[发明专利]一种燃煤发电机组能量高效利用系统

说明书

本发明是一种燃煤发电机组能量高效利用系统，其特点是，包括：设置给水加热器疏水‑空气预热器、低温省煤器、烟气‑空气预热器。利用给水加热器疏水加热锅炉送风，减小烟气加热空气造成的不可逆损失，利用低温省煤器加热给水加热器出口给水，降低汽轮机抽汽流量，提高机组发电效率，利用烟气‑空气预热器加热空气，降低锅炉排烟温度，充分利用锅炉烟气余热，提高了进入锅炉的空气温度，提升了能量利用效率。

技术领域

本发明涉及燃煤发电机组热力系统，是一种燃煤发电机组能量高效利用系统。

背景技术

燃煤发电机组具有供电负荷可控、受自然环境影响小、技术相对成熟等优势。然而，随着环境污染的日益严重和化石能源的逐年匮乏，作为清洁能源的提供者和环境污染物的排放者，燃煤发电机组的发电效率亟待提升。

目前，提升燃煤发电机组效率的主要方法是减小不可逆损失，现有燃煤发电机组热力系统集成技术在一定程度上能够提高燃煤发电机组效率。然而，发电机组的锅炉和汽轮机两侧能量还没有实现充分利用，锅炉烟气余热以及汽轮机抽汽过热等引起的能级不匹配造成的能量损失依旧很大。例如：中国实用新型专利公告号：CN207006113U公开了“一种燃煤电站低温余热深度利用系统”，它包括空气预热器、低温省煤器、第一余热回收级、第二余热回收级；锅炉尾部烟气经空气预热器后依次经过低温省煤器、第一余热回收级、第二余热回收级；低温省煤器连接汽轮机回热系统，回热系统冷凝水经加热后返回汽轮机回热系统；其特点是第一余热回收级接入锅炉送风系统，作为空气预热器的前级，吸收烟气余热对输入空气进行预加热；第二余热回收级接入锅炉制粉系统，吸收烟气余热对输入原煤进行预加热”。由于仅采用低温省煤器用于加热凝结水、第一余热回收级用于加热锅炉送风的结构，并没有充分利用锅炉尾部烟气；更重要的是，由于燃煤电站低温余热深度利用系统的结构不能实现汽轮机部分能量的充分利用。另外，中国实用新型专利公告号：CN205243569U公开了“加热锅炉二次风的二次再热汽轮机抽汽过热度利用系统”，该实用新型的加热锅炉二次风的二次再热汽轮机抽汽过热度利用系统，对预热后的二次风进一步加热，将现有技术中由给水带入锅炉的热量改由二次风带入锅炉，替代了一部分锅炉燃料热量，从而降低最终给水温度，降低了系统造价的同时，也提高了燃煤机组的效率。此外，在低负荷运行时增强着火的稳定性，改善锅炉燃烧状况，增大汽轮机的回热程度，减少机组的冷源损失。虽然采用汽轮机抽汽对锅炉送风进行加热，能够替代一部分燃料量热量，但是，没有考虑锅炉尾部烟气的余热利用，也没有充分利用燃煤机组锅炉侧烟气余热的能量。针对燃煤发电机组热力系统深度优化，还没有一套完整、有效、通用的方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，结合工程热力学、锅炉原理、汽轮机技术等多学科知识，分析燃煤发电机组锅炉和汽轮机两侧不可逆损失产生机理，提出一种能够充分利用燃煤发电机组锅炉和汽轮机两侧能量，减小不可逆损失，实现煤炭高效利用的燃煤发电机组能量高效利用系统。