燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)及其運(yùn)行控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于能源領(lǐng)域，具體涉及一種燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)及其運(yùn)行控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)的運(yùn)行工況是根據(jù)其負(fù)荷狀態(tài)實(shí)時(shí)調(diào)整的，由于負(fù)荷的變化，燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)往往不能滿負(fù)荷發(fā)電，低負(fù)荷時(shí)燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)效率相對(duì)較低。
[0003]目前提高蒸汽循環(huán)效率主要途徑為增加蒸汽輪機(jī)的進(jìn)汽參數(shù)從而提高蒸汽輪機(jī)的做功效率，然而，選擇更高壓力和更高溫度的蒸汽輪機(jī)和余熱鍋爐，大幅度增加了電廠初投資，回收期較長，無論是新建機(jī)組還是老機(jī)組改造，都不利于推廣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]基于此，本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)及其運(yùn)行控制方法，熱效率高，設(shè)備造價(jià)低。
[0005]其技術(shù)方案如下:
[0006]—種燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)，包括:燃?xì)鈾C(jī)組，所述燃?xì)鈾C(jī)組包括燃?xì)廨啓C(jī);蒸汽循環(huán)回路，所述蒸汽循環(huán)回路上設(shè)有余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)、以及凝汽器，所述余熱鍋爐內(nèi)設(shè)有余熱煙道，從所述凝汽器至所述余熱鍋爐的管路上或者所述余熱鍋爐內(nèi)的管路上設(shè)有抽水口，從所述凝汽器至所述余熱鍋爐的管路上或者所述余熱鍋爐內(nèi)的管路上設(shè)有補(bǔ)水口 ；預(yù)熱循環(huán)回路，所述預(yù)熱循環(huán)回路上設(shè)有余熱換熱器和預(yù)熱換熱器;加熱支路，所述加熱支路上設(shè)有燃料加熱器，所述燃料加熱器具有相配合的第一換熱通道和第二換熱通道;其中，所述余熱煙道與所述燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣出口對(duì)接，所述余熱換熱器安裝于所述余熱煙道內(nèi)，所述預(yù)熱換熱器與所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)膺M(jìn)口對(duì)接;所述第一換熱通道的進(jìn)口、出口分別與所述抽水口、所述補(bǔ)水口對(duì)接，所述第二換熱通道的進(jìn)口與所述預(yù)熱換熱器對(duì)接，所述第二換熱通道的出口與所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)膺M(jìn)口對(duì)接。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述蒸汽循環(huán)回路上還設(shè)有至少一級(jí)蒸汽循環(huán)換熱器，所述蒸汽循環(huán)換熱器安裝于所述余熱煙道內(nèi)，所述余熱煙道內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向上，所述余熱換熱器位于最末一級(jí)蒸汽循環(huán)換熱器的下游。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)熱循環(huán)回路上還設(shè)有流量控制閥。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述燃?xì)廨啓C(jī)的空氣進(jìn)口設(shè)有溫度傳感器;或者，所述燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)膺M(jìn)口設(shè)有溫度傳感器。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)熱循環(huán)回路中的預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)流出所述余熱換熱器的溫度為60°C至75°C。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述余熱煙道內(nèi)流經(jīng)所述余熱換熱器的煙氣的溫度為75°C至 90°C。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，從所述預(yù)熱換熱器輸出的燃?xì)鉁囟葹?0°C至60°C。從所述燃料加熱器輸出的燃?xì)鉁囟葹?75°C至195°C。
