本實(shí)用新型涉及煤氣發(fā)電，尤其涉及一種低熱值煤氣高溫高壓發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國鋼鐵工業(yè)迅猛發(fā)展，已連續(xù)多年位居世界第一生產(chǎn)大國。鋼鐵企業(yè)在冶煉過程中產(chǎn)生了大量的副產(chǎn)煤氣，如高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和焦?fàn)t煤氣。焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣由于發(fā)熱值高，可以在生產(chǎn)和生活中有效利用。而高爐煤氣具有產(chǎn)量最大、熱值最低、難于穩(wěn)定燃燒、發(fā)電效率低等特點(diǎn)。

高爐煤氣是一種無色無味、無臭的混合氣體，主要成分為CO、CO₂、N₂、H₂、CH₄等，其中可燃成分CO含量約占25％；H₂、CH₄的含量很少，對總發(fā)熱量影響不大；惰性氣體CO₂、N₂的含量分別占15％、55％(均以體積分?jǐn)?shù)計(jì))，所占比例高，既不參與燃燒產(chǎn)生熱量，也不能助燃，相反，還吸收大量的燃燒過程中產(chǎn)生的熱量；火焰較長；著火點(diǎn)溫度約為700℃；火焰?zhèn)鞑ニ俣群苈?，溫度不高，燃燒穩(wěn)定性不好；熱值一般為3100kJ/Nm³-4200kJ/Nm³，煙氣量大。因此，高爐煤氣的有效轉(zhuǎn)換和利用是鋼鐵企業(yè)清潔生產(chǎn)和節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。

基于高爐煤氣燃料及燃燒特性，高爐煤氣與其它高熱值的固體或者氣體燃料有顯著的區(qū)別，煤氣鍋爐的傳熱特性有很大的變化，其受熱面布置與燃煤煤氣鍋爐有顯著不同。雖然專利《一種全燒高爐煤氣鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)》(申請?zhí)枺?01320444475.0)及《一種全燒高爐煤氣鍋爐煙氣余熱深度回收利用系統(tǒng)》(申請?zhí)枺?01320446384.0)公布了相關(guān)高爐煤氣鍋爐煙氣余熱回收利用系統(tǒng)，但是，其僅著重提高煙氣側(cè)余熱的回收利用，而未考慮因高爐煤氣的熱值低、難于穩(wěn)定燃燒等特點(diǎn)帶來的煤氣鍋爐傳熱和受熱面布置等核心重要問題，也未考慮如何通過汽水側(cè)工藝優(yōu)化提高低熱值煤氣發(fā)電效率。

同時(shí)，目前很多高爐煤氣鍋爐在高負(fù)荷時(shí)存在減溫水使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值，特別是在煤氣鍋爐負(fù)荷拉升或在高負(fù)荷煤氣鍋爐負(fù)荷波動情況下，存在減溫水跟不上，煤氣鍋爐過熱器受熱面易超溫的問題。為此，需要對高爐煤氣鍋爐的各類受熱面進(jìn)行合理布置，包括受熱面布置形式、受熱面布置比例等，從而解決煤氣鍋爐過熱器受熱面易超溫的問題，穩(wěn)定汽水參數(shù)，提高低熱值煤氣發(fā)電裝置的整體熱效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種低熱值煤氣高溫高壓發(fā)電系統(tǒng)，旨在用于解決現(xiàn)有的低熱值煤氣的熱效率較低的問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種低熱值煤氣高溫高壓發(fā)電系統(tǒng)，包括煤氣鍋爐以及發(fā)電機(jī)組，所述發(fā)電機(jī)組包括與所述煤氣鍋爐管道連接的汽輪機(jī)以及由所述汽輪機(jī)驅(qū)使旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)，所述煤氣鍋爐包括內(nèi)置燃燒室的爐體以及可汽水分離的鍋筒，所述爐體包括位于所述燃燒室上方的水平煙道以及與所述水平煙道連通的豎直煙道，所述爐體上設(shè)置有水冷壁，所述水冷壁至少一個端口與所述鍋筒的液體出口連通，至少一個端口與所述鍋筒的汽體入口連通，于所述水平煙道內(nèi)設(shè)置有可加熱形成9.8MPa/540℃的過熱蒸汽的過熱機(jī)組，所述過熱機(jī)組連通所述鍋筒的汽體出口以及所述汽輪機(jī)的高壓缸入口，且所述過熱機(jī)組包括吸熱比為5.2％～6.1％的屏式過熱器組件、吸熱比為8.2％～9.7％的對流式低溫過熱器以及吸熱比為8.9％～9.5％的對流式高溫過熱器，三者依次連通，且所述鍋筒的汽體出口連通所述屏式過熱器組件，所述高溫過熱器連通所述汽輪機(jī)的高壓缸入口。

