專(zhuān)利名稱(chēng)：雙燃料助燃型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙燃料助燃型燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)系統(tǒng)，它屬于 能源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。 技術(shù)背景現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)和蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)原先都是獨(dú)立的發(fā) 電系統(tǒng)，所述的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)利用的是潔凈燃料；所述的蒸汽輪 機(jī)發(fā)電系統(tǒng)利用的是經(jīng)過(guò)煤炭燃燒加熱水，產(chǎn)生高壓一高溫蒸汽推動(dòng) 蒸汽輪機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電的目的，因此蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)需要大量的 煤炭。現(xiàn)有煉焦工業(yè)在煉焦過(guò)程中產(chǎn)生大量的"廢氣"和"廢物"。 煉焦用煤來(lái)自煤礦。煤炭生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的煤矸石，其量約占原 煤產(chǎn)量的四分之一。同時(shí)，煤矸石占用大量土地，惡化土壤，且極易 造成泥石流，煤矸石的自燃對(duì)大氣造成極大污染。原煤在炭化前，必 經(jīng)洗煤工序，產(chǎn)生不少煤矸石和煤泥。如不利用，造成資源浪費(fèi)和環(huán) 境污染。另外，在煉焦過(guò)程中，產(chǎn)生大量焦?fàn)t煤氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn) 一噸焦炭，可產(chǎn)煤氣380-430立方米，其中一半用作回爐助燃，另一 半，如不利用，只好點(diǎn)"天燈"，排入大氣中。焦?fàn)t煤氣在未處理前， 俗稱(chēng)"荒煤氣"，含有大量可燃?xì)怏w，其熱值約為天然氣的一半，是 寶貴的能源資源。同時(shí)，"荒煤氣"中含有大量寶貴的化學(xué)成分，如 不回收利用，浪費(fèi)了資源，污染了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以利用煉焦系統(tǒng)中產(chǎn)生的焦?fàn)t煤 氣和煤泥、煤矸石作為能源生產(chǎn)原料，可實(shí)現(xiàn)環(huán)保和廢物利用的雙燃 料助燃型燃?xì)?一 蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種雙燃料助燃型燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于它包括 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和一個(gè)循環(huán)流化床鍋爐；所述 的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)排氣通過(guò)排氣管道與循環(huán)流化床鍋 爐的二次進(jìn)風(fēng)管相通，所述的循環(huán)流化床鍋爐通過(guò)蒸汽管道連接所述 的蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)，所述的蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽輪 機(jī)通過(guò)冷凝器和給水泵連接入循環(huán)流化床鍋爐的省煤器；所述的潔凈 燃料供給管路分為兩個(gè)支路， 一個(gè)支路通向燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的燃機(jī) 燃料噴嘴，另一個(gè)支路通向循環(huán)流化床鍋爐的燃燒器；所述劣質(zhì)煤類(lèi) 燃料供給管路通向循環(huán)流化床鍋爐的燃燒器。所述的循環(huán)流化床鍋爐為帶有二次風(fēng)送風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)預(yù)熱器的 循環(huán)流化床鍋爐。所述的蒸汽輪機(jī)為抽汽冷凝型蒸汽輪機(jī)。本發(fā)明充分利用了生產(chǎn)煤炭和利用煤炭生產(chǎn)焦炭的過(guò)程中產(chǎn)生 的廢棄原料，將原先廢棄的廢氣廢物作為新的能源生產(chǎn)的原材料，生 產(chǎn)電能和可利用的蒸汽，而且在系統(tǒng)運(yùn)行中既消除了一次資源浪費(fèi)和 一次環(huán)境污染，又無(wú)二次廢氣廢物排放，無(wú)二次資源浪費(fèi)，無(wú)二次環(huán) 境污染，有效的保護(hù)了環(huán)境。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成示意2是本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例系統(tǒng)構(gòu)成示意圖
