RU2713554C1

RU2713554C1 - Method and system for power generation from gas with low calorific value

Info

Publication number: RU2713554C1
Application number: RU2018145127A
Authority: RU
Inventors: Шэфэн ЛИ; Цинвэнь АЙ; Мэйцян КАН; Цзыхао ЛЮ
Original assignee: Висдри Сити Инвайронмент Протекшн Инжиниринг Ко., Лтд
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2020-02-05
Also published as: CN106838863A; CN106838863B; WO2018099346A1

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: method of power generation from gas with low calorific value includes the following stages: 1. gas with low calorific value is supplied to boiler (1) for combustion, furnace gas formed as a result of combustion is subjected to heat exchange in boiler (1); superheated steam with super-high pressure is generated in superheater (13), superheated steam is supplied to high-pressure cylinder (21) of steam turbine (2) for generation of electric energy; 2. steam from high-pressure cylinder (21) is supplied to heater (14), heated steam is supplied to low-pressure cylinder (22) for electric power generation; 3. steam from low-pressure cylinder (22) after condensation is supplied to economizer (15), water from economiser (15) enters boiler drum (12); 4. boiler water (12) enters water cooled walls (17) of boiler (1) and is heated to state of steam or steam-water mixture, steam or steam-water mixture is returned back into boiler drum (12); saturated steam is supplied to superheater (13).EFFECT: method and system of electric power generation from gas with low calorific value are proposed.18 cl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к области техники энергосбережения и защиты окружающей среды, а именно к способу и системе выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью.The present invention relates to the field of energy saving and environmental protection, in particular to a method and system for generating electricity from gas with low calorific value.

Предпосылки изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

Китай является наибольшим производителем железа и стали в мире. В процессе плавки металлургические предприятия производят большое количество побочного газа, такого как доменный газ, конвертерный газ и коксовый газ, среди которых доменный газ имеет свойства максимального выхода, самую низкую теплотворную способность, токсичность, опасность, воспламеняемость, взрываемость и т.д. За последние годы проблема нехватки электроэнергии в Китае стала более острой, требования по защите окружающей среды постоянно повышаются, и выработка электроэнергии из доменного газа постепенно внедряется на металлургических предприятиях. Например, система переработки отходящей теплоты топочного газа для полностью сжигающего доменный газ котла раскрыта в китайской заявке на патент №201320444475.0, и система глубокой переработки для отходящей теплоты дыма полностью сжигающего доменный газ котла раскрыта в китайской заявке на патент №201320446384.0. При этом система выработки электроэнергии из доменного газа, описанная выше, сосредотачивается сугубо на переработке отходящей теплоты со стороны топочного газа, без учета того, как повысить тепловой коэффициент полезного действия со стороны пара. Способ и система выработки электроэнергии за счет сжигания металлургического газа собственной энергетической установки раскрыты в китайской заявке на патент №201510239804.1, в которой представлены просто идея и способ выработки электроэнергии из газа для металлургических предприятий без соответствующей системы выработки электроэнергии. Хотя производство электроэнергии из доменного газа постепенно внедряется на металлургических предприятиях, по-прежнему существуют недостатки, связанные с тем, что сгорание в котле является неустойчивым, расположение поверхности нагрева является нерациональным, и тепловой коэффициент полезного действия является низким.China is the largest producer of iron and steel in the world. During the smelting process, metallurgical enterprises produce a large amount of by-product gas, such as blast furnace gas, converter gas and coke oven gas, among which blast furnace gas has the maximum yield properties, the lowest calorific value, toxicity, hazard, flammability, explosiveness, etc. In recent years, the problem of electricity shortages in China has become more acute, environmental protection requirements are constantly increasing, and electricity generation from blast furnace gas is gradually being introduced at metallurgical enterprises. For example, a system for processing exhaust gas heat of a flue gas for a fully blast furnace gas burning boiler is disclosed in Chinese Patent Application No. 201320444475.0, and a deep processing system for waste heat of a smoke completely burning blast furnace gas boiler is disclosed in Chinese Patent Application No. 201320446384.0. In this case, the blast furnace gas generation system described above focuses solely on the processing of waste heat from the flue gas side, without regard to how to increase the thermal efficiency from the steam side. A method and system for generating electricity by burning metallurgical gas of an own power plant is disclosed in Chinese Patent Application No. 201510239804.1, which merely presents the idea and method of generating electricity from gas for metallurgical enterprises without an appropriate power generation system. Although the production of electricity from blast furnace gas is gradually being introduced at metallurgical enterprises, there are still disadvantages due to the fact that combustion in the boiler is unstable, the location of the heating surface is irrational, and the thermal efficiency is low.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу и системе выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью, которые по меньшей мере могут устранить некоторые недостатки известного уровня техники.An embodiment of the present invention relates to a method and system for generating electricity from gas with low calorific value, which at least can eliminate some of the disadvantages of the prior art.

Вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью, включающему следующие этапы:An embodiment of the present invention relates to a method for generating electricity from a gas with a low calorific value, comprising the following steps:

этап 1, на котором газ с низкой теплотворной способностью (LHV), составляющей 3100 кДж/нм³ или выше, подается в котел для газа с низкой теплотворной способностью для сжигания, топочный газ, образующийся в результате сжигания, подвергается теплообмену с теплообменной поверхностью в котле для газа с низкой теплотворной способностью; перегретый пар с высокой температурой 540 градусов Цельсия и сверхвысоким давлением 13,7 МПа вырабатывается в пароперегревателе, и перегретый пар подается в цилиндр высокого давления паровой турбины для выработки электроэнергии;stage 1, in which a gas with a low calorific value (LHV) of 3100 kJ / nm ³ or higher is supplied to a gas boiler with a low calorific value for combustion, the flue gas resulting from combustion is subjected to heat exchange with the heat exchange surface in the boiler for gas with low calorific value; superheated steam with a high temperature of 540 degrees Celsius and an ultrahigh pressure of 13.7 MPa is produced in a superheater, and superheated steam is supplied to the high pressure cylinder of a steam turbine to generate electricity;

этап 2, на котором пар из цилиндра высокого давления поступает в подогреватель, и подогретый пар из подогревателя поступает в цилиндр низкого давления для выработки электроэнергии;step 2, in which steam from the high pressure cylinder enters the heater, and heated steam from the heater enters the low pressure cylinder to generate electricity;

этап 3, на котором пар из цилиндра низкого давления после конденсирования поступает в экономайзер, и вода из экономайзера поступает в барабан котла;stage 3, in which steam from the low pressure cylinder after condensation enters the economizer, and water from the economizer enters the boiler drum;

этап 4, на котором из барабана котла воду, полученную посредством разделения воды и пара, подают в охлаждаемые водой стенки котла для газа с низкой теплотворной способностью и нагревают до состояния пара или пароводяной смеси в охлаждаемых водой стенках, и затем пар или пароводяную смесь возвращают обратно в барабан котла; и насыщенный пар, полученный посредством разделения воды и пара, подают в пароперегреватель и нагревают в перегретый пар с высокой температурой 540 градусов Цельсия и сверхвысоким давлением 13,7 МПа, и затем перегретый пар подается в цилиндр высокого давления паровой турбины для выработки электроэнергии; иstep 4, in which from the boiler drum the water obtained by separating water and steam is supplied to the water-cooled walls of the low-calorific value gas boiler and heated to the state of steam or steam-water mixture in the water-cooled walls, and then the steam or steam-water mixture is returned into the boiler drum; and saturated steam obtained by separating water and steam is supplied to a superheater and heated to superheated steam with a high temperature of 540 degrees Celsius and an ultrahigh pressure of 13.7 MPa, and then superheated steam is supplied to a high pressure cylinder of a steam turbine to generate electricity; and

этап 5, на котором этапы 2-4 выполняют неоднократно.step 5, in which steps 2-4 are performed repeatedly.

В качестве одного варианта осуществления в способе запуска установки для выработки электроэнергии давлением основного пара управляют посредством перепускного механизма высокого давления;As one embodiment, in a method of starting an installation for generating electricity, the pressure of the main steam is controlled by a high pressure bypass mechanism;

Перепускной механизм высокого давления содержит по меньшей мере один перепускной канал высокого давления, выполненный параллельно, при этом клапаны давления перепускных каналов высокого давления расположены на перепускных каналах высокого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов давления перепускных каналов высокого давления соединены с трубопроводами водораспыления высокого давления, и регулирующие клапаны водораспыления перепускных каналов высокого давления и запорные клапаны водораспыления перепускных каналов высокого давления расположены на трубопроводах водораспыления высокого давления.The high pressure bypass valve contains at least one high pressure bypass channel made in parallel, while the high pressure bypass pressure valves are located on the high pressure bypass channels, the inlet ends for the water temperature regulating pressure valves of the high pressure bypass channels are connected to the high pressure water spray lines , and control valves for water spray bypass channels of high pressure and shut-off valves for water spray of bypass knyh high pressure channels are arranged on the high-pressure water-spraying pipes.

