专利名称：一种火电机组与空气透平耦合的发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种火电机组与空气透平耦合的发电系统。
背景技术：
目前，我国的 火力发电厂自身的厂用电率300丽机组约为5 % 7 %，600丽机组约为4% 5%，1000MW机组约为3% 4%。因此，每降低1%的厂用电，相当于给我国多提供1%的火力发电量，所以降低厂用电率将会给电厂带来巨大的经济效益。现在常用的降低厂用电率的技术方案是采用小型汽轮机来替代大功率的电动机，比如采用小型汽轮机直接驱动给水泵。不过因为小型汽轮机的效率较低，所以采用这种方式会增加全厂的汽耗，甚至降低机组的整体供电煤耗。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明旨在提供一种更低厂用电率的发电系统。本发明采用的技术方案为一种锅炉与空气透平耦合的发电系统，包括火力发电机组、风机、压气机、高温换热器、空气预热器、锅炉炉膛、涡轮和发电机等。风机入口处安装调节门，压气机有两个空气入口 ；风机出口通过两根管道分别与压气机的一个入口和空气预热器低温段的空气入口相连接；压气机的另一个入口处安装调节门；风机与压气机之间的管道上安装调节挡板。压气机出口通过管道与空气预热器高温段空气入口相连接，空气预热器高温段空气出口通过管道与高温换热器空气入口相连接，高温换热器空气出口通过管道与涡轮入口相连接，涡轮出口通过管道与锅炉炉膛相连通，高温换热器直接安装在锅炉炉膛的里面。风机、压气机以及发电机均由空气透平驱动。本发明利用空气透平机系统对锅炉燃烧释放的高位热能进行利用，系统天然的回热特性还可以继续利用燃气轮机的排放热，因此具有较高的效率。
图I是本发明实施例I系统示意2是本发明实施例2系统示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。附图标记说明如下I——空气透平2、3、5、6、14、16、17、21——空气管道4—锅炉炉膛7—高温换热器8——过热器与再热器9、18、28、30——烟道10—凝汽器11—汽轮机
12、25——发电机13——给水泵14—省煤器15—空气预热器高温段19、20、26、29-调节门22-风机23——压气机24——驱动轴27—空气预热器低温段如图I所示的实施例I中，在由锅炉炉膛4、汽轮机11、发电机12、凝汽器10、给水泵13、省煤器14、过热器与再热器8等主要设备构成的火力发电机组基础上，耦合了空气透平发电系统，图I中的空气透平发电系统由黑粗线构成。空气通过调节门26进入风机22中，经风机22增压后分成两股，一股通过空气管道17进入空气预热器低温段27中受热，然后经过空气管道5进入锅炉炉膛4，作为锅炉的一次风和二次风；另一股空气经过空气管道21和调节门19进入压气机23，然后在压气机23中被压缩，压缩后的高压空气首先经过空气管道16进入空气预热器高温段15中进行预热，然后经过空气管道6进入布置在锅炉炉膛4中的高温换热器7中继续受热，受热后的高温高压空气经过空气管道2进入空气透平I中膨胀做功，做功后的空气经过空气管道3排入锅炉炉膛4中，在此过程中，调节门20处于关闭状态。风机22、压气机22以及发电机25均由空气透平I驱动。如果压气机22通过调节门20直接从大气中吸入空气，那么调节门19处于关闭状态。在图2所示的实施例2中，与实施例I不同的是高温换热器7安装在锅炉炉膛4的外面，此时需要利用烟道9和28将高温换热器7的烟气入口与锅炉炉膛4相连接，同时利用烟道30将高温换热器7的烟气出口与锅炉尾部烟道相连接，烟道30上面安装有调节门29，便于调节流经高温换热器7内的烟气流量。锅炉烟气最后经过烟道18排走。 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其它各种形式的产品。但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
权利要求
1.一种火电机组与空气透平稱合的发电系统,其特征在于，包括火力发电机组、风机、压气机、高温换热器、空气预热器、空气透平和发电机等。风机入口处安装调节门，风机出口通过管道分别与压气机的入口和空气预热器低温段的空气入口相连接。风机与压气机之间的管道上安装调节门，在该调节门与压气机入口之间的管道上安装有与外界大气相通的调节门。压气机出口通过管道与空气预热器高温段空气入口相连接，空气预热器高温段空气出口通过管道与高温换热器空气入口相连接，高温换热器空气出口通过管道与涡轮入口相连接，涡轮出口通过管道与锅炉炉膛相连通，高温换热器安装在锅炉炉膛的里面。风机、压气机以及发电机均由空气透平驱动。
2.根据权利要求I所述的火电机组与空气透平耦合的发电系统，其特征在于，当高温换热器安装到锅炉炉膛的外面时，高温换热器的烟气入口通过烟道与锅炉炉膛相连通，高温换热器的烟气出口通过装有调节门的烟道与锅炉尾部烟道相连接。
全文摘要
本发明公开了一种火电机组与空气透平耦合的发电系统，包括锅炉汽轮发电机组、风机、压气机、高温换热器、空气预热器、锅炉炉膛、空气透平和发电机等。风机入口处安装调节挡板，风机出口通过两根管道分别与压气机入口和空气预热器低温段的空气入口相连接；压气机出口通过管道与空气预热器高温段空气入口相连接，空气预热器高温段空气出口通过管道与高温换热器空气入口相连接，高温换热器空气出口通过管道与涡轮入口相连接，涡轮出口通过管道与锅炉炉膛相连通。风机与压气机之间的管道上也安装调节挡板。高温换热器可以直接安装在锅炉炉膛的里面，或者高温换热器的烟气入口通过管道与锅炉炉膛相连通，高温换热器的烟气出口通过装有调节挡板的管道与锅炉尾部烟道相连通。风机、压气机以及发电机均由空气透平驱动。
文档编号F01K11/02GK102654066SQ20111004840
公开日2012年9月5日 申请日期2011年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者李建锋 申请人:中国电力企业联合会科技开发服务中心, 中电联(北京)科技发展有限公司