【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及余熱回收，尤其涉及一種節能型多爐燃燒低熱值燃氣的儲熱發電裝置系統及方法。
技術介紹
1、隨著新型電力系統建設進程的深入，電力價格的峰谷差異逐步增大，針對工廠自建的可燃氣發電廠的儲能改造也提上日程。例如，鋼鐵的生產流程中會產生大量的煤氣，目前大部分鋼廠自建了發電系統，通過燃燒高爐煤氣進行發電以補充廠用電。通過給煤氣發電系統配置儲熱設施，可使自建電廠在電價低谷期少發電，多購電網上的低價電，在用電高峰期多發電，少用電網上的高價電，降低電廠用電成本。但是，一般用于自建電廠的燃氣(如上述鋼廠的煤氣)熱值較低，儲熱介質在單個燃燒爐中的溫升較小。為了將儲熱介質加熱到目標溫度，一般通過將儲熱介質在儲罐與燃燒爐間多次循環的方式緩慢提升儲熱介質的溫度。這樣導致的后果是單次循環的儲熱介質流量需要成倍增加，與之配套的管道、泵、閥門、儀表的設計要求都需要提高。尤其是在高溫儲熱介質回路，相應的配件成本較高，增加設計要求會極大增加系統的建設成本。
2、cn113294829a公開了一種燃氣輪機余熱儲能供熱系統及方法，包括燃氣輪機發電系統、尾氣回收儲能系統和供熱系統，天然氣燃燒產生的部分高溫煙氣進入燃氣渦輪做功所產生的能量經發電機轉化為電能儲存在蓄電池中，實現高溫煙氣余熱到電能的轉化；另一部分高溫煙氣進入換熱器，進入換熱器的自來水吸收熱量蒸發成為高溫水蒸氣，高溫水蒸氣進入儲存罐，實現將余熱直接儲存在水蒸氣中；在冬季供暖時，高溫水蒸氣經儲存罐的水蒸氣出口進入混合室，自來水將進入混合室內的高溫水蒸氣液化降溫至暖氣供應所需溫度，經暖氣供應機
3、cn113250769a公開了一種用于用戶側的可燃氣體供電裝置及其調峰方法和應用，用于用戶側的可燃氣體供電裝置，包括用于用戶側的可燃氣體供電系統，可燃氣體供電系統包括除氧器、凝汽器、汽輪機和鍋爐，汽輪機連接有發電機，還包括外接至可燃氣體供電系統的供電調峰裝置，供電調峰裝置包括：一燃燒爐，其具有一用于通入可燃氣體的入口；一第一儲熱系統，與燃燒爐連通并形成換熱回路；一第一換熱系統，與第一儲熱系統連通并形成換熱回路，其進水口連通至除氧器的出水口，其出氣口連通至汽輪機的進氣口。
4、cn114811559a公開了一種火電廠高低溫儲熱調峰系統及方法，該系統包括鍋爐系統、汽輪機發電系統、高溫儲熱裝置、低溫儲熱裝置；所述高溫儲熱裝置利用鍋爐系統蒸汽出口的高溫蒸汽進行儲熱，冷卻后的凝結水與鍋爐進口給水混合，當高溫儲熱裝置放熱時，一部分鍋爐進口給水進入高溫儲熱裝置，產生高溫蒸汽；所述低溫儲熱裝置利用鍋爐進口的給水進行儲熱，降低溫度后的給水與汽輪機發電系統的回熱加熱器進口給水混合，當低溫儲熱裝置放熱時，回熱加熱器進口的一部分給水進入低溫儲熱裝置，加熱后的給水與回熱加熱器的出口給水混合；高低溫混合儲熱提高了火電廠發電的變負荷速率和范圍，增加火電廠發電和供熱靈活性，針對不同的負荷要求高效輸出電和熱。
5、但上述裝置系還存在儲熱介質溫度高，流量大，設備造價高、系統運行難度大的問題。
技術實現思路
1、鑒于現有技術中存在的問題，本專利技術提供一種節能型多爐燃燒低熱值燃氣的儲熱發電裝置系統及方法，通過多爐燃燒逐級升溫的方式將原先多次循環加熱儲熱介質的工作流程變為一次加熱，降低了儲熱介質的工作流量，降低了裝置系統的設計要求，進而降低了設備造價和運行難度。
