一种燃机‑煤机耦合发电系统及其运行方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107327322A(43)申请公布日2017.11.07(21)申请号201710358540.0(51)Int.Cl.(22)申请日2017.05.19F01K13/00(2006.01)F02C6/18(2006.01)(71)申请人国网浙江省电力公司电力科学研究F23C7/00(2006.01)院F23L9/00(2006.01)地址310014浙江省杭州市下城区朝晖八F23J15/06(2006.01)区华电弄1号申请人国家电网公司国网浙江省电力公司浙江省电力试验研究院技术服务中心杭州意能电力技术有限公司(72)发明人吕洪坤胡建根(74)专利代理机构浙江翔隆专利事务所(普通合伙)33206代理人张建青权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种燃机-煤机耦合发电系统及其运行方法(57)摘要本发明公开了一种燃机-煤机耦合发电系统及其运行方法。目前，燃煤机组的负荷响应速率低于燃机，特别是遇到特高压故障冲击时，其快速调频能力明显不足。本发明采用的技术方案为：煤机锅炉设有主燃烧器区二次风风箱、燃尽风风箱、炉膛烟气风箱和尾部烟道烟气风箱；所述燃机的烟气母管通过烟道分别与所述的主燃烧器区二次风风箱入口、燃尽风风箱入口、炉膛烟气风箱入口和尾部烟道烟气风箱入口连接。本发明将燃机排出的高温烟气直接送入煤机锅炉作为助燃空气，提高了燃机余热的发电效率；给煤机锅炉输入额外热源，降低了煤机的燃煤消耗量；在最大程度降低燃气/燃油消耗的同时，仍然使机组具备对电网的即时负荷快速响应能力。CN107327322ACN107327322A权利要求书1/2页1.一种燃机-煤机耦合发电系统，包括燃机和煤机锅炉，其特征在于，所述的煤机锅炉设有主燃烧器区二次风风箱(6)、燃尽风风箱(7)、炉膛烟气风箱(8)和尾部烟道烟气风箱(10)；所述燃机的烟气母管通过烟道分别与所述的主燃烧器区二次风风箱(6)入口、燃尽风风箱(7)入口、炉膛烟气风箱(8)入口和尾部烟道烟气风箱(10)入口连接；用于将燃机高温烟气送入煤机锅炉内的主燃烧器区二次风风箱(6)、燃尽风风箱(7)、炉膛烟气风箱(8)以及尾部烟道烟气风箱(10)为并联布置。2.根据权利要求1所述的燃机-煤机耦合发电系统，其特征在于，所述的主燃烧器区二次风风箱(6)入口处设有二次热风量第一调节挡板(4)。3.根据权利要求1所述的燃机-煤机耦合发电系统，其特征在于，所述的主燃烧器区二次风风箱(6)入口处设有烟气量第一调节挡板(5)。4.根据权利要求1所述的燃机-煤机耦合发电系统，其特征在于，所述的燃尽风风箱(7)入口处设有二次热风量第二调节挡板(2)。5.根据权利要求1所述的燃机-煤机耦合发电系统，其特征在于，所述的燃尽风风箱(7)入口处设有烟气量第二调节挡板(3)。6.根据权利要求1所述的燃机-煤机耦合发电系统，其特征在于，所述的炉膛烟气风箱(8)入口处设有烟气量第三调节挡板(1)。7.根据权利要求1所述的燃机-煤机耦合发电系统，其特征在于，所述的尾部烟道烟气风箱(10)入口处设有烟气量第四调节挡板(9)。8.权利要求1-7任一项所述燃机-煤机耦合发电系统的运行方法，其包括：来自燃机烟气母管的烟气通过烟道混入煤机锅炉主燃烧器区二次风风箱，与来自二次热风母管的二次风混合后以混合气流的形式喷入煤机锅炉炉膛作为煤粉燃烧之用；来自燃机烟气母管的烟气通过烟道混入煤机锅炉燃尽风风箱，与来自二次热风母管的二次风混合后以混合燃尽风的形式喷入煤机锅炉炉膛作为煤机锅炉炉膛内未燃尽物质的助燃空气；来自燃机烟气母管的烟气通过烟道进入单独的炉膛烟气风箱，主要作为额外热源的形式喷入炉膛内；来自燃机烟气母管的烟气通过烟道进入单独的尾部烟道烟气风箱，仅作为额外热源的形式喷入炉膛内；喷入炉膛内的燃机烟气本身即已起到煤机锅炉额外热源的作用，同时沿着煤机锅炉烟气流程，越早喷入炉膛的燃机烟气越能起到助燃的作用；通过上述四种形式喷入炉膛的燃机烟气量通过对应的烟气量调节挡板进行调节匹配，以适应煤机锅炉内燃烧、传热的实际需要。9.根据权利要求8所述的运行方法，其特征在于，当燃机烟气中的氧含量在12-18%时，来自燃机烟气母管的燃机烟气分成四部分烟气，分别进入主燃烧器区二次风风箱、燃尽风风箱、炉膛烟气风箱以及尾部烟道烟气风箱中，再喷入炉膛内，并以烟气量主要进入主燃烧器区二次风风箱和燃尽风风箱更为有效。10.根据权利要求8所述的运行方法，其特征在于，当燃机烟气中的氧含量在3-7%时，来自燃机烟气母管的燃机烟气主要分成两部分烟气，分别进入炉膛烟气风箱以及尾部烟道烟2CN107327322A权利要求书2/2页气风箱中，再喷入炉膛内；此时若需要提高燃尽风动量以利于煤机锅炉尾部燃尽，将该部分