Способ управления для перепускных каналов высокого давления включает этапы вычисления объема необходимой регулирующей температуру воды по степеням открытия соответствующих клапанов давления перепускных каналов высокого давления и величинам энтальпии пара и величинам энтальпии регулирующей температуру воды до и после соответствующих клапанов давления перепускных каналов высокого давления, и затем вычисления степеней открытия соответствующих регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов высокого давления согласно давлению до и после соответствующих регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов высокого давления и равнопроцентным характеристическим кривым соответствующих регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов высокого давления.The control method for high pressure bypass channels includes the steps of calculating the volume of the necessary water temperature control by the degrees of opening of the corresponding pressure valves of the high pressure bypass channels and the enthalpy values of steam and the enthalpy of the water temperature regulating before and after the corresponding pressure valves of the high pressure bypass channels, and then calculating the degrees opening of the corresponding water spray control valves for high pressure bypass channels according to yes before and after the corresponding control valves for the water spray of the high pressure bypass channels and the equal percentage characteristic curves of the corresponding control valves for the water spray of the high pressure bypass channels.

В качестве одного варианта осуществления перепускные каналы низкого давления соединены с выпускным паропроводом подогревателя обходным образом, и выпускные концы для пара перепускных каналов низкого давления соединены с выпускным трубопроводом конденсации цилиндра низкого давления обходным образом; иAs one embodiment, the low pressure bypass channels are connected in a bypass manner to the exhaust steam line of the heater, and the low pressure bypass channels for the steam outlet are connected to the low pressure cylinder condensation exhaust line in a bypass way; and

клапаны давления перепускных каналов низкого давления расположены на перепускных каналах низкого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов давления перепускных каналов низкого давления соединены с трубопроводами водораспыления низкого давления, и запорные клапаны водораспыления перепускных каналов низкого давления расположены на трубопроводах водораспыления низкого давления.low pressure bypass pressure valves are located on the low pressure bypass channels, inlet ends for the water temperature regulating low pressure bypass channels are connected to the low pressure water spray pipes, and low pressure bypass valve water pressure valves are located on the low pressure water spray pipes.

В качестве одного варианта осуществления способ управления для перепускных каналов низкого давления включает этапы:As one embodiment, the control method for low pressure bypass channels includes the steps of:

открытия запорных клапанов водораспыления перепускных каналов низкого давления взаимосвязанным образом при открытии клапанов давления перепускных каналов низкого давления; иopening the shut-off valves for water spraying the low pressure bypass channels in an interconnected manner when opening the pressure valves of the low pressure bypass channels; and

закрытия запорных клапанов водораспыления перепускных каналов низкого давления с задержкой 15 секунд при закрытии клапанов давления перепускных каналов низкого давления.closing shut-off valves for water spraying of low-pressure bypass channels with a delay of 15 seconds when closing pressure valves of low-pressure bypass channels.

В качестве одного варианта осуществления способ управления для перепускных каналов низкого давления включает этапы вычисления объема необходимой регулирующей температуру воды по степеням открытия клапанов давления перепускных каналов низкого давления и величинам энтальпии пара и величинам энтальпии регулирующей температуру воды до и после клапанов давления перепускных каналов низкого давления, и затем вычисления степеней открытия регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов низкого давления согласно давлению до и после регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов низкого давления и равнопроцентным характеристическим кривым соответствующих регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов низкого давления.As one embodiment, the control method for the low pressure bypass channels includes the steps of calculating the volume of the required water temperature control by the degrees of opening of the low pressure bypass pressure valves and the vapor enthalpy and the enthalpy of the water temperature control before and after the low pressure bypass pressure valves, and then the calculation of the degrees of opening of the control valves of the water spray bypass channels of low pressure according to the pressure up to and p Water spray control valve follows passageways low pressure and equal percentage characteristic curves of the respective control valves low pressure water spraying bypass channels.

