界鍋爐采用合成氣穩(wěn)燃,取代投油穩(wěn)燃,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,并且避免了鍋爐尾部的電除塵、脫硫脫硝等設(shè)備被燃油不完全燃燒產(chǎn)生的黑煙污染,提高了設(shè)備的安全性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1為煤粉;2為氣化爐;3為凈化單元;4為鍋爐煤粉;5為超臨界鍋爐;6為超臨界蒸汽輪機(jī);7為超臨界蒸汽輪發(fā)電機(jī);8為第一凝汽器;9為低壓加熱器組;10為第一給水泵;11為高壓加熱器組;12為空氣;13為空分單元;14為燃?xì)廨啓C(jī);15為燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī);16為余熱鍋爐;17為余熱鍋爐排煙;18為蒸汽調(diào)節(jié)器;19為聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī);20為聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪發(fā)電機(jī);21為第二凝汽器;22為第二給水泵。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
參見圖1,一種整合IGCC與超臨界機(jī)組的調(diào)峰電站,包括IGCC發(fā)電機(jī)組和超臨界發(fā)電機(jī)組,其特征在于,所述的IGCC發(fā)電機(jī)組中的氣化爐2出口接凈化單元3合成氣入口,凈化單元3出口分成兩路,一路接燃?xì)廨啓C(jī)14的燃燒室,通過調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)14的合成氣進(jìn)氣量使調(diào)峰電站進(jìn)行快速變負(fù)荷,另一路接超臨界發(fā)電機(jī)組中的超臨界鍋爐5的合成氣燒嘴;超臨界鍋爐5接引合成氣進(jìn)行點(diǎn)火啟動,以及在低負(fù)荷時(shí)利用合成氣穩(wěn)燃;
由超臨界鍋爐5提供蒸汽的超臨界蒸汽輪機(jī)6的汽缸中引出管道接到蒸汽調(diào)節(jié)器18,蒸汽調(diào)節(jié)器18出口接IGCC發(fā)電機(jī)組中的聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)19入口管道,在IGCC發(fā)電機(jī)組啟動時(shí),由來自蒸汽調(diào)節(jié)器18的抽汽對聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)19進(jìn)行沖轉(zhuǎn)和帶負(fù)荷。
本發(fā)明采用IGCC與超臨界火電機(jī)組相結(jié)合的技術(shù)形式,在IGCC與超臨界發(fā)電機(jī)組之間設(shè)置合成氣和蒸汽的聯(lián)絡(luò)管道,將兩種發(fā)電形式進(jìn)行有機(jī)融合。氣化爐產(chǎn)生的合成氣既可以送燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電,也可以分出一部分或全部送往超臨界鍋爐燃燒,這樣就保證了超臨界鍋爐啟動時(shí)的引燃需求,和進(jìn)行超低負(fù)荷調(diào)峰時(shí)的穩(wěn)燃需求,使超臨界鍋爐獲得快速啟動和超低負(fù)荷穩(wěn)燃的調(diào)峰能力。在超臨界蒸汽輪機(jī)和聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)之間有蒸汽聯(lián)絡(luò)管,當(dāng)IGCC啟動時(shí),可以先利用超臨界蒸汽輪機(jī)的抽汽對聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)進(jìn)行沖轉(zhuǎn)和帶負(fù)荷,當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)啟動以后,直接將燃?xì)廨啓C(jī)提升至較高的負(fù)荷,而不必再等待聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)的沖轉(zhuǎn)和暖機(jī)過程,這樣就加快了IGCC的聯(lián)合循環(huán)部分的啟動過程。