具體實(shí)施例方式下面以附圖l、 2為本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述。在本實(shí)施例中，它包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和 一個(gè)循環(huán)流化床鍋爐7;其中燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、蒸汽發(fā)電系統(tǒng)和循 環(huán)流化床鍋爐均為現(xiàn)有技術(shù)。所述的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)包括由燃機(jī)壓 氣機(jī)l，燃機(jī)燃燒室2，燃機(jī)渦輪3組成的燃?xì)廨啓C(jī)15;和燃機(jī)發(fā)電機(jī)4;蒸汽發(fā)電系統(tǒng)包括循環(huán)流化床鍋爐7，蒸汽輪機(jī)13，汽輪發(fā)電 機(jī)14。本系統(tǒng)的輔機(jī)組成包括燃機(jī)燃料噴嘴5，雙燃料循環(huán)流化床鍋 爐燃燒器6，鍋爐二次風(fēng)預(yù)熱器8，鍋爐引風(fēng)機(jī)9，鍋爐二次風(fēng)送風(fēng)機(jī) 10、冷凝器12、給水泵11和省煤器71。所述的燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng)的燃機(jī)排氣通過(guò)排氣管道與循環(huán)流化床鍋 爐7的二次風(fēng)進(jìn)風(fēng)管相通，所述的循環(huán)流化床鍋爐7通過(guò)蒸汽管道連 接所述的蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)13，所述的蒸汽輪機(jī)發(fā)電系 統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)13通過(guò)冷凝器12和給水泵11連接入循環(huán)流化床鍋爐 7的省煤器；所述的凈煤氣供給管路分為兩個(gè)支路， 一個(gè)支路通向燃 氣輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的燃機(jī)燃料噴嘴5，另一個(gè)支路通向循環(huán)流化床鍋爐 7的燃燒器6;所述的煤矸石和煤泥經(jīng)磨煤機(jī)粉碎后由供給管路通向 循環(huán)流化床鍋爐？的燃燒器6。所述的循環(huán)流化床鍋爐7為帶有二次
風(fēng)送風(fēng)機(jī)10和二次風(fēng)預(yù)熱器8的循環(huán)流化床鍋爐。 本發(fā)明的工作流程和原理說(shuō)明 本發(fā)明所述的雙燃料是指適用于高效燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的優(yōu)質(zhì)潔 凈燃料如天然氣，處理過(guò)的焦?fàn)t煤氣或燃料油一一燃料2，和適用于 循環(huán)流化床鍋爐的低熱值劣質(zhì)燃料如煤矸石，煤泥一一燃料l。所述的助燃型燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)技術(shù)是指燃機(jī)15的排氣全部進(jìn)入循環(huán) 流化床鍋爐7參加燃燒，在鍋爐內(nèi)進(jìn)一步提高燃?xì)鉁囟?，和鍋爐高溫 煙氣一起產(chǎn)生高溫高壓過(guò)熱蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組13， 14發(fā) 電。本發(fā)明所述的"助燃型"是指將燃?xì)廨啓C(jī)15的溫度高，含氧量約 15%的排氣，全部進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐7，作為鍋爐的送風(fēng)。為了不 增加燃機(jī)15排氣阻力，該燃?xì)廨啓C(jī)15的排氣應(yīng)作為送入循環(huán)流化床 鍋爐7的二次風(fēng)。為了保證循環(huán)流化床鍋爐啟動(dòng)點(diǎn)火容易，并在任何焦?fàn)t煤氣富余 條件下，如燃機(jī)發(fā)電機(jī)組因故停機(jī)，焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)富余等，不向外排 放，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒器應(yīng)是雙燃料型的。即，該燃燒器除了能 燃用劣質(zhì)燃料如煤矸石和煤泥外，還能同時(shí)燃用另一種燃料如焦?fàn)t煤 氣或天然氣等。在正常運(yùn)行時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)，循環(huán)流化床鍋爐，和蒸汽輪機(jī)聯(lián)合運(yùn) 行，構(gòu)成全新概念的雙燃料助燃型燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)。為了保證 非正常運(yùn)行時(shí)的設(shè)備安全和滿足電網(wǎng)調(diào)度要求,本技術(shù)要求保留循環(huán) 流化床鍋爐的二次送風(fēng)機(jī)10，預(yù)熱器8。其中本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋
爐7 —蒸汽輪機(jī)13和發(fā)電機(jī)組14可單獨(dú)運(yùn)行的。為了降低燃用低熱值煤矸石和煤泥時(shí)的二氧化硫的排放，可以 根據(jù)具體生產(chǎn)要求按比例在循環(huán)流化床內(nèi)加入脫硫劑。加入脫硫劑 的技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)。下面結(jié)合附圖2闡述本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用狀況。將本發(fā)明應(yīng)用在煉焦工業(yè)綜合系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括煤礦17，煉 焦廠18，荒煤氣總管19，煤氣凈化和化學(xué)產(chǎn)品回收站20,能源站21, 制冷機(jī)組22，建材廠23,煤矸石堆場(chǎng)24和脫硫劑給料機(jī)25。煤礦17 為小區(qū)域內(nèi)的若干個(gè)煉焦廠18提供煉焦煤。同時(shí)產(chǎn)生大量的煤矸石 廢棄在煤矸石堆場(chǎng)24內(nèi).煉焦廠在進(jìn)行配煤和洗煤工序時(shí)，產(chǎn)生煤 矸石和煤泥。生產(chǎn)焦炭時(shí)，將煉焦煤送入煤焦?fàn)t。焦煤在隔絕空氣高 溫加熱的條件下，發(fā)生劇烈變化，生成固體的焦炭和裂解出的揮發(fā)性 氣體，所揮發(fā)的氣體俗稱(chēng)"荒煤氣"。本發(fā)明將"荒煤氣"排入收集 若干個(gè)煉焦廠焦?fàn)t煤氣的回收總管19，并在在凈化及化學(xué)產(chǎn)品回收 站20內(nèi)，利用現(xiàn)有的技術(shù)，得到凈煤氣和多種化學(xué)產(chǎn)品。