[发明专利]全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统及其工艺

说明书

技术领域

本发明属于锅炉技术领域，特别涉及一种全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统及其工艺。

背景技术

在传统的蒸汽动力循环系统中，锅炉完成给水加热功能，汽轮机完成蒸汽做功功能。在锅炉的尾部受热面通常采用空气预热器，空气预热器的进口空气温度由大气环境决定，通常不可调节，由于空气热容流率小于烟气热容流率，要保证足够的传热温差，排烟温度降低受到固有的限制，而排烟温度高必然使后续的湿法脱硫系统水耗增加。此外，由于空气入口温度较低，在空气-烟气热交换的传统空气预热器里，换热面的温度通常在烟气温度和空气温度的中间值附近，产生不可避免的低温腐蚀和堵灰等不利影响。另一方面，现代蒸汽动力工程通常采用回热循环和再热循环以提高循环效率，但回热的极限通常受制于给水温度提高后将使锅炉设备的投资增加或排烟温度增加，这限制了热效率的进一步提高。在传统的空气预热器，受热面两侧都为气体，除低温腐蚀问题难于处理外，受热面的传热强化也存在困难。传统热力循环采用的锅炉系统，在不同负荷下其SCR脱硝通常受到SCR催化剂所在位置温度变化的影响，难以控制。因此，综上所述，由于存在上述的锅炉排烟温度降低受限，低温腐蚀和堵灰的影响，对SCR运行不利，以及回热循环给水温度提高受限和受热面较大等缺点，传统的蒸汽动力循环虽然采用再热和回热等手段提高循环效率，但其热力学不完善度仍较差，与同样的热源温度-环境温度确定的卡诺循环效率差别显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统及其工艺，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

全回热的燃料燃烧蒸汽动力循环热力发电系统，包括炉膛和锅炉高温烟气段、第一再热器、第二再热器、过热器、水冷壁、主蒸汽管道、发电机、汽轮机、凝汽器、风机、凝结水泵、高压凝结水泵、高压凝结水加热器、低压加热器、给水泵、高压加热器和空气加热器；炉膛和锅炉高温烟气段设有过热器、水冷壁、第一再热器和第二再热器；第一再热器和第二再热器通过管道连接汽轮机再热蒸汽进出口；水冷壁的出口通过依次连接的过热器和主蒸汽管道连接汽轮机；汽轮机连接发电机；汽轮机的乏汽管道连接凝汽器的入口，凝汽器的出口连接凝结水泵的入口和高压凝结水泵的入口；凝结水泵的出口通过依次连接的低压加热器、给水泵和高压加热器连接水冷壁的入口；高压凝结水泵的出口与高压凝结水加热器换热后连接水冷壁的入口；风机的出口连接空气加热器；空气加热器的出风作为二次风，二次风与一次风个燃料一起送入炉膛；汽轮机连接多路汽轮机抽汽管路，多路汽轮机抽汽管路分别用于与高压凝结水加热器、低压加热器、高压加热器和空气加热器进行热交换；锅炉高温烟气段的排烟管与高压凝结水加热器热交换后连接烟气净化系统。

进一步的，汽轮机连接多路汽轮机抽汽管路分成三路；第一路管路中的蒸汽与空气加热器热交换后形成凝结水汇入凝汽器出口的凝结水中；第二路管路中的蒸汽与高压加热器热交换后汇入第三路管路；第三路管路中的蒸汽与低压加热器热交换后形成凝结水汇入凝汽器出口的凝结水中。

进一步的，汽轮机连接多路汽轮机抽汽管路中的蒸汽与空气加热器热交换后形成两路，第一路管路中的蒸汽与高压加热器热交换后汇入第二路管路；第二路管路中的蒸汽与低压加热器热交换后形成凝结水汇入凝汽器出口的凝结水中。

进一步的，高压凝结水泵控制其出口凝结水的流量，使得烟气热容流率与高压凝结水泵所抽取凝结水热容流率相同。