基于所述整合IGCC與超臨界機(jī)組的調(diào)峰電站的調(diào)峰方法,包括以下操作:
當(dāng)電網(wǎng)要求調(diào)峰電站快速降負(fù)荷時(shí),氣化爐2負(fù)荷維持穩(wěn)定不變,通過減少燃?xì)廨啓C(jī)14的合成氣進(jìn)氣量迅速降低負(fù)荷,并將氣化爐2多出的合成氣從凈化單元3出口接至超臨界鍋爐5燃燒,同時(shí)減少超臨界鍋爐5的煤粉量,使超臨界鍋爐5的負(fù)荷根據(jù)需要逐漸降低或維持穩(wěn)定;若短時(shí)間范圍內(nèi)電網(wǎng)又需要電站進(jìn)行負(fù)荷提升,則減少送往超臨界鍋爐5的合成氣量,增加送往燃?xì)廨啓C(jī)14的合成氣量,以快速增加電站發(fā)電功率,此時(shí)超臨界鍋爐5的負(fù)荷通過增加煤粉量維持。
下面給出具體的實(shí)施例。如圖1所示,該調(diào)峰電站包括氣化爐2、凈化單元3、超臨界鍋爐5、超臨界蒸汽輪機(jī)6、超臨界蒸汽輪發(fā)電機(jī)7、第一凝汽器8、低壓加熱器組9、第一給水泵10、高壓加熱器組11、空分單元13、燃?xì)廨啓C(jī)14、燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)15、余熱鍋爐16、蒸汽調(diào)節(jié)器18、聯(lián)合循環(huán)汽輪機(jī)19、聯(lián)合循環(huán)汽輪發(fā)電機(jī)20、第二凝汽器21和第二給水泵22等主要設(shè)備組成。
電站各主要設(shè)備和單元的連接方式為:空分單元13入口接空氣12,空分單元13氧氣出口接氣化爐2氧氣入口,氣化爐2煤粉入口接煤粉1,氣化爐2出口接凈化單元3粗合成氣入口,凈化單元3出口分成兩路,一路接超臨界鍋爐5的合成氣燒嘴,另一路接燃?xì)廨啓C(jī)14燃燒室,燃?xì)廨啓C(jī)14同軸連接燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)15,燃?xì)廨啓C(jī)14透平出口接余熱鍋爐16,余熱鍋爐16出口為余熱鍋爐排煙17;余熱鍋爐16高壓蒸汽出口接聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)19入口,聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)19同軸連接聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪發(fā)電機(jī)20,聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)19出口連接第二凝汽器21入口,第二凝汽器21出口連接第二給水泵22入口,第二給水泵22出口連接余熱鍋爐16給水入口;
超臨界鍋爐5煤粉燒嘴接鍋爐煤粉4,超臨界鍋爐5主蒸汽出口連接超臨界蒸汽輪機(jī)6高壓缸入口,超臨界蒸汽輪機(jī)6高壓缸出口連接超臨界鍋爐5再熱器入口,超臨界鍋爐5再熱器出口連接超臨界蒸汽輪機(jī)6中壓缸入口,超臨界蒸汽輪機(jī)6中壓缸出口連接超臨界蒸汽輪機(jī)6低壓缸入口,超臨界蒸汽輪機(jī)6低壓缸出口連接第一凝汽器8乏汽入口;超臨界蒸汽輪機(jī)6同軸連接超臨界蒸汽輪發(fā)電機(jī)7,第一凝汽器8出口連接低壓加熱器組9入口,低壓加熱器組9出口接第一給水泵10入口,第一給水泵10出口接高壓加熱器組11入口,高壓加熱器組11出口接超臨界鍋爐5給水入口。在超臨界蒸汽輪機(jī)6中壓缸中段和超臨蒸界汽輪機(jī)6中壓缸前端分別引出一條管道接到蒸汽調(diào)節(jié)器18,蒸汽調(diào)節(jié)器18出口接聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)19入口管道。
調(diào)峰電站應(yīng)當(dāng)具有的特性包括快速啟動、快速升降負(fù)荷和電站鍋爐在低負(fù)荷甚至超低負(fù)荷時(shí)能夠穩(wěn)定的燃燒,即穩(wěn)燃。下面說明該調(diào)峰電站實(shí)現(xiàn)這些特殊性能的過程。該調(diào)峰電站的啟動分為全廠的冷態(tài)啟動、IGCC運(yùn)行時(shí)超臨界發(fā)電部分的啟動和超臨界發(fā)電部分運(yùn)行時(shí)IGCC部分的啟動三種情況,該電站可以安排IGCC部分和超臨界發(fā)電部分分別停機(jī)檢修,所以該電站絕大部分的啟動過程是指后兩種情況。