所述的能 源站21是將回收站20提供的凈煤氣和煤礦煤矸石堆場(chǎng)24提供的的 煤矸石以及煉焦廠洗煤過(guò)程中產(chǎn)生的煤矸石和煤泥作為本技術(shù)所述 的雙燃料實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生電能，熱能和冷能的場(chǎng)所。凈煤氣供燃 氣輪機(jī)15燃用，發(fā)出電能。煤矸石和煤泥供循環(huán)流化床鍋爐7燃用。在所述的雙燃料助燃型燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)中，燃?xì)廨啓C(jī)的排氣作為 二次風(fēng)，進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐7。進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐的還有有燃 料2和脫硫劑25;燃料2是燃機(jī)發(fā)電機(jī)組不工作時(shí)未用的，或工作時(shí)未用完的富余焦?fàn)t煤氣。循環(huán)流化床鍋爐7產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)一發(fā)電機(jī)組13， 14發(fā)電。循環(huán)流化床鍋爐7的煙氣經(jīng)脫硫 除塵后排入大氣。蒸汽輪機(jī)13為抽汽冷凝型，抽出的低壓低溫蒸汽 分別滿足焦?fàn)t煤氣凈化及化學(xué)產(chǎn)品回收站20的工藝需求，和以粉煤 灰和灰渣為原料的建材廠23的工藝需求。富余的蒸汽可對(duì)外供熱和 利用制冷機(jī)組22,以熱制冷，對(duì)外供冷。建材廠23以粉煤灰和灰渣 為原料，利用能源站21提供的蒸汽，可生產(chǎn)出無(wú)土免燒的建筑材料。 如上所述，上述利用本發(fā)明的系統(tǒng)將煉焦化學(xué)工業(yè)，電力工業(yè)， 燃機(jī)工業(yè)和建材工業(yè)結(jié)合起來(lái)了，將煉焦工業(yè)和冷熱電三聯(lián)供(產(chǎn)) 結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)廢氣廢物排放，無(wú)資源浪費(fèi)，無(wú)環(huán)境污染，并具 有節(jié)能，環(huán)保的效果。
權(quán)利要求
1、 一種雙燃料助燃型燃?xì)庖徽羝?lián)^1盾環(huán)系統(tǒng)，其特征在于它包 括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和一個(gè)循環(huán)流化床鍋 爐(7);所述的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)(15)排氣通過(guò)排氣管道與循環(huán)流化床鍋爐(7)的二次進(jìn)風(fēng)管相通，所述的循 環(huán)流化床鍋爐(7)通過(guò)蒸汽管道連接所述的蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng) 的蒸汽輪機(jī)(13)，所述的蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)(13) 通過(guò)冷凝器(12)和給水泵(11)連接入循環(huán)流化床鍋爐(7) 的省煤器(71);所述的潔凈燃料供給管路分為兩個(gè)支路， 一個(gè) 支路通向燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的燃機(jī)燃料噴嘴(5)，另一個(gè)支路 通向循環(huán)流化床鍋爐(7)的燃燒器(6);所述劣質(zhì)煤類(lèi)燃料供 給管路通向循環(huán)流化床鍋爐(7)的燃燒器(6)。
2、 如權(quán)利要求1中所述的雙燃料助燃型燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)系 統(tǒng)，其特征在于所述的循環(huán)流化床鍋爐(7)為帶有二次風(fēng)送風(fēng) 機(jī)(10)和二次風(fēng)預(yù)熱器(8)的循環(huán)流化床鍋爐。
3、 如權(quán)利要求1中所述的循環(huán)流化床鍋爐(7)的燃燒器為兩相雙 燃料燃燒器。
全文摘要
一種雙燃料助燃型燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，它屬于能源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于它包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)、蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)和一個(gè)循環(huán)流化床鍋爐；燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)排氣通過(guò)排氣管道與循環(huán)流化床鍋爐的二次進(jìn)風(fēng)管相通，循環(huán)流化床鍋爐通過(guò)蒸汽管道連接蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)，蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)通過(guò)冷凝器和給水泵連接入循環(huán)流化床鍋爐的省煤器；潔凈燃料供給管路分為兩個(gè)支路，一個(gè)支路通向燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)的燃機(jī)燃料噴嘴，另一個(gè)支路通向循環(huán)流化床鍋爐的燃燒器；劣質(zhì)煤類(lèi)燃料供給管路通向循環(huán)流化床鍋爐的燃燒器。本發(fā)明利用廢棄原料生產(chǎn)電能和蒸汽，消除了一次資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，無(wú)二次污染，保護(hù)了環(huán)境。
文檔編號(hào)F01K23/06GK101144396SQ20061006263
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月15日
發(fā)明者馬龍根 申請(qǐng)人:馬龍根