2、為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供一種節能型多爐燃燒低熱值燃氣的儲熱發電裝置系統，所述儲熱發電裝置系統包括依次連接的第一換熱介質儲存裝置、煙氣換熱裝置、第二換熱介質儲存裝置、燃燒爐和第三換熱介質儲存裝置；所述第三換熱介質儲存裝置依次與過熱裝置、蒸發裝置、預熱裝置和第一換熱介質儲存裝置相連；所述過熱裝置依次與汽輪機和發電機相連；所述預熱裝置還經給水管道依次與蒸發裝置和過熱裝置相連；
4、所述煙氣換熱裝置包括并聯設置的至少兩個煙氣換熱器；所述燃燒爐包括串聯設置的至少兩個燃燒爐。
5、本專利技術所述的節能型多爐燃燒低熱值燃氣的儲熱發電裝置系統中煙氣換熱裝置對煙氣的余熱進行利用，提升儲熱介質的溫度，可以降低燃燒爐的設計負荷。所述煙氣換熱裝置并聯設置，是因為多個串聯的燃燒爐對于儲熱介質逐級升溫，各燃燒爐的煙氣溫度不一致，并聯設置多個煙氣換熱裝置可以對不同燃燒爐配置的煙氣換熱器進行差異設計，保證煙氣換熱后的排煙溫度一致。所述第二換熱介質儲存裝置作為儲熱介質經過各并聯煙氣換熱裝置后的儲存裝置，以罐內混合替代管道混合，罐內混合可以保證進入燃燒爐中的換熱介質的溫度一致性，之后合并為一路進入串聯的燃燒爐中，也可以確保出燃燒爐的換熱介質的溫度，所述第二換熱介質儲存裝置在該節能型多爐燃燒低熱值燃氣的儲熱發電裝置系統停車時可作為系統內儲熱介質的排空裝置。
6、本專利技術所述的節能型多爐燃燒低熱值燃氣的儲熱發電裝置系統中煙氣換熱裝置結構設計合理，通過多爐燃燒逐級升溫的方式將原先多次循環加熱儲熱介質的工作流程變為一次加熱，降低了儲熱介質的工作流量，進而降低了系統造價和運行難度。通過煙氣換熱裝置和燃燒爐對儲熱介質進行逐級升溫，可以只在高溫段燃燒爐使用耐溫等級高的材質制造，低溫段燃燒爐可使用耐溫等級低的材質，降低設備造價。本專利技術所述儲熱發電裝置系統由于儲熱介質只在最后一個燃燒爐中有超溫風險，可以只對最后一個燃燒爐進行更精細化的控制，如控制燃燒器開度，風門開度等，大幅度降低了系統控制難度。
7、本專利技術所述低熱值燃氣是指熱值不超過6280kj/nm3的可燃氣體，例如高爐煤氣等。
8、優選地，所述儲熱發電裝置系統還包括與煙氣換熱裝置依次連接的空氣預熱裝置、燃氣加熱裝置和煙囪。
9、優選地，所述空氣預熱裝置包括并聯設置的至少兩個空氣預熱器，可以對各空氣預熱器進行差異設計，控制各燃燒爐引入空氣的溫度、空氣量和壓力。
10、優選地，所述空氣預熱器的數量與煙氣換熱器的數量相同。
11、優選地，所述第一換熱介質儲存裝置經第一輸送泵與煙氣換熱裝置相連；
12、優選地，所述第二換熱介質儲存裝置經第二輸送泵與燃燒爐相連；
13、優選地，所述第三換熱介質儲存裝置經第三輸送泵與過熱裝置相連。
14、優選地，所述汽輪機分別與凝汽裝置、熱泵和除氧裝置相連。
15、本專利技術所述熱泵的工作原理為從汽輪機抽取的高溫蒸汽進入驅動熱泵做功，吸收循環水中的余熱，加熱進入熱泵的冷凝水，最終高溫蒸汽和循環水中的熱量通過熱泵均轉移至冷凝水中，提高了冷凝水進入預熱器的溫度。
16、優選地，所述凝汽裝置與熱泵循環相連。
17、優選地，所述凝汽裝置與涼水塔和循環泵循環相連。
18、優選地，所述熱泵依次與水泵、除氧裝置、給水泵和預熱裝置相連。
19、第二方本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種節能型多爐燃燒低熱值燃氣的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述儲熱發電裝置系統包括依次連接的第一換熱介質儲存裝置、煙氣換熱裝置、第二換熱介質儲存裝置、燃燒爐和第三換熱介質儲存裝置；所述第三換熱介質儲存裝置依次與過熱裝置、蒸發裝置、預熱裝置和第一換熱介質儲存裝置相連；所述過熱裝置依次與汽輪機和發電機相連；所述預熱裝置還經給水管道依次與蒸發裝置和過熱裝置相連；