在合成氣凈化單元3出口有連接至超臨界鍋爐的管道,超臨界鍋爐5可以接引合成氣進(jìn)行點(diǎn)火啟動和在低負(fù)荷時(shí)利用合成氣穩(wěn)燃。對于IGCC部分運(yùn)行而要啟動超臨界發(fā)電部分的情況,在超臨界鍋爐5啟動時(shí),采用從凈化單元3接引過來的合成氣進(jìn)行點(diǎn)火,直至超臨界鍋爐5煤粉燃燒穩(wěn)定以后再停止燃燒合成氣。對于超臨界發(fā)電部分運(yùn)行而要啟動IGCC部分的情況,在氣化爐啟動初期,氣化爐所產(chǎn)的合成氣全部送去超臨界鍋爐5燃燒,以回收熱能產(chǎn)生蒸汽用來發(fā)電,當(dāng)氣化爐所產(chǎn)合成氣流量穩(wěn)定以后,合成氣改送至燃?xì)廨啓C(jī)。
在聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)側(cè)設(shè)置了蒸汽調(diào)節(jié)器18,并從超臨界蒸汽輪機(jī)抽取兩股蒸汽至蒸汽調(diào)節(jié)器18混合,以獲得合適參數(shù)的蒸汽。在聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)19啟動初期,聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)19首先利用蒸汽調(diào)節(jié)器18來的蒸汽進(jìn)行沖轉(zhuǎn)和并網(wǎng)發(fā)電;當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)14啟動并帶動余熱鍋爐16產(chǎn)生對應(yīng)參數(shù)的蒸汽以后,再將聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)19的供汽源切換為余熱鍋爐16,該措施可加快燃?xì)廨啓C(jī)和聯(lián)合循環(huán)蒸汽輪機(jī)的啟動速度。
為響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)峰的快速變負(fù)荷需求,通過調(diào)節(jié)燃?xì)廨啓C(jī)的合成氣進(jìn)氣量進(jìn)行快速變負(fù)荷,氣化爐負(fù)荷維持穩(wěn)定不變,除供燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電以外,氣化爐多產(chǎn)的合成氣送去超臨界鍋爐燃燒。當(dāng)電網(wǎng)要求電站快速降負(fù)荷時(shí),首先通過減少合成氣進(jìn)氣量迅速降低燃?xì)廨啓C(jī)14的負(fù)荷,并將氣化爐2多出的合成氣從凈化單元3出口接至超臨界鍋爐5燃燒,同時(shí)減少超臨界鍋爐5的煤粉量,使超臨界鍋爐5的負(fù)荷根據(jù)需要逐漸降低或維持穩(wěn)定。如果短時(shí)間范圍內(nèi)電網(wǎng)又需要電站進(jìn)行負(fù)荷提升,則減少送往超臨界鍋爐5的合成氣量,增加送往燃?xì)廨啓C(jī)的合成氣量,以快速增加電站發(fā)電功率,此時(shí)超臨界鍋爐5的負(fù)荷通過增加煤粉量維持。
當(dāng)電網(wǎng)要求電站進(jìn)行深度調(diào)峰超低負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)候,如果超臨界鍋爐5的負(fù)荷降低至額定負(fù)荷的35%以下,則利用從合成氣凈化單元3接引的合成氣進(jìn)行穩(wěn)燃。
在該實(shí)施實(shí)例中,該IGCC與超臨界機(jī)組整合的調(diào)峰電站的主要參數(shù)由表1給出。
表1整合IGCC與超臨界火力發(fā)電機(jī)組的調(diào)峰電站主要參數(shù)
以上給出的實(shí)施例是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明較優(yōu)的例子,本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的技術(shù)特征所做出的任何非本質(zhì)的添加、替換,均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。