進(jìn)一步地，所述屏式過熱器組件包括與所述鍋筒的汽體出口連通的前屏過熱器以及連通所述前屏過熱器與所述低溫過熱器的后屏過熱器，且于所述前屏過熱器與所述后屏過熱器的流路上設(shè)置有一級噴水結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述高溫過熱器包括兩個冷段與一個熱段，所述熱段位于兩個所述冷段之間，且于前一所述冷段與所述熱段之間的流路上設(shè)置有二級噴水結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，于所述爐體內(nèi)還設(shè)置有再熱器機(jī)組，所述再熱器機(jī)組連通所述汽輪機(jī)的低壓缸入口以及所述汽輪機(jī)的高壓缸出口。

進(jìn)一步地，所述再熱器機(jī)組包括安設(shè)于所述豎直煙道內(nèi)的低溫再熱器，所述汽輪機(jī)的高壓缸出口連通至所述低溫再熱器。

進(jìn)一步地，所述再熱器機(jī)組還包括安設(shè)于所述水平煙道內(nèi)的高溫再熱器，所述高溫再熱器連通所述低溫再熱器與所述汽輪機(jī)的低壓缸進(jìn)口。

進(jìn)一步地，于所述豎直煙道內(nèi)設(shè)置有省煤器機(jī)組，所述省煤器機(jī)組包括安設(shè)于所述豎直煙道底部的主省煤器以及位于所述主省煤器上方且與所述主省煤器連通的旁路省煤器，所述主省煤器與所述汽輪機(jī)的乏汽出口通過冷凝器連通，所述旁路省煤器還連通至所述鍋筒的液體入口，且所述旁路省煤器與所述低溫再熱器并排設(shè)置，兩者之間通過過熱器隔墻分隔。

進(jìn)一步地，所述豎直煙道包括上部空間與下部空間，所述主省煤器位于所述下部空間內(nèi)，所述旁路省煤器與所述低溫再熱器位于所述上部空間內(nèi)，且所述上部空間與所述下部空間之間通過膨脹節(jié)連通。

進(jìn)一步地，于所述豎直煙道的底部還設(shè)置有與所述燃燒室連通的空氣預(yù)熱器。

進(jìn)一步地，所述爐體于所述燃燒室的出口處向所述水平煙道內(nèi)彎折延伸形成折焰角，所述折焰角包括沿向上的方向向所述水平煙道內(nèi)傾斜延伸的第一傾斜段以及由所述第一傾斜段沿向所述豎直煙道的方向向上傾斜的第二傾斜段。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型的發(fā)電系統(tǒng)中，低熱值煤氣先進(jìn)入爐體的燃燒室內(nèi)，且在燃燒器的作用下使其燃燒放出熱量，鍋筒內(nèi)的液態(tài)水由其液體出口導(dǎo)至爐體的水冷壁內(nèi)，低熱值煤氣燃燒放出的熱量加熱水冷壁內(nèi)的液態(tài)水，進(jìn)而使得部分液態(tài)水吸熱相變?yōu)闅鈶B(tài)，將水冷壁內(nèi)的水汽混合物重新導(dǎo)入鍋筒內(nèi)進(jìn)行水汽分離，其中分離后的液體經(jīng)液體出口進(jìn)入水冷壁內(nèi)重新加熱，而蒸汽則進(jìn)入過熱機(jī)組內(nèi)加熱為9.8MPa/540℃狀態(tài)的過熱蒸汽，可以將過熱蒸汽導(dǎo)入汽輪機(jī)內(nèi)進(jìn)行做功發(fā)電。在上述過程中，通過燃燒器穩(wěn)定燃燒低熱值煤氣，先將水冷壁內(nèi)的液態(tài)水加熱為氣態(tài)，然后采用過熱機(jī)組將蒸汽加熱為過熱蒸汽，采用過熱蒸汽做功發(fā)電，可以穩(wěn)定汽水參數(shù)，既可以保證安全性，還能夠提高低熱值煤氣的發(fā)電效率，熱量利用率比較高。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的低熱值煤氣高溫高壓發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的低熱值煤氣高溫高壓發(fā)電系統(tǒng)的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