Вариант осуществления настоящего изобретения относится к системе выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью, содержащей котел и паровую турбину;An embodiment of the present invention relates to a system for generating electricity from gas with a low calorific value, comprising: a boiler and a steam turbine;

при этом корпус котла содержит камеру сгорания, горизонтальный топочный канал и вертикальный топочный канал, конструкция горелки расположена на камере сгорания, и внутренние стенки камеры сгорания представляют собой охлаждаемые водой стенки по меньшей мере частично;wherein the boiler body contains a combustion chamber, a horizontal furnace channel and a vertical furnace channel, the burner structure is located on the combustion chamber, and the internal walls of the combustion chamber are at least partially cooled by water;

при этом пароперегреватель расположен в горизонтальном топочном канале, и подогреватель и экономайзер расположены в вертикальном топочном канале последовательно сверху вниз;the superheater is located in the horizontal furnace channel, and the heater and economizer are located in the vertical furnace channel sequentially from top to bottom;

при этом паровая турбина содержит цилиндр высокого давления и цилиндр низкого давления; впускной канал для пара цилиндра высокого давления сообщается с выпускным концом пароперегревателя посредством первого паропровода; выпускной канал для пара цилиндра высокого давления сообщается с впускным концом подогревателя посредством второго паропровода; и впускной канал для пара цилиндра низкого давления сообщается с выпускным концом подогревателя посредством третьего паропровода.wherein the steam turbine comprises a high pressure cylinder and a low pressure cylinder; the inlet channel for the steam of the high pressure cylinder communicates with the outlet end of the superheater through the first steam line; the outlet channel for the steam of the high pressure cylinder communicates with the inlet end of the heater by means of a second steam line; and the inlet for the steam of the low pressure cylinder communicates with the outlet end of the heater through the third steam line.

В качестве одного варианта осуществления котел оснащен барабаном котла; устройство разделения воды и пара расположено в барабане котла; барабан котла оснащен выпускным каналом для воды, впускным каналом для воды, впускным каналом для пароводяной смеси и выпускным каналом для газа; впускные концы охлаждаемых водой стенок сообщаются с выпускным каналом для воды; выпускные концы охлаждаемых водой стенок сообщаются с впускным каналом для пароводяной смеси; впускной канал для воды сообщается с выпускным концом экономайзера; и выпускной канал для газа сообщается с впускным концом пароперегревателя.As one embodiment, the boiler is equipped with a drum of the boiler; a device for separating water and steam is located in the drum of the boiler; the boiler drum is equipped with an outlet channel for water, an inlet channel for water, an inlet channel for a steam-water mixture, and an outlet channel for gas; the inlet ends of the walls cooled by water communicate with the outlet channel for water; the outlet ends of the water-cooled walls communicate with the inlet for the steam-water mixture; the water inlet is in communication with the outlet end of the economizer; and a gas outlet channel communicates with an inlet end of a superheater.

В качестве одного варианта осуществления выпускной канал для пара цилиндра низкого давления соединен с трубопроводом конденсации; конденсатор пара и конденсатный насос расположены на трубопроводе конденсации; и выпускной конец трубопровода конденсации сообщается с впускным концом экономайзера.As one embodiment, the exhaust channel for the steam of the low pressure cylinder is connected to a condensation pipe; a steam condenser and a condensate pump are located on the condensation pipe; and the outlet end of the condensation pipe is in communication with the inlet end of the economizer.

В качестве одного варианта осуществления нагреватель низкого давления и нагреватель высокого давления расположены на трубопроводе конденсации, и конденсатор пара, конденсатный насос, нагреватель низкого давления и нагреватель высокого давления расположены последовательно в направлении протекания водоконденсата.As one embodiment, a low pressure heater and a high pressure heater are located on the condensation pipe, and a steam condenser, a condensate pump, a low pressure heater and a high pressure heater are arranged in series in the flow direction of the condensate.

В качестве одного варианта осуществления система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью дополнительно содержит перепускной механизм высокого давления и перепускной механизм низкого давления;As one embodiment, the system for generating electricity from gas with low calorific value further comprises a high pressure bypass mechanism and a low pressure bypass mechanism;

при этом впускной конец для пара перепускного механизма высокого давления соединен с первым паропроводом обходным образом; выпускной конец для пара перепускного механизма высокого давления соединен со вторым паропроводом обходным образом;wherein the inlet end for the steam of the high-pressure bypass mechanism is connected to the first steam line in a bypass way; the outlet end for the steam of the high pressure bypass mechanism is connected in a bypass way to the second steam line;

при этом впускной конец для пара перепускного механизма низкого давления соединен с третьим паропроводом обходным образом; и выпускной конец для пара перепускного механизма низкого давления соединен с трубопроводом конденсации обходным образом, и при этом точка обхода расположена между конденсатором пара и выпускным каналом для пара цилиндра низкого давления.wherein the inlet end for the low pressure bypass steam is connected in a bypass way to the third steam line; and the outlet for the low pressure bypass steam for the steam is connected in a bypass way to the condensation conduit, and the bypass point is located between the steam condenser and the steam outlet for the low pressure cylinder.