[0013]—種燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)運(yùn)行控制方法，包括:燃?xì)夂涂諝膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)中燃燒，燃燒后的煙氣進(jìn)入余熱鍋爐的余熱煙道，并且對(duì)蒸汽循環(huán)回路的給水進(jìn)行加熱，加熱后的給水進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功;預(yù)加熱:預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)在預(yù)熱循環(huán)回路中循環(huán)，當(dāng)預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)流經(jīng)余熱換熱器時(shí)，被余熱煙道內(nèi)的煙氣加熱，被加熱后預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)流經(jīng)預(yù)熱換熱器時(shí)，對(duì)進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)膺M(jìn)行預(yù)加熱，燃?xì)馍郎?，預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)被降溫，降溫后的預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)進(jìn)入余熱換熱器被再次加熱;再加熱:蒸汽循環(huán)回路的部分給水從抽水口進(jìn)入燃料加熱器的第一換熱通道，經(jīng)過預(yù)熱換熱器預(yù)加熱的燃?xì)膺M(jìn)入燃料加熱器的第二換熱通道，給水在燃料加熱器中對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行再加熱，燃?xì)庠俅紊郎?，給水被降溫，降溫后的給水通過補(bǔ)水口回流蒸汽循環(huán)回路，再升溫后的燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)溫度傳感器檢測到的燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)膺M(jìn)口處燃?xì)獾臏囟?，調(diào)節(jié)流量控制閥，控制預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)的流量，從而控制進(jìn)入預(yù)加熱后燃?xì)獾臏囟取?br>[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]對(duì)進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)膺M(jìn)行預(yù)加熱和再加熱，提高進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)獾臏囟?，從而提高燃?xì)廨啓C(jī)做功后的排煙溫度。同時(shí)，增加蒸汽循環(huán)回路的給水流量，使其與燃?xì)廨啓C(jī)排放的更高溫度的煙氣換熱得到更大的蒸汽量，使更大流量的蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功，此時(shí)的蒸汽維持原來蒸汽壓力和溫度基本不變，這些更多的蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)做功獲得更大的出力，提高整個(gè)燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)的效率。另一方面，經(jīng)過余熱鍋爐的煙氣經(jīng)過預(yù)熱循環(huán)回路對(duì)熱能的進(jìn)一步利用后被冷卻，余熱鍋爐內(nèi)排出的煙氣溫度大幅度降低，提高熱效率。另一方面，預(yù)熱循環(huán)回路不改變?nèi)細(xì)庹羝h(huán)的蒸汽運(yùn)行參數(shù)，不需要采用耐溫耐壓性更好的材料，在提高熱效率的同時(shí)避免大幅提高整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)。先通過預(yù)熱循環(huán)回路在預(yù)熱換熱器中對(duì)燃?xì)忸A(yù)加熱，再送入燃料加熱器中采用蒸汽循環(huán)回路的給水再加熱，通過兩級(jí)加熱使燃?xì)猥@得更高的溫度，并且，可以降低蒸汽循環(huán)回路給水的使用量，節(jié)約高品位能量。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:
[0019]100、燃?xì)廨啓C(jī)，210、余熱鍋爐，211、余熱煙道，212、余熱煙囪，220、蒸汽輪機(jī)，230、凝汽器，310、余熱換熱器，320、預(yù)熱換熱器，330、流量控制閥，340、升壓栗，410、燃料加熱器，420、流量調(diào)節(jié)閥，430、循環(huán)栗。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0021]如圖1所示，燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)包括:燃?xì)鈾C(jī)組、蒸汽機(jī)組、預(yù)熱循環(huán)回路、以及加熱支路。燃?xì)鈾C(jī)組包括燃?xì)廨啓C(jī)100;蒸汽機(jī)組包括蒸汽循環(huán)回路，蒸汽循環(huán)回路上設(shè)有余熱鍋爐210、蒸汽輪機(jī)220、以及凝汽器230，余熱鍋爐210內(nèi)設(shè)有余熱煙道211，從凝汽器至余熱鍋爐210的管路上或者余熱鍋爐210內(nèi)的管路上設(shè)有抽水口，從凝汽器至余熱鍋爐210的管路上或者余熱鍋爐210內(nèi)的管路上設(shè)有補(bǔ)水口；預(yù)熱循環(huán)回路，預(yù)熱循環(huán)回路上設(shè)有余熱換熱器310和預(yù)熱換熱器320;加熱支路上設(shè)有燃料加熱器410，燃料加熱器410具有相配合的第一換熱通道和第二換熱通道;其中，余熱煙道211與燃?xì)廨啓C(jī)100的煙氣出口對(duì)接，余熱換熱器310安裝于余熱煙道211內(nèi)，預(yù)熱換熱器320與燃?xì)廨啓C(jī)100的燃?xì)膺M(jìn)口對(duì)接;第一換熱通道的進(jìn)口、出口分別與抽水口、補(bǔ)水口對(duì)接，第二換熱通道的進(jìn)口與預(yù)熱換熱器320對(duì)接，第二換熱通道的出口與燃?xì)廨啓C(jī)100的燃?xì)膺M(jìn)口對(duì)接。燃料加熱器410與抽水口之間設(shè)有循環(huán)栗430，或者燃料加熱器與補(bǔ)水口之間設(shè)有循環(huán)栗430，循環(huán)栗430為燃料加熱器410中給水流動(dòng)提供動(dòng)力。