參見圖1以及圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種低熱值煤氣高溫高壓發(fā)電系統(tǒng)，包括煤氣鍋爐1以及發(fā)電機(jī)組2，低熱值煤氣可以導(dǎo)入煤氣鍋爐1內(nèi)進(jìn)行燃燒，然后利用低熱值煤氣燃燒產(chǎn)生的熱量通過發(fā)電機(jī)組2進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電機(jī)組2包括汽輪機(jī)21與發(fā)電機(jī)22，汽輪機(jī)21包括高壓缸211，低熱值煤氣在煤氣鍋爐1內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱量可以加熱液態(tài)水為蒸汽，進(jìn)而可以將蒸汽導(dǎo)入高壓缸211內(nèi)驅(qū)使汽輪機(jī)21做功，然后由汽輪機(jī)21帶動發(fā)電機(jī)22旋轉(zhuǎn)發(fā)電，而蒸汽做功成為乏汽由乏汽出口并導(dǎo)出重復(fù)利用。細(xì)化煤氣鍋爐1的結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)置燃燒室111的爐體11以及可汽水分離的鍋筒12，在燃燒室111內(nèi)設(shè)置有燃燒器112，低熱值煤氣導(dǎo)入燃燒室111內(nèi)由燃燒器112點(diǎn)燃放出熱量，一般，燃燒室111內(nèi)設(shè)置有多個燃燒器112，可以通過燃燒器112支架分層布置在燃燒室111的前后墻上，比如可以在前墻上設(shè)置有兩層，后墻設(shè)置有一層，而每一層均依次間隔設(shè)置有三個燃燒器112，通過這種布置可以使得進(jìn)入燃燒室111內(nèi)的低熱值煤氣能夠燃燒完全，燃燒室111內(nèi)可以采用焦?fàn)t煤氣作為點(diǎn)火材料，高能點(diǎn)火槍作為點(diǎn)火器，每只燃燒器112均設(shè)置有高能點(diǎn)火槍和焦?fàn)t氣槍，先通過高能點(diǎn)火槍點(diǎn)燃焦?fàn)t煤氣以引燃對應(yīng)的燃燒器112，再由燃燒器112點(diǎn)燃低熱值煤氣，上層燃燒器112可不使用點(diǎn)火裝置，靠下層燃燒器112引燃，另外每一燃燒器112均采用雙旋流結(jié)構(gòu)形式，可以實(shí)現(xiàn)對低熱值煤氣的燃燒，當(dāng)然為了保證燃燒安全，每只燃燒器112支架上留有火焰檢測裝置用孔，用于配置火檢設(shè)備，以保證燃燒過程中煤氣鍋爐1的安全；而鍋筒12位于爐體11的外側(cè)，其可以實(shí)現(xiàn)汽水分離效果，采用單段蒸發(fā)系統(tǒng)，在鍋筒12內(nèi)設(shè)置有旋風(fēng)分離器、清洗孔板、頂部波形板分離器和頂部多孔板等設(shè)備，當(dāng)將汽水混合物導(dǎo)入鍋筒12內(nèi)后，通過上述各分離設(shè)備可以充分分離汽水混合物中的蒸汽與水液，且蒸汽填充于鍋筒12的上部空間，水液則位于鍋筒12的下部空間內(nèi)，鍋筒12上設(shè)置有2只雙色水位表、2只電接點(diǎn)水位表、3只單室水位平衡容器，用于保證蒸汽品質(zhì)良好以及能及時(shí)處理鍋筒12滿水現(xiàn)象，通常在鍋筒12內(nèi)還裝有磷酸鹽加藥管，連續(xù)排污管和緊急放水管，用于保障水質(zhì)。繼續(xù)細(xì)化爐體11結(jié)構(gòu)，其主體結(jié)構(gòu)采用雙框架全鋼焊接，而內(nèi)部空間還包括有水平煙道113以及豎直煙道114，水平煙道113位于燃燒室111的上方，其連通燃燒室111與豎直煙道114，而燃燒室111與豎直煙道114相對設(shè)置，三者圍合形成π型，低熱值煤氣燃燒后產(chǎn)生的煙氣依次經(jīng)燃燒室111、水平煙道113以及豎直煙道114排出煤氣鍋爐1，當(dāng)然由煤氣鍋爐1排出的煙氣需要做進(jìn)一步凈化處理后排至大氣，在爐體11上設(shè)置有全膜式水冷壁115，同時(shí)還布置有頂棚管與包墻管，鍋筒12內(nèi)分離的蒸汽先進(jìn)入頂棚管與包墻管內(nèi)，再被分配至后續(xù)的過熱機(jī)組13內(nèi)，頂棚管與包墻管均采用光管加扁鋼的膜式壁結(jié)構(gòu)，水冷壁115具有至少一個端口與鍋筒12的液體出口連通，通常水冷壁115有多個端口與鍋筒12的液體出口連通，鍋筒12內(nèi)的水液可以經(jīng)對應(yīng)的管道進(jìn)入水冷壁115內(nèi)，且水冷壁115還具有至少一個端口與鍋筒12的汽體入口連通，水冷壁115從采用光管加扁鋼焊接成，且在水冷壁115上敷有衛(wèi)燃帶，爐體11的水冷壁115的重量通過上集箱用吊桿懸吊于頂部梁格上，斜后水冷壁115由穿過水平煙道113的引出管懸吊于頂部鋼架上，整個爐體11受熱后一起向下膨脹，且在水冷壁115外側(cè)四周沿高度方向每隔3m左右設(shè)置一圈剛性梁，以增加水冷壁115的剛度，滿足燃燒室111設(shè)計(jì)壓力的要求。進(jìn)一步地，在水平煙道113以及豎直煙道114內(nèi)分別設(shè)置有過熱機(jī)組13以及省煤器機(jī)組14，兩者均位于低熱值煤氣燃燒產(chǎn)生煙氣的煙道上，其中過熱機(jī)組13連通鍋筒12的汽體出口以及汽輪機(jī)21的高壓缸211入口，鍋筒12內(nèi)分離的蒸汽先進(jìn)入上述的頂棚管內(nèi)，其中部分蒸汽進(jìn)入包墻管內(nèi)加熱，加熱后的蒸汽進(jìn)入該過熱機(jī)組13內(nèi)再次加熱為9.8MPa/540℃狀態(tài)的過熱蒸汽，然后將該過熱蒸汽導(dǎo)入汽輪機(jī)21內(nèi)做功，而省煤器機(jī)組14則連通汽輪機(jī)21的乏汽出口以及鍋筒12的液體入口，且在省煤器機(jī)組14與汽輪機(jī)21之間的管路上設(shè)置有冷凝器23，當(dāng)?shù)蜔嶂得簹馊紵螽a(chǎn)生的煙氣沿水平煙道113與豎直煙道114流動至省煤器機(jī)組14處時(shí)，其還具有較高的溫度，而過熱蒸汽在汽輪機(jī)21內(nèi)做功后成為乏汽由乏汽出口排出，且經(jīng)冷凝器23液化為水液后導(dǎo)入省煤器機(jī)組14內(nèi)，進(jìn)而可以借助省煤器機(jī)組14對該部分水液進(jìn)行加熱，加熱后的水液導(dǎo)入鍋筒12內(nèi)循環(huán)利用。

本實(shí)用新型中，將低熱值煤氣導(dǎo)入爐體11的燃燒室111內(nèi)，通過燃燒器112將其點(diǎn)燃，同時(shí)鍋筒12內(nèi)的水液經(jīng)其液體出口流至水冷壁115內(nèi)，由于低熱值煤氣在燃燒時(shí)產(chǎn)生煙氣且伴隨大量的熱量釋放，通過該部分熱量可以對水冷壁115內(nèi)的水液進(jìn)行加熱，進(jìn)而使得部分水液相變?yōu)檎羝?，然后將該汽水混合物重新?dǎo)入鍋筒12內(nèi)進(jìn)行汽液分離，通常在爐體11內(nèi)還設(shè)置有蒸發(fā)對流管屏116，其為螺旋鰭片管，采用吊掛的方式固定于頂部鋼架上，該蒸發(fā)對流管屏116兩端分別連通鍋筒12的液體出口以及汽體入口，對此鍋筒12內(nèi)的水液在導(dǎo)至水冷壁115的過程中被分流部分進(jìn)入蒸發(fā)對流管屏116內(nèi)進(jìn)行加熱為蒸汽，蒸發(fā)對流管屏116內(nèi)的汽水混合物也被導(dǎo)入鍋筒12內(nèi)進(jìn)行汽液分離，而在分離后的水液繼續(xù)被導(dǎo)至水冷壁115或者蒸發(fā)對流管屏116內(nèi)進(jìn)行再次加熱，分離后的蒸汽則被導(dǎo)至過熱機(jī)組13內(nèi)也被再次加熱，進(jìn)而可以使得蒸汽被加熱為過熱蒸汽，過熱蒸汽可以則可以被導(dǎo)至汽輪機(jī)21內(nèi)進(jìn)行做功發(fā)電，做功后的過熱蒸汽生成為乏汽由汽輪機(jī)21的乏汽出口導(dǎo)出，乏汽進(jìn)入冷凝器23內(nèi)液化為約40℃水液，之后通過凝結(jié)水泵24被打入低壓加熱器25，在低壓加熱器25中被汽機(jī)的低壓抽汽加熱，而從低壓加熱器25出來的水液進(jìn)入除氧器26內(nèi)，在被除氧器26進(jìn)行除氧后，通過給水泵27抽入高壓加熱器28，在高壓加熱器28中被汽機(jī)的高壓抽汽加熱，然后將其導(dǎo)入省煤器機(jī)組14內(nèi)被再次加熱，加熱后的水液導(dǎo)入鍋筒12內(nèi)按照上述步驟依次循環(huán)使用。在上述整個過程中，采用這種方式的燃燒器112點(diǎn)燃低熱值煤氣，可以使得低熱值煤氣在燃燒室111內(nèi)穩(wěn)定燃燒，且在低熱值煤氣在被燃燒器112點(diǎn)燃后，其釋放的熱量先加熱水冷壁115或者蒸發(fā)對流管屏116內(nèi)的水液，然后可以在過熱機(jī)組13處加熱蒸汽，最后還可以在省煤器機(jī)組14處加熱做功后的水液，熱量被多次利用，而且整個過程中低熱值煤氣的熱量均位于爐體11內(nèi)，不容易散失，可以有效保證發(fā)電系統(tǒng)的整體熱效率，強(qiáng)化了汽水換熱。