В качестве одного варианта осуществления перепускной механизм высокого давления содержит по меньшей мере один перепускной канал высокого давления, выполненный параллельно, при этом клапаны давления перепускных каналов высокого давления расположены на перепускных каналах высокого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов давления перепускных каналов высокого давления соединены с трубопроводами водораспыления высокого давления, и регулирующие клапаны водораспыления перепускных каналов высокого давления и запорные клапаны водораспыления перепускных каналов высокого давления расположены на трубопроводах водораспыления высокого давления; иAs one embodiment, the high pressure bypass mechanism comprises at least one high pressure bypass channel made in parallel, wherein the pressure valves of the high pressure bypass channels are located on the high pressure bypass channels, the inlet ends for the water temperature regulating pressure valves of the high pressure bypass channels are connected with high pressure water spray pipelines and high pressure bypass water control valves and shut-off valves for water spraying the bypass channels of high pressure are located on pipelines for spraying high pressure; and

перепускной механизм низкого давления содержит по меньшей мере один перепускной канал низкого давления, выполненный параллельно, при этом клапаны давления перепускных каналов низкого давления расположены на перепускных каналах низкого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов давления перепускных каналов низкого давления соединены с трубопроводами водораспыления низкого давления, и регулирующие клапаны водораспыления перепускных каналов низкого давления и запорные клапаны водораспыления перепускных каналов низкого давления расположены на трубопроводах водораспыления низкого давления.the low-pressure bypass mechanism contains at least one low-pressure bypass channel made in parallel, while the low-pressure bypass pressure valves are located on the low-pressure bypass channels, the inlet ends for the low-pressure bypass pressure regulating water valves are connected to the low pressure water spray lines , and low pressure bypass water control valves and bypass water shut off valves low pressure vessels are located on low pressure water spray lines.

В качестве одного варианта осуществления конструкция горелки содержит первый уровень горелок; первый уровень горелок содержит по меньшей мере одну первую горелку, расположенную на передней стенке камеры сгорания, или содержит множество первых горелок, противоположно расположенных на передней стенке и задней стенке камеры сгорания; и первая горелка содержит трубу для зажигательного газа, первую трубу для топливного газа и первую трубу для поддерживающего горение газа, которые последовательно соединены подобно вложенным рукавам изнутри наружу; и первые трубы для поддерживающего горение газа соединены с трубами подачи газа с низкой теплотворной способностью.As one embodiment, the burner structure comprises a first burner level; the first level of the burner comprises at least one first burner located on the front wall of the combustion chamber, or comprises a plurality of first burners oppositely located on the front wall and rear wall of the combustion chamber; and the first burner includes a pipe for incendiary gas, a first pipe for fuel gas and a first pipe for supporting combustion gas, which are connected in series, like nested sleeves from the inside out; and the first pipes for supporting the combustion gas are connected to the gas supply pipes with low calorific value.

В качестве одного варианта осуществления группы закручивающих лопаток расположены на выпускных концах первых труб для топливного газа и первых труб для поддерживающего горение газа; при этом закручивающие лопатки каждой группы закручивающих лопаток расположены кольцом во внутренних полостях соответствующих труб для газа; и закручивающие лопатки расположены в радиальных направлениях соответствующих труб для газа.As one embodiment, the groups of swirl vanes are located at the outlet ends of the first pipes for fuel gas and the first pipes for supporting combustion gas; wherein the spinning blades of each group of spinning blades are arranged in a ring in the internal cavities of the respective gas pipes; and swirl vanes are located in the radial directions of the respective gas pipes.