[0022]燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)對(duì)外做功過程為:燃?xì)夂涂諝膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)100中燃燒，推動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)100對(duì)外做功，做功后的煙氣進(jìn)入余熱鍋爐210的余熱煙道211，并且對(duì)蒸汽循環(huán)回路的給水進(jìn)行加熱，加熱后的給水進(jìn)入蒸汽輪機(jī)220推動(dòng)蒸汽輪機(jī)220對(duì)外做功。預(yù)熱循環(huán)回路對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行預(yù)加熱:預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)在預(yù)熱循環(huán)回路中循環(huán)，當(dāng)預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)流經(jīng)余熱換熱器310時(shí)，被余熱煙道211內(nèi)的煙氣加熱，被加熱后預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)流經(jīng)預(yù)熱換熱器320時(shí)，對(duì)進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)100的燃?xì)膺M(jìn)行預(yù)加熱，燃?xì)馍郎兀A(yù)熱循環(huán)工質(zhì)被降溫，降溫后的預(yù)熱循環(huán)工質(zhì)進(jìn)入余熱換熱器310被再次加熱。加熱支路對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行再加熱:預(yù)熱循環(huán)回路的部分給水從抽水口進(jìn)入燃料加熱器410的第一換熱通道，經(jīng)過預(yù)熱換熱器320預(yù)加熱的燃?xì)膺M(jìn)入燃料加熱器410的第二換熱通道，給水在燃料加熱器410中對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行再加熱，燃?xì)庠俅紊郎兀o水被降溫，降溫后的給水通過補(bǔ)水口回流蒸汽循環(huán)回路，再升溫后的燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī) 100。
[0023]對(duì)進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)100的燃?xì)膺M(jìn)行預(yù)加熱和再加熱，使燃?xì)鉁囟壬?，從而提高了燃?xì)廨啓C(jī)100做功后的排煙溫度。同時(shí)，增加蒸汽循環(huán)回路的給水流量，使其與燃?xì)廨啓C(jī)100排放的更高溫度的煙氣換熱得到更大的蒸汽量，使更大流量的蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)220做功。此時(shí)的蒸汽維持原來蒸汽壓力和溫度基本不變，這些更多的蒸汽進(jìn)入蒸汽輪機(jī)220做功獲得更大的出力，提高整個(gè)燃?xì)庹羝?lián)合系統(tǒng)的效率。另一方面，經(jīng)過余熱鍋爐210的煙氣經(jīng)過預(yù)熱循環(huán)回路對(duì)熱能的進(jìn)一步利用后被冷卻，余熱鍋爐內(nèi)排出的煙氣溫度大幅度降低，提高熱效率。另一方面，預(yù)熱循環(huán)回路不改變?nèi)細(xì)庹羝h(huán)的蒸汽運(yùn)行參數(shù)，不需要采用耐溫耐壓性更好的材料，在提高熱效率的同時(shí)避免大幅提高整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)。不限于本實(shí)施例，根據(jù)需要，還可以設(shè)置兩套預(yù)熱換熱器，分別對(duì)進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)?、空氣進(jìn)行加熱，進(jìn)一步提尚熱效率。
[0024]蒸汽循環(huán)回路上還設(shè)有至少一級(jí)蒸汽循環(huán)換熱器，蒸汽循環(huán)換熱器安裝于余熱煙道211內(nèi)，余熱煙道211內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向上，余熱換熱器310位于最末一級(jí)蒸汽循環(huán)換熱器的下游。在煙氣的最下游設(shè)置余熱換熱器310，不需要對(duì)原有的蒸汽循環(huán)回路的換熱器及逆行改動(dòng)，僅對(duì)在蒸汽循環(huán)回路最后一級(jí)蒸汽循環(huán)換熱器后的煙氣進(jìn)行熱能再利用，增加燃?xì)廨啓C(jī)100的做功量，同時(shí)減低排煙溫度，提高整個(gè)系統(tǒng)的熱效率。本實(shí)施例中，蒸汽機(jī)組還包括與余熱煙道211對(duì)接的余熱煙囪212，蒸汽循環(huán)回路上還設(shè)有凝汽器和凝結(jié)水加熱器，凝結(jié)水加熱器安裝于余熱煙道211內(nèi)，凝結(jié)水加熱器是蒸汽循環(huán)回路上在余熱煙道211內(nèi)的最末一級(jí)換熱器，余熱換熱器310位于凝結(jié)水加熱器和余熱煙囪212之間，并且余熱換熱器310位于