優(yōu)化上述實(shí)施例，在爐體11內(nèi)還設(shè)置有再熱器機(jī)組15，該再熱器機(jī)組15連通汽輪機(jī)21的低壓缸212入口以及汽輪機(jī)21的高壓缸211出口。本實(shí)施例中，一般汽輪機(jī)21還包括有低壓缸212，過熱蒸汽由高壓缸211入口導(dǎo)入后做功發(fā)電，其做功后的蒸汽可由高壓缸211出口導(dǎo)出，且由于過熱蒸汽在高壓缸211內(nèi)沖轉(zhuǎn)做功，由高壓缸211出口排出的蒸汽壓力與溫度均降低，對此可將其導(dǎo)入再熱器機(jī)組15內(nèi)被再次加熱為過熱蒸汽，過熱蒸汽可以被導(dǎo)入低壓缸212內(nèi)進(jìn)行再次沖轉(zhuǎn)做功，蒸汽溫度和壓力再次被降低，可稱為乏汽，乏汽則由乏汽出口導(dǎo)入冷凝器23內(nèi)液化為水液。對此，通過增設(shè)再熱器機(jī)組15可以提高過熱蒸汽的利用率，保證低熱值煤氣對發(fā)電系統(tǒng)的整體熱效率。

細(xì)化再熱器機(jī)組15的結(jié)構(gòu)，其包括安設(shè)于豎直煙道114內(nèi)的低溫再熱器151，汽輪機(jī)21的高壓缸211出口連通至該低溫再熱器151。低溫再熱器151也采用螺旋鰭片管的結(jié)構(gòu)形式，且順列逆流布置，汽輪機(jī)21內(nèi)蒸汽由高壓缸211出口排出后進(jìn)入低溫再熱器151的進(jìn)口集箱，可以在該進(jìn)口集箱處設(shè)置有減溫器，即高壓缸211排出的蒸汽先進(jìn)入低溫再熱器151的進(jìn)口集箱內(nèi)通過減溫器進(jìn)行調(diào)溫，而該減溫器主要是采用噴水調(diào)溫，微調(diào)蒸汽溫度，減溫后的蒸汽進(jìn)入低溫再熱器151內(nèi)進(jìn)行加熱。通常再熱器機(jī)組15還包括有高溫再熱器152，高溫再熱器152安設(shè)于水平煙道113內(nèi)，其連通低溫再熱器151與低壓缸212進(jìn)口，由于水平煙道113位于豎直煙道114沿?zé)煔饬飨虻那胺剑瑒t水平煙道113處的溫度高于豎直煙道114處的溫度，由高壓缸211排出的蒸汽先進(jìn)入低溫再熱器151加熱，然后導(dǎo)入高溫再熱器152加熱，且經(jīng)高溫再熱器152加熱后的蒸汽為過熱蒸汽，可以被導(dǎo)至汽輪機(jī)21內(nèi)的低壓缸212內(nèi)沖轉(zhuǎn)做功。高溫再熱器152采用光管結(jié)構(gòu)，且為順列順流布置，與低溫再熱器151的排列方向相反，可以提高吸熱效率。另外爐體11對應(yīng)再熱器機(jī)組15處進(jìn)行煙道調(diào)節(jié)，爐體11的豎直煙道114內(nèi)進(jìn)行雙煙道設(shè)計(jì)，然后在雙煙道的尾端位置設(shè)置有煙氣擋板161，通過調(diào)節(jié)煙氣擋板161的開度來實(shí)現(xiàn)兩條煙道內(nèi)煙氣量的分配，進(jìn)而可以達(dá)到通過再熱器機(jī)組15調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度的目的，以使再熱蒸汽的溫度與壓力非常穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，細(xì)化省煤器機(jī)組14的結(jié)構(gòu)，其包括安設(shè)于豎直煙道114底部的主省煤器141以及位于主省煤器141上方的旁路省煤器142，兩者之間連通，旁路省煤器142可以為兩個，兩者并聯(lián)，主省煤器141通過兩個流路分別與兩個旁路省煤器142連通，冷凝器23的出口連通至主省煤器141，而旁路省煤器142的其中一端口連通至鍋筒12的液體入口，且旁路省煤器142與低溫再熱器151兩者并排設(shè)置，分別位于豎直煙道114的雙煙道內(nèi)，且兩者之間通過過熱器隔墻16進(jìn)行分隔，通常采用膜式隔墻結(jié)構(gòu)，進(jìn)入頂棚管的部分蒸汽可以進(jìn)入該過熱器隔墻16內(nèi)加熱，加熱后的蒸汽可以進(jìn)入過熱機(jī)組13內(nèi)被再次加熱為過熱蒸汽，且由上述的煙氣擋板161兩調(diào)節(jié)旁路省煤器142與低溫再熱器151對應(yīng)煙道之間的煙氣流量，主省煤器141位于雙煙道末端的下方。本實(shí)施例中，煙氣沿旁路省煤器142向主省煤器141的方向流動，而冷凝器23排出的水液則由主省煤器141流動至旁路省煤器142，從而實(shí)現(xiàn)工質(zhì)與煙氣之間互為逆流，主省煤器141與旁路省煤器142均為螺旋鰭片管結(jié)構(gòu)，其中主省煤器141為錯列布置，而旁路省煤器142為順列布置，旁路省煤器142采用懸吊結(jié)構(gòu)，全部重量通過吊掛裝置固定在包墻管上，再通過包墻管集箱引出管懸吊在頂部鋼架上，主省煤器141擱于通風(fēng)梁上，通風(fēng)梁穿出爐體11支承在爐體11護(hù)板上。另外在工作時(shí)，由給水泵27提供的水液在進(jìn)入主省煤器141內(nèi)加熱后，可以根據(jù)需要將其中一部分水液直接導(dǎo)至鍋筒12內(nèi)作為清洗水使用。

優(yōu)化上述實(shí)施例，將豎直煙道114分為上部空間與下部空間，其中主省煤器141位于下部空間內(nèi)，而旁路省煤器142與低溫再熱器151位于上部空間內(nèi)，而上部空間與下部空間之間則通過膨脹節(jié)117連通。本實(shí)施例中，豎直煙道114通過上述的雙煙道與單煙道分為上部空間與下部空間，即雙煙道對應(yīng)上部空間，而主省煤器141位于雙煙道的下方，為單煙道，對應(yīng)下部空間，對此在雙煙道與單煙道的連接處采用非金屬的膨脹節(jié)117連接，其可以吸收膨脹，減少泄漏。