В качестве одного варианта осуществления первые кольцевые узлы расположены на выпускных концах первых труб для топливного газа, и первый кольцевой узел расположен между первой трубой для топливного газа и трубой для зажигательного газа; при этом группы закручивающих лопаток в первых трубах для топливного газа содержат множество первых закручивающих лопаток и множество вторых закручивающих лопаток; при этом каждая первая закручивающая лопатка закреплена между первым кольцевым узлом и трубой для зажигательного газа; и каждая вторая закручивающая лопатка закреплена между соответствующим первым кольцевым узлом и соответствующей первой трубой для топливного газа.As one embodiment, the first annular assemblies are located at the outlet ends of the first fuel gas pipes, and the first annular assembly is located between the first fuel gas pipe and the incendiary gas pipe; wherein the groups of swirl vanes in the first fuel gas pipes comprise a plurality of first swirl blades and a plurality of second swirl blades; wherein each first twisting blade is fixed between the first annular assembly and the incendiary gas pipe; and each second swirl blade is secured between a respective first annular assembly and a corresponding first fuel gas pipe.

В качестве одного варианта осуществления вторые кольцевые узлы расположены на выпускных концах первых труб для поддерживающего горение газа, и второй кольцевой узел расположен между первой трубой для поддерживающего горение газа и первой трубой для топливного газа; при этом группы закручивающих лопаток в первых трубах для поддерживающего горение газа содержат множество третьих закручивающих лопаток; и каждая третья закручивающая лопатка закреплена между вторым кольцевым узлом и первой трубой для топливного газа.As one embodiment, the second annular assemblies are located at the outlet ends of the first combustion gas supporting tubes, and the second annular assembly is located between the first combustion supporting gas pipe and the first fuel gas pipe; however, the group of twisting blades in the first pipes for supporting the combustion gas contain many third twisting blades; and every third twisting blade is secured between the second annular assembly and the first fuel gas pipe.

В качестве одного варианта осуществления группы закручивающих лопаток в первых трубах для поддерживающего горение газа дополнительно содержат множество четвертых закручивающих лопаток; и каждая четвертая закручивающая лопатка закреплена между вторым кольцевым узлом и первой трубой для поддерживающего горение газа.As one embodiment, the groups of twisting vanes in the first tubes for supporting the combustion gas further comprise a plurality of fourth twisting vanes; and every fourth twisting blade is fixed between the second annular assembly and the first pipe for supporting the combustion gas.

В качестве одного варианта осуществления конструкция горелки дополнительно содержит второй уровень горелок, и второй уровень горелок расположен над первым уровнем горелок; при этом второй уровень горелок содержит по меньшей мере одну вторую горелку, расположенную на передней стенке камеры сгорания, или содержит множество вторых горелок, противоположно расположенных на передней стенке и задней стенке камеры сгорания;As one embodiment, the burner structure further comprises a second level of burners, and a second level of burners is located above the first level of burners; wherein the second level of the burners comprises at least one second burner located on the front wall of the combustion chamber, or comprises a plurality of second burners oppositely located on the front wall and the rear wall of the combustion chamber;

при этом каждая вторая горелка содержит вторую трубу для топливного газа, вторую трубу для поддерживающего горение газа, третью трубу для топливного газа и третью трубу для поддерживающего горение газа, которые последовательно соединены подобно вложенным рукавам изнутри наружу; при этом группы закручивающих лопаток расположены на выпускных концах различных труб для газа; закручивающие лопатки каждой группы закручивающих лопаток расположены кольцом во внутренних полостях соответствующих труб для газа; и закручивающие лопатки расположены в радиальных направлениях соответствующих труб для газа.wherein each second burner comprises a second pipe for fuel gas, a second pipe for supporting combustion gas, a third pipe for fuel gas and a third pipe for supporting gas, which are connected in series, like nested sleeves from the inside out; wherein the groups of swirl vanes are located at the outlet ends of various gas pipes; twisting vanes of each group of twisting vanes are arranged in a ring in the internal cavities of the respective gas pipes; and swirl vanes are located in the radial directions of the respective gas pipes.

В качестве одного варианта осуществления подогреватель воздуха размещен в вертикальном топочном канале и расположен под экономайзером; первые трубы для поддерживающего горение газа, вторые трубы для поддерживающего горение газа и третьи трубы для поддерживающего горение газа соединены с трубами подачи поддерживающего горение газа; и выпускной конец подогревателя воздуха сообщается с по меньшей мере одной из труб подачи поддерживающего горение газа.As one embodiment, the air heater is located in a vertical combustion channel and is located under the economizer; the first pipes for the combustion supporting gas, the second pipes for the combustion supporting gas and the third pipes for the combustion supporting gas are connected to the supply pipes of the supporting gas; and the outlet end of the air heater is in communication with at least one of the combustion gas supply pipes.

Варианты осуществления настоящего изобретения обладают по меньшей мере следующими преимуществами: благодаря структуре расположения нагретой поверхности котла для газа с низкой теплотворной способностью и применению режима однократного нагревания паровой среды можно эффективно улучшить качество пара, и когда котел для газа с низкой теплотворной способностью применяется для выработки электроэнергии из доменного газа с LHV, составляющей 3100 кДж/нм³ или выше, коэффициент полезного действия выработки электроэнергии из газа с высокой теплотворной способностью можно эффективно повысить.Embodiments of the present invention have at least the following advantages: due to the structure of the heated surface of the gas boiler with low calorific value and the application of a single heating mode of the steam medium, the quality of the steam can be effectively improved, and when the gas boiler with low calorific value is used to generate electricity from blast furnace gas with an LHV of 3100 kJ / nm ³ or higher, the efficiency of generating electricity from high heat gas the lap ability can be effectively enhanced.

Краткое описание графических материаловA brief description of the graphic materials

Для того, чтобы более ясно продемонстрировать технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения или на известном уровне техники, сопутствующие графические материалы, требующиеся для использования в описании вариантов осуществления или известного уровня техники, вкратце представлены следующим образом. Очевидно, что сопутствующие графические материалы в последующем описании представляют только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и специалисту в данной области техники будет понятно, что без творческих усилий могут быть получены другие графические материалы, соответствующие сопутствующим графическим материалам.In order to more clearly demonstrate the technical solutions in the embodiments of the present invention or in the prior art, the accompanying graphic materials required for use in the description of embodiments or prior art are briefly presented as follows. Obviously, the accompanying graphic materials in the following description represent only some embodiments of the present invention, and one skilled in the art will appreciate that other creative materials corresponding to the accompanying graphic materials can be obtained without creative efforts.

На фиг. 1 приведена структурная схема горелки, представленной в примере 1 настоящего изобретения.In FIG. 1 is a structural diagram of a burner shown in Example 1 of the present invention.

На фиг. 2 представлена структурная схема горелки, показанной на фиг. 1, в направлении A.In FIG. 2 is a structural diagram of the burner shown in FIG. 1, in the direction A.

На фиг. 3 приведена структурная схема горелки, представленной в примере 2 настоящего изобретения.In FIG. 3 is a structural diagram of the burner shown in Example 2 of the present invention.

На фиг. 4 представлена структурная схема горелки, показанной на фиг. 3, в направлении A.In FIG. 4 is a structural diagram of the burner shown in FIG. 3 towards A.

На фиг. 5 приведена структурная схема системы выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью, представленной в примерах настоящего изобретения.In FIG. 5 is a structural diagram of a system for generating electricity from a gas with a low calorific value shown in the examples of the present invention.

На фиг. 6 приведена структурная схема перепускного канала высокого давления и перепускного канала низкого давления, представленных в одном примере настоящего изобретения.In FIG. 6 is a block diagram of a high pressure bypass and low pressure bypass presented in one example of the present invention.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Технические решения согласно вариантам осуществления настоящего изобретения будут далее описаны ниже ясно и полностью вместе с сопутствующими графическими материалами. Очевидно, что описанные варианты осуществления представляют лишь часть вариантов осуществления настоящего изобретения, а не все варианты осуществления. На основе вариантов осуществления настоящего изобретения все другие варианты осуществления, полученные специалистом в данной области техники без приложения творческих усилий, попадают в область защиты настоящего изобретения.The technical solutions according to the embodiments of the present invention will be further described below clearly and completely together with the accompanying graphic materials. Obviously, the described embodiments are only part of the embodiments of the present invention, and not all embodiments. Based on the embodiments of the present invention, all other embodiments obtained by a person skilled in the art without creative efforts fall within the protection scope of the present invention.

Пример 1Example 1

Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, вариант осуществления настоящего изобретения относится к горелке. Горелка содержит трубу 1111 для зажигательного газа, первую трубу 1112 для топливного газа и первую трубу 1113 для поддерживающего горение газа, которые последовательно соединены подобно вложенным рукавам изнутри наружу; группы закручивающих лопаток расположены на выпускных концах первой трубы 1112 для топливного газа и первой трубы 1113 для поддерживающего горение газа; закручивающие лопатки каждой группы закручивающих лопаток расположены кольцом во внутренних полостях соответствующих труб для газа; и закручивающие лопатки расположены в радиальных направлениях соответствующих труб для газа. Труба 1111 для зажигательного газа, первая труба 1112 для топливного газа и первая труба 1113 для поддерживающего горение газа соединены соосно подобно вложенным рукавам. Горелка дополнительно содержит воспламенитель 1116; воспламенитель 1116 расположен в первой трубе 1112 для топливного газа, предпочтительно находится близко к трубе 1111 для зажигательного газа, а также предпочтительно является параллельным трубе 1111 для зажигательного газа; и при этом воспламенитель 1116 проходит через закручивающие лопатки, расположенные в первой трубе 1112 для топливного газа, и находится близко к соплу горелки. Воспламенитель 1116 предпочтительно представляет собой автоматический высокоэнергетический электронный воспламенитель 1116 и является стабильным и надежным в операции воспламенения. Труба 1111 для зажигательного газа соединена с трубой подачи зажигательного газа. Зажигательный газ может представлять собой доменный газ, конвертерный газ, природный газ, сжиженный нефтяной газ или нефтяное топливо и т.п. Первая труба 1112 для топливного газа соединена с первой трубой подачи топливного газа. В данном варианте осуществления горелка предпочтительно используется для продувочного сжигания газа с низкой теплотворной способностью, при этом первая труба подачи топливного газа предпочтительно подает газ с низкой теплотворной способностью, и более предпочтительно газ с низкой теплотворной способностью представляет собой доменный газ. Первая труба 1113 для поддерживающего горение газа соединена с трубой подачи поддерживающего горение газа, и поддерживающий горение газ в общем представляет собой воздух.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, an embodiment of the present invention relates to a burner. The burner includes a pipe 1111 for incendiary gas, a first pipe 1112 for fuel gas and a first pipe 1113 for supporting combustion gas, which are connected in series, like nested sleeves from the inside out; groups of swirl vanes are located at the outlet ends of the first pipe 1112 for fuel gas and the first pipe 1113 for supporting the combustion gas; twisting vanes of each group of twisting vanes are arranged in a ring in the internal cavities of the respective gas pipes; and swirl vanes are located in the radial directions of the respective gas pipes. The incendiary gas pipe 1111, the first fuel gas pipe 1112, and the first combustion support gas pipe 1113 are connected coaxially like nested sleeves. The burner further comprises an igniter 1116; the igniter 1116 is located in the first fuel gas pipe 1112, preferably is close to the incendiary gas pipe 1111, and is also preferably parallel to the incendiary gas pipe 1111; and the igniter 1116 passes through the swirl vanes located in the first fuel gas pipe 1112 and is close to the burner nozzle. Igniter 1116 is preferably an automatic high energy electronic igniter 1116 and is stable and reliable in the ignition operation. The incendiary gas pipe 1111 is connected to the incendiary gas supply pipe. The incendiary gas may be blast furnace gas, converter gas, natural gas, liquefied petroleum gas or fuel oil, and the like. A first fuel gas pipe 1112 is connected to a first fuel gas supply pipe. In this embodiment, the burner is preferably used to purge low-calorific value gas, the first fuel gas supply pipe preferably supplying low-calorific value gas, and more preferably, the low-calorific value gas is blast furnace gas. A first combustion support gas pipe 1113 is connected to a combustion support gas supply pipe, and the combustion support gas is generally air.

Благодаря применению групп закручивающих лопаток в одном аспекте облегчается интенсивное смешивание топливного газа и поддерживающего горение газа, обеспечивается непрерывное сгорание топливного газа, и улучшается стабильность сгорания топливного газа; и в другом аспекте зона рециркуляции высокотемпературного топочного газа может быть создана в зоне сгорания, при этом воспламенение и сгорание топливного газа облегчаются, и улучшаются стабильность сгорания и полнота сгорания топливного газа. Когда горелка применяется для сжигания газа с низкой теплотворной способностью, результат и коэффициент полезного действия сжигания газа с низкой теплотворной способностью можно эффективно улучшить.Through the use of swirl blade groups, in one aspect, intensive mixing of the fuel gas and the combustion gas is facilitated, continuous combustion of the fuel gas is provided, and stability of the combustion of the fuel gas is improved; and in another aspect, a high temperature flue gas recirculation zone can be created in the combustion zone, wherein ignition and combustion of the fuel gas is facilitated, and combustion stability and the completeness of combustion of the fuel gas are improved. When the burner is used to burn gas with a low calorific value, the result and efficiency of burning gas with a low calorific value can be effectively improved.

Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, группы закручