本發(fā)明涉及煤氣發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用鋼廠煤氣發(fā)電的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鋼鐵、硅錳、蘭碳等行業(yè)產(chǎn)生的低熱值煤氣基本上都用于企業(yè)的自備電廠進(jìn)行發(fā)電，汽輪發(fā)電機(jī)組功率較小，以往由于受設(shè)備制造技術(shù)的限制，大部分采用中溫中壓蒸汽參數(shù)，發(fā)電效率低，自用電率高，循環(huán)水耗量大，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益差。
目前，隨著技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備制造技術(shù)的提高，高參數(shù)小功率汽輪發(fā)電機(jī)組制造日益成熟，煤氣發(fā)電效率的提高成為可能。部分煤氣發(fā)電企業(yè)為了提高煤氣利用效率，直接將原來的中溫中壓發(fā)電系統(tǒng)拆除，重新建設(shè)高溫高壓或超高壓發(fā)電系統(tǒng)。新建系統(tǒng)雖然發(fā)電效率高，但存在以下問題：①原有設(shè)備沒有充分利用，工程造價(jià)高；②原發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備需要全部拆除，為新建發(fā)電系統(tǒng)提供場(chǎng)地，浪費(fèi)資源；③建設(shè)周期長(zhǎng)，建設(shè)期間原有煤氣不能發(fā)電，停產(chǎn)損失大。
如何采用一種更好的改造方案，既提高煤氣的利用效率，提高發(fā)電量，又減少改造工程對(duì)現(xiàn)有工程和發(fā)電量的影響，并充分利用現(xiàn)有的設(shè)備，減少浪費(fèi)，是煤氣發(fā)電改造的一個(gè)方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有煤氣利用效率低，施工周期長(zhǎng)以及施工過程中工程量大成本高的問題，提供一種用鋼廠煤氣發(fā)電的系統(tǒng)。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是：
一種用鋼廠煤氣發(fā)電的系統(tǒng)，包括主要由汽輪發(fā)電機(jī)組、凝汽器、凝結(jié)水泵、汽封加熱器、低壓加熱器、除氧器、給水泵和一級(jí)高壓加熱器構(gòu)成的低壓發(fā)電系統(tǒng)以及主要由排污擴(kuò)容器和排污水加熱器組成的排污系統(tǒng)，還包括燃?xì)忮仩t以及主要由背壓汽輪發(fā)電機(jī)組成高壓發(fā)電系統(tǒng)，燃?xì)忮仩t生產(chǎn)的蒸汽通過管道進(jìn)入背壓汽輪發(fā)電機(jī)組內(nèi)進(jìn)行高壓發(fā)電，背壓汽輪發(fā)電機(jī)組排出的蒸汽一部分用于二級(jí)高壓加熱器加熱鍋爐給水，另一部分進(jìn)入燃?xì)忮仩t內(nèi)的再熱器進(jìn)行再熱后通過管道進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行低壓發(fā)電，汽輪發(fā)電機(jī)組排出的乏汽在凝汽器內(nèi)進(jìn)行冷卻成為凝結(jié)水，凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵加壓后，將凝結(jié)水通入汽封加熱器和低壓加熱器進(jìn)行加熱，加熱后的凝結(jié)水進(jìn)入除氧器進(jìn)行除氧，除氧后的凝結(jié)水進(jìn)入給水泵進(jìn)行加壓并通過一級(jí)高壓加熱器加熱，加熱后進(jìn)入增壓泵進(jìn)行增壓，增壓后通入二級(jí)高壓加熱器進(jìn)行加熱，加熱完成進(jìn)入燃?xì)忮仩t內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，燃?xì)忮仩t排污水通過排污擴(kuò)容器處理，處理后蒸汽通入除氧器進(jìn)行再利用，廢水通入排污水加熱器與補(bǔ)入系統(tǒng)的化學(xué)補(bǔ)充水進(jìn)行換熱，換熱后的廢水排出系統(tǒng)，換熱后的化學(xué)補(bǔ)充水通入除氧器。