進(jìn)一步地，細(xì)化過熱機(jī)組13的結(jié)構(gòu)，包括屏式過熱器組件131、對流式的低溫過熱器132以及對流式的高溫過熱器133，三者依次連通，即蒸汽依次經(jīng)過屏式過熱器組件131、低溫過熱器132以及高溫過熱器133，且鍋筒12的汽體出口連通屏式過熱器組件131，高溫過熱器133連通汽輪機(jī)21的高壓缸211入口。另外在這里屏式過熱器組件131的吸熱比為5.2％～6.1％，低溫過熱器132的吸熱比為8.2％～9.7％，高溫過熱器133的吸熱比為8.9％～9.5％，吸熱比主要是指在爐體11內(nèi)對應(yīng)部件占總體吸熱的比例，比如屏式過熱器組件131吸熱比例即為5.2％～6.1％，而吸熱比的影響因素有多種，主要是根據(jù)對應(yīng)部件的受熱面來確定，當(dāng)然還與對應(yīng)部件在爐體內(nèi)的位置相關(guān)，主要是靠近燃燒室111的位置煙氣溫度較高，進(jìn)而有利于提高其吸熱比，而采用這種結(jié)構(gòu)形式的過熱機(jī)組13可以使得加熱后的過熱蒸汽為9.8MPa/540℃，形成高溫高壓發(fā)電系統(tǒng)，從而解決了煤氣鍋爐1過熱器受熱面易超溫的問題，穩(wěn)定了汽水參數(shù)，尤其是使煤氣鍋爐1在負(fù)荷拉升或高負(fù)荷波動時(shí)，穩(wěn)定了汽水參數(shù)，不僅保證了煤氣鍋爐1安全，避免了過熱器易爆管的風(fēng)險(xiǎn)，而且提高了低熱值煤氣高溫高壓發(fā)電系統(tǒng)的整體熱效率。本實(shí)施例中，屏式過熱器組件131為半輻射式過熱器，而低溫過熱器132與高溫過熱器133均為對流式過熱器，即本實(shí)用新型提供的過熱機(jī)組13采用輻射與對流相結(jié)合的方式，多次交叉混合，設(shè)置時(shí)，屏式過熱器組件131位于燃燒室111的正上方，低熱值煤氣燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀攘髦疗潦竭^熱器組件131處，高溫過熱器133與低溫過熱器132則沿?zé)煔獾牧飨蛞来卧O(shè)置，由包墻管內(nèi)加熱的蒸汽與過熱器隔墻16內(nèi)加熱的蒸汽均導(dǎo)入屏式過熱器組件131內(nèi)，且經(jīng)屏式過熱器組件131加熱后進(jìn)入低溫過熱器132內(nèi)加熱，最后進(jìn)入高溫過熱器133內(nèi)加熱，進(jìn)而可以得到過熱蒸汽用于汽輪機(jī)21內(nèi)的沖轉(zhuǎn)做功。一般，爐體11在燃燒室111的出口處向水平煙道113內(nèi)彎折延伸形成有折焰角118，折焰角118包括第一傾斜段與第二傾斜段，其中第一傾斜段沿向上的方向向水平煙道113內(nèi)傾斜延伸，而第二傾斜段則是由第一傾斜段向豎直煙道114的方向向上傾斜延伸，從而可以通過第一傾斜段形成先縮小燃燒室111至水平煙道113的口徑，然后通過第二傾斜段使得水平煙道113的口徑沿?zé)煔獾牧飨虺蕽u縮狀，其可以有效改善水平煙道113內(nèi)的空氣動力場。上述的屏式過熱器組件131包括有前屏過熱器134與后屏過熱器135，兩者均位于水平煙道113對應(yīng)折焰角118的空間內(nèi)，前屏過熱器134與鍋筒12的汽體出口連通，具體地與包墻管的出口以及過熱器隔墻16的出口連通，使得兩者內(nèi)的蒸汽均可流至前屏過熱器134內(nèi)，而后屏過熱器135則連通前屏過熱器134與低溫過熱器132，前屏過熱器134內(nèi)加熱的蒸汽先進(jìn)入后屏過熱器135內(nèi)加熱，再進(jìn)入低溫過熱器132內(nèi)。前屏過熱器134、后屏過熱器135、低溫過熱器132以及高溫過熱器133均通過吊桿懸吊于頂部鋼架上，且采用12Cr1MoVG材料制成，其中部分鋼段則采用鋼研102合金鋼。

進(jìn)一步地，過熱機(jī)組13中還設(shè)置有汽溫調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，比如在前屏過熱器134與后屏過熱器135之間的流路上設(shè)置有一級噴水結(jié)構(gòu)，一級噴水結(jié)構(gòu)采用噴水減溫器對前屏過熱器134與后屏過熱器135之間的流路內(nèi)的蒸汽噴水降溫，此為粗調(diào)，能夠初步調(diào)節(jié)蒸汽的溫度。汽溫調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)還包括二級噴水結(jié)構(gòu)，其安設(shè)于高溫過熱器133上，高溫過熱器133包括有兩個冷段與一個熱段，熱段位于兩個冷段之間，可以在前一冷段與熱段之間的流路上設(shè)置有該二級噴水結(jié)構(gòu)，此處調(diào)節(jié)為精調(diào)，可以在流路上設(shè)置有調(diào)節(jié)閥與截止閥，可以實(shí)現(xiàn)流路內(nèi)蒸汽溫度的相對精確調(diào)節(jié)。對此通過一級噴水結(jié)構(gòu)與二級噴水結(jié)構(gòu)的共同調(diào)節(jié)作用，可以保證煤氣鍋爐1額定負(fù)荷下的過熱蒸汽的溫度，對于一級噴水結(jié)構(gòu)與二級噴水結(jié)構(gòu)的用水均可采用給水泵27抽取的除氧后水液。通常在過熱機(jī)組13與汽輪機(jī)21之間的流路上還設(shè)置有一個蒸汽集箱136，由高溫過熱器133加熱后的過熱蒸汽先進(jìn)入該蒸汽集箱136內(nèi)進(jìn)行緩沖，然后被導(dǎo)入汽輪機(jī)21的高壓缸211內(nèi)沖轉(zhuǎn)做功，而在蒸汽集箱處檢測的過熱蒸汽的參數(shù)即為9.8MPa/540℃。

