一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统及其运行方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115751275A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211526090.9F01K27/02(2006.01)(22)申请日2022.11.30F01D15/10(2006.01)(71)申请人湛江电力有限公司地址524099广东省湛江市调顺路168号申请人西安热工研究院有限公司(72)发明人杨凯梁中荣郑国林华春吴国威杨珍帅(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师钱宇婧(51)Int.Cl.F22B33/18(2006.01)F22G3/00(2006.01)F22D11/06(2006.01)F22D1/50(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统及其运行方法(57)摘要本发明公开了一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统及其运行方法，该系统将汽轮机蒸汽循环发电系统、甲醇制氢系统以及内燃机发电系统融合在一起，通过将锅炉过热器和再热器出口的过热蒸汽分流一部分进入甲醇重整制氢系统中，减少了高压缸和中压缸的进气流量，降低了机组运行负荷，使得机组最低运行负荷在原有基础上降低10％‑15％。引入的内燃机发电系统中的内燃机结构紧凑，操作方便，启动快，满足机组快速升负荷的要求；内燃机燃料来自于机组深调期间产出的氢气，燃料成本低；内燃机尾气用于加热凝结水和给水，实现了能量梯级利用。CN115751275ACN115751275A权利要求书1/2页1.一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统，其特征在于，包括锅炉(1)，锅炉(1)的过热蒸汽分为两个支路，一个支路连接至反应器(18)的蒸汽输入端，一个支路连接至高压缸(2)；所述高压缸(2)的蒸汽输出端和锅炉(1)的再热蒸汽输入端连接，再热蒸汽的输出端分为两个支路，一个支路连接至预热器(17)的热侧输入端，一个支路连接至中压缸(3)的蒸汽输入端，中压缸(3)的排汽输出端连接至低压缸(4)的蒸汽输入端，预热器(17)的热侧输出端连接至低压缸(4)的蒸汽输入端；低压缸(4)的蒸汽输出端连接至凝汽器(6)，凝汽器(6)的输出端连接至低压换热器(25)的冷侧输入端，低压换热器(25)的冷侧输出端连接至高压换热器(24)的冷侧输入端，高压换热器(24)的冷侧输出端连接至锅炉(1)的过热蒸汽管路；所述反应器(18)的气体输出端连接至氢气储罐(21)，氢气储罐(21)输出端连接有内燃机(23)，内燃机(23)的输出端和高压换热器(24)的热侧输入端连接，高压换热器(24)的热侧输出端和低压换热器(25)的热侧输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统，其特征在于，所述凝汽器(6)的输出端连接有凝结水泵(7)，凝结水泵(7)的出口分为两个支路，一个支路连接至低压加热器(8)，一个支路和低压换热器(25)的冷侧输入端连接；所述凝结水泵(7)和低压换热器(25)的连接管路上设置有第三阀门(28)。3.根据权利要求2所述的一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统，其特征在于，所述低压加热器(8)的出口和低压换热器(25)的冷侧出口汇合后共同连接至除氧器(9)，所述除氧器(9)的进口还和中压缸(3)的抽汽出口连接；所述除氧器(9)的出口分别连接有高压加热器(11)的冷侧输入口和高压换热器(24)的冷侧输入口。4.根据权利要求3所述的一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统，其特征在于，所述除氧器(9)的出口通过给水泵(10)分别和高压加热器(11)和高压换热器(24)连接，所述给水泵(10)和高压换热器(24)的连接管路上设置有第二阀门(27)。5.根据权利要求1所述的一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统，其特征在于，所述高压加热器(11)的冷侧出口和高压换热器(24)的冷侧出口汇合后与锅炉(1)的过热蒸汽管路入口连接。6.根据权利要求1所述的一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统，其特征在于，所述反应器(18)的氢气和二氧化碳出口连接有分离器(19)，分离器(19)的液体出口连接有混合器(16)的进口。7.根据权利要求6所述的一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统，其特征在于，所述混合器(16)的进口还连接有原料罐(14)的出口，混合器(16)和原料罐(14)之间设置有增压泵(15)；混合器(16)的出口和预热器(17)的冷侧入口连接，预热器(17)的冷侧出口和反应器(18)的入口连接。8.根据权利要求6所述的一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统，其特征在于，所述分离器(19)的气体出口连接有变压吸附装置(20)，变压吸附装置(20)的出口和氢气储罐(21)的入口连接。9.根据权利要求1所述的一种耦合甲醇制氢的燃煤发电系统，其特征在于，所述氢气储罐(21)和内燃机(23)的连接管路上设置有