所述的發(fā)電系統(tǒng)中還設(shè)置有用于在背壓汽輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，將鍋爐產(chǎn)生的超高壓蒸汽減溫減壓至背壓汽輪機(jī)排汽參數(shù)的減溫減壓旁路，減溫減壓旁路包括安裝在燃?xì)忮仩t與汽輪發(fā)電機(jī)組的管道上的減溫減壓器和自動(dòng)控制閥門，自動(dòng)控制閥門檢測(cè)到背壓汽輪機(jī)停止運(yùn)行時(shí)自動(dòng)打開，將管道內(nèi)的蒸汽通過減溫減壓器處理后再通入燃?xì)忮仩t加熱后通入汽輪發(fā)電機(jī)組。
所述的低壓加熱器、除氧器和一級(jí)高壓加熱器均與汽輪發(fā)電機(jī)組連接，汽輪發(fā)電機(jī)組的回?zé)岢槠峁┑蛪杭訜崞鳌⒊跗骱鸵患?jí)高壓加熱器使用的蒸汽。
所述的汽封加熱器和低壓加熱器的疏水回到凝結(jié)器。
所述的一級(jí)高壓加熱器和二級(jí)高壓加熱器疏水回到除氧器。
所述的鋼廠煤氣用的發(fā)電系統(tǒng)，具有利用煤氣生產(chǎn)超高壓蒸汽的帶再熱的煤氣鍋爐，煤氣鍋爐所產(chǎn)生的主蒸汽通過一臺(tái)超高壓背壓汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電；超高壓背壓汽輪機(jī)發(fā)電后的蒸汽，再回到燃?xì)忮仩t進(jìn)行再熱，再熱后的中溫中壓蒸汽通過蒸汽管道，進(jìn)入原來的中溫中壓汽輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電后的凝結(jié)水通過汽封加熱器、低壓加熱器進(jìn)入原除氧器，除氧后的水通過原給水泵加壓，進(jìn)入高壓加壓泵，進(jìn)一步升壓，進(jìn)入超高壓鍋爐煤氣鍋爐中。
所述的發(fā)電系統(tǒng)，其設(shè)置的燃?xì)忮仩t采用超高壓參數(shù)，帶再熱器。
所述的發(fā)電系統(tǒng)，其設(shè)置的背壓汽輪發(fā)電機(jī)組采用超高壓背壓汽輪機(jī)。
所述的發(fā)電系統(tǒng)，其設(shè)置二級(jí)高壓加熱器，利用超高壓汽輪機(jī)背壓蒸汽加熱鍋爐給水。
所述的發(fā)電系統(tǒng)，其給水系統(tǒng)采用一臺(tái)增壓泵，滿足鍋爐給水壓力要求。
所述的發(fā)電系統(tǒng)，其背壓汽輪發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)有減溫減壓器旁路，保證背壓汽輪機(jī)故障時(shí)，原汽輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行。
鋼鐵、硅錳、蘭碳等產(chǎn)生的低熱值煤氣進(jìn)入燃?xì)忮仩t燃燒，燃?xì)忮仩t產(chǎn)生的超高壓蒸汽通過蒸汽管道進(jìn)入超高壓背壓汽輪機(jī)做功，拖動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，超高壓背壓汽輪機(jī)排出的蒸汽再回到燃?xì)忮仩t進(jìn)行再熱，成為中溫中壓蒸汽，中溫中壓蒸汽進(jìn)入原中溫中壓汽輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電后的凝結(jié)水在中溫中壓系統(tǒng)加熱后，通過增壓泵增壓，通過超高壓背壓汽輪機(jī)配套的二級(jí)高壓加熱器加熱，最后進(jìn)入超高壓燃?xì)忮仩t，給水在燃?xì)忮仩t內(nèi)生成超高壓蒸汽。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用了燃用煤氣的超高壓燃?xì)忮仩t，生產(chǎn)出更高品質(zhì)的超高壓蒸汽，提高了蒸汽的做功能力。該發(fā)電系統(tǒng)，其汽輪發(fā)電機(jī)組采用背壓汽輪機(jī)，汽輪機(jī)排汽參數(shù)滿足燃?xì)忮仩t再熱及原中溫中壓汽輪機(jī)進(jìn)口蒸汽參數(shù)要求，保證原來的中溫中壓汽輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行，不需要拆除。