2.根據權利要求1所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述儲熱發電裝置系統還包括與煙氣換熱裝置依次連接的空氣預熱裝置、燃氣加熱裝置和煙囪。
3.根據權利要求2所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述空氣預熱裝置包括并聯設置的至少兩個空氣預熱器；
4.根據權利要求1～3任一項所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述第一換熱介質儲存裝置經第一輸送泵與煙氣換熱裝置相連；
5.根據權利要求1～4任一項所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述汽輪機分別與凝汽裝置、熱泵和除氧裝置相連。
6.根據權利要求5所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述凝汽裝置與熱泵循環相連。>
7.根據權利要求5所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述凝汽裝置與涼水塔和循環泵循環相連。
8.根據權利要求5所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述熱泵依次與水泵、除氧裝置、給水泵和預熱裝置相連。
9.一種如權利要求1～8任一項所述的節能型多爐燃燒低熱值燃氣的儲熱發電裝置系統的運行方法，其特征在于，所述運行方法包括：
10.根據權利要求9所述的運行方法，其特征在于，所述儲能階段空氣經空氣預熱裝置加熱后進入燃燒爐，煙氣經燃氣加熱裝置加熱后進入燃燒爐，燃燒爐產生的煙氣依次經煙氣換熱裝置、空氣預熱裝置和燃氣加熱裝置釋放熱量后，經煙囪排放；
...【技術特征摘要】
1.一種節能型多爐燃燒低熱值燃氣的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述儲熱發電裝置系統包括依次連接的第一換熱介質儲存裝置、煙氣換熱裝置、第二換熱介質儲存裝置、燃燒爐和第三換熱介質儲存裝置；所述第三換熱介質儲存裝置依次與過熱裝置、蒸發裝置、預熱裝置和第一換熱介質儲存裝置相連；所述過熱裝置依次與汽輪機和發電機相連；所述預熱裝置還經給水管道依次與蒸發裝置和過熱裝置相連；
2.根據權利要求1所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述儲熱發電裝置系統還包括與煙氣換熱裝置依次連接的空氣預熱裝置、燃氣加熱裝置和煙囪。
3.根據權利要求2所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述空氣預熱裝置包括并聯設置的至少兩個空氣預熱器；
4.根據權利要求1～3任一項所述的儲熱發電裝置系統，其特征在于，所述第一換熱介質儲存裝置經第一輸送泵與煙氣換熱裝置相連；
5.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭宏新，張賢福，曹歌瀚，陳軍，姜龍駿，王明軍，馬金祥，
申請(專利權)人：南京圣諾熱管有限公司，
類型：發明
國別省市：
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