進(jìn)一步地，在豎直煙道114的底部還設(shè)置有一個空氣預(yù)熱器17，向燃燒室111內(nèi)補(bǔ)充的空氣先進(jìn)入空氣預(yù)熱器17，豎直煙道114內(nèi)的煙氣流至空氣預(yù)熱器17處可以向其內(nèi)的空氣進(jìn)行加熱，提高煙氣熱量的利用率，當(dāng)然煙氣不與空氣預(yù)熱器17內(nèi)的空氣混合，兩者為非接觸式加熱?？諝忸A(yù)熱器17采用立式管箱結(jié)構(gòu)，單級單行程布置，空氣預(yù)熱器17的管為薄壁螺旋槽管，煙氣管內(nèi)縱向沖刷，空氣管外橫向沖刷，為防止空氣預(yù)熱器17的震動，在管箱中裝有防震隔板。

參見圖1以及圖2，綜上所述，采用上述結(jié)構(gòu)的發(fā)電系統(tǒng)可以將低熱值煤氣燃燒后產(chǎn)生的熱量利用做功發(fā)電，具體操作步驟如下：

將低熱值煤氣由煤氣管道經(jīng)雙旋流式燃燒器112送入煤氣鍋爐1的燃燒室111內(nèi)進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生熱量，加熱各受熱面；

鍋筒12中的水液通過液體出口流出，且形成兩個流路，其中一流路通過管道送入爐體11的水冷壁115，另一流路通過管道送入蒸發(fā)對流管屏116，水液在水冷壁115和蒸發(fā)對流管屏116被加熱，相變?yōu)槠旌衔铮ㄟ^管道送回鍋筒12；

汽水混合物在鍋筒12內(nèi)進(jìn)行汽水分離，分離出來的飽和蒸汽通過管道送至頂棚管，在頂棚管內(nèi)蒸汽被分為四路，其中兩路(前左側(cè)包與前右側(cè)包)被加熱后進(jìn)入包墻管，另外兩路(后左側(cè)包與后右側(cè)包)被加熱后進(jìn)入過熱器隔墻16，從包墻管和過熱器隔墻16出來的蒸汽一起進(jìn)入前屏過熱器134；

在前屏過熱器134被加熱后進(jìn)入后屏過熱器135，前屏過熱器134和后屏過熱器135之間通過一級噴水結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)蒸汽的溫度，在后屏過熱器135被加熱后，進(jìn)入低溫過熱器132加熱，之后進(jìn)入高溫過熱器133加熱，且在高溫過熱器133的冷段與熱段之間通過二級噴水結(jié)構(gòu)再次調(diào)溫，經(jīng)過二級噴水調(diào)溫后的過熱蒸汽進(jìn)入蒸汽集箱136；

過熱蒸汽在集汽集箱進(jìn)行緩沖后，通過管道送至汽輪機(jī)21高壓缸211，蒸汽沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)21葉片，汽輪機(jī)21帶動發(fā)電機(jī)22進(jìn)行發(fā)電，沖轉(zhuǎn)做功后蒸汽溫度和壓力降低；

從高壓缸211出來的蒸汽進(jìn)入低溫再熱器151，之后進(jìn)入高溫再熱器152被再次加熱為過熱蒸汽，將該過熱蒸汽導(dǎo)入汽輪機(jī)21低壓缸212，在沖轉(zhuǎn)做功后，蒸汽溫度和壓力再次降低；

從汽輪機(jī)21低壓缸212出來的乏汽進(jìn)入冷凝器23進(jìn)行冷凝，在冷凝器23中被冷凝為約40℃的水液，之后通過凝結(jié)水泵24被打入低壓加熱器25，在低壓加熱器25中被汽機(jī)的低壓抽汽加熱；

從低壓加熱器25出來的水進(jìn)入除氧器26，在除氧器26進(jìn)行除氧后，通過給水泵27打入高壓加熱器28，在高壓加熱器28中被汽機(jī)的高壓抽汽加熱，之后進(jìn)入主省煤器141；

水液在主省煤器141被豎直煙道114尾部的煙氣加熱后進(jìn)入旁路省煤器142，被進(jìn)一步加熱后進(jìn)入鍋筒12內(nèi)被循環(huán)使用，依次重復(fù)上述各步驟中的水液與蒸汽步驟。另外主省煤器141出口還設(shè)有一個支路，在必要的時(shí)候作為清洗水送至鍋筒12，用于鍋筒12的清洗。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。