該發(fā)電系統(tǒng)，其背壓汽輪機(jī)帶一級(jí)高壓加熱器，采用汽輪機(jī)抽汽回?zé)峒訜徨仩t給水，滿足超高壓燃?xì)忮仩t給水溫度的要求，減少冷源損失。
該發(fā)電系統(tǒng)，其給水系統(tǒng)增加一臺(tái)增壓泵，用于提高原中溫中壓系統(tǒng)給水壓力，滿足超高壓燃?xì)忮仩t給水要求。
該發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)計(jì)有減溫減壓旁路，當(dāng)背壓汽輪發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障時(shí)，能夠?qū)㈠仩t產(chǎn)生的超高壓蒸汽減溫減壓至背壓汽輪機(jī)排汽參數(shù)，再回到燃?xì)忮仩t進(jìn)行再熱，供應(yīng)原中溫中壓機(jī)組發(fā)電，從而可以提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。
由于設(shè)置了超高壓燃?xì)忮仩t及超高壓背壓汽輪發(fā)電機(jī)組，在煤氣參數(shù)不變的情況下，提高了煤氣的發(fā)電量，整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)效率提高，降低了鋼鐵、蘭碳、硅錳等生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本，以流量30000Nm3/h熱值9870kJ/ Nm3煤氣發(fā)電為例，采用中溫中壓蒸汽參數(shù)發(fā)電，發(fā)電量約為20MW，而采用本方案進(jìn)行超高壓參數(shù)改造，發(fā)電量約為25MW，發(fā)電量提高了25％，既有利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)提高了能源利用效率，從而提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
本發(fā)明既提高了發(fā)電量，提高了煤氣利用效率，又充分利用了現(xiàn)有低參數(shù)發(fā)電設(shè)備，減少了浪費(fèi)，同時(shí)，將改造工程對(duì)原有發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行和發(fā)電量的影響降低到最小。
本發(fā)明在應(yīng)用于鋼鐵、蘭碳、硅錳等工業(yè)領(lǐng)域的低參數(shù)煤氣發(fā)電改造時(shí)，不拆除原有汽輪發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)，在改造期間原有發(fā)電設(shè)備正常運(yùn)行，改造設(shè)備完成后，只需要短時(shí)間停運(yùn)原來的設(shè)備，將改造設(shè)備與原工藝對(duì)接即可，改造影響小，設(shè)備投資低，具有很好的推廣價(jià)值。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
圖示標(biāo)記： 1、燃?xì)忮仩t，2A、背壓汽輪發(fā)電機(jī)組，2、汽輪發(fā)電機(jī)組，3、凝汽器，4、凝結(jié)水泵，5、汽封加熱器， 6、低壓加熱器，7、除氧器，8、給水泵，9、一級(jí)高壓加熱器， 10、排污擴(kuò)容器，11、排污水加熱器，8A、增壓泵，9A、二級(jí)高壓加熱器，12、減溫減壓器。
具體實(shí)施方式
圖中所示，具體實(shí)施方式如下：
一種用鋼廠煤氣發(fā)電的系統(tǒng)，包括主要由汽輪發(fā)電機(jī)組2、凝汽器3、凝結(jié)水泵4、汽封加熱器5、低壓加熱器6、除氧器7、給水泵8和一級(jí)高壓加熱器9構(gòu)成的低壓發(fā)電系統(tǒng)以及主要由排污擴(kuò)容器10和排污水加熱器11組成的排污系統(tǒng)，還包括燃?xì)忮仩t1以及主要由背壓汽輪發(fā)電機(jī)組2A構(gòu)成的高壓發(fā)電系統(tǒng)，燃?xì)忮仩t1生產(chǎn)的蒸汽通過管道進(jìn)入背壓汽輪發(fā)電機(jī)組2A內(nèi)進(jìn)行高壓發(fā)電，背壓汽輪發(fā)電機(jī)組2A排出的蒸汽一部分進(jìn)入二級(jí)高壓加熱器9A加熱鍋爐給水，另一部分直接通過燃?xì)忮仩t1內(nèi)的再熱器進(jìn)行再熱后通過管道進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組2進(jìn)行低壓發(fā)電，汽輪發(fā)電機(jī)組2排出的乏汽在凝汽器3內(nèi)進(jìn)行冷卻成為凝結(jié)水，凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵4加壓后，將凝結(jié)水通入汽封加熱器5和低壓加熱器6進(jìn)行加熱，加熱后的凝結(jié)水進(jìn)入除氧器7進(jìn)行除氧，除氧后的凝結(jié)水進(jìn)入給水泵8進(jìn)行加壓并通過一級(jí)高壓加熱器9加熱，加熱后進(jìn)入增壓泵8A進(jìn)行增壓，增壓后通入二級(jí)高壓加熱器9A進(jìn)行加熱，加熱后進(jìn)入燃?xì)忮仩t1內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，燃?xì)忮仩t1排放的污水通過排污擴(kuò)容器10處理，處理后蒸汽通入除氧器7進(jìn)行再利用，廢水通入排污水加熱器11與補(bǔ)入系統(tǒng)的化學(xué)補(bǔ)充水進(jìn)行換熱，換熱后的廢水排出系統(tǒng)，換熱后的化學(xué)補(bǔ)充水通入除氧器7進(jìn)入系統(tǒng)。
所述的發(fā)電系統(tǒng)中還設(shè)置有用于在背壓汽輪發(fā)電機(jī)組2A出現(xiàn)故障時(shí)，將燃?xì)忮仩t1產(chǎn)生的超高壓蒸汽減溫減壓至背壓汽輪機(jī)組排汽參數(shù)的減溫減壓旁路，減溫減壓旁路包括安裝在燃?xì)忮仩t1與汽輪發(fā)電機(jī)組2的管道上的減溫減壓器12和自動(dòng)控制閥門，自動(dòng)控制閥門檢測(cè)到背壓汽輪發(fā)電機(jī)組故障停運(yùn)時(shí)自動(dòng)打開，將管道內(nèi)的蒸汽通過減溫減壓器12處理后再通入燃?xì)忮仩t加熱后通入汽輪發(fā)電機(jī)組2。
所述的低壓加熱器6、除氧器7和一級(jí)高壓加熱器9均與汽輪發(fā)電機(jī)組2連接，汽輪發(fā)電機(jī)組2的回?zé)岢槠峁┑蛪杭訜崞?、除氧器7和一級(jí)高壓加熱器9使用的蒸汽。
所述的汽封加熱器5和低壓加熱器6疏水排入凝汽器3。
所述的一級(jí)高壓加熱器9和二級(jí)高壓加熱器9A疏水排入除氧器7。
疏水，在行業(yè)內(nèi)主要是指蒸汽經(jīng)過換熱器進(jìn)行熱交換后，失去熱量凝結(jié)而成的水稱為：疏水。
將燃?xì)庠谌細(xì)忮仩t1內(nèi)燃燒，燃?xì)忮仩t1生產(chǎn)的蒸汽通過管道進(jìn)入背壓汽輪發(fā)電機(jī)組2A，背壓汽輪發(fā)電機(jī)組2A排出的蒸汽，背壓汽輪發(fā)電機(jī)組2A排出的蒸汽一部分用于二級(jí)高壓加熱器（9A）加熱鍋爐給水，剩余部分回到燃?xì)忮仩t1進(jìn)行再熱，再熱后的蒸汽通過管道進(jìn)入原有汽輪發(fā)電機(jī)組2系統(tǒng)，汽輪發(fā)電機(jī)組2排出的乏汽在凝汽器3內(nèi)進(jìn)行冷卻成為凝結(jié)水，凝結(jié)水通過凝結(jié)水泵4加壓，經(jīng)汽封加熱器5和低壓加熱器6加熱，最后進(jìn)入除氧器7，除氧后的給水進(jìn)入給水泵8加壓通過一級(jí)高壓加熱器9加熱，進(jìn)入增壓泵8A增壓，通過二級(jí)高壓加熱器9A加熱，進(jìn)入燃?xì)忮仩t1。
背壓汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，燃?xì)忮仩t1生產(chǎn)的蒸汽通過管道進(jìn)入減溫減壓器12，減溫減壓器12排出的蒸汽，回到燃?xì)忮仩t1進(jìn)行再熱，再熱后的蒸汽通過管道進(jìn)入原有汽輪發(fā)電機(jī)組2系統(tǒng)。
本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式并非是限制，與本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式等同或者效果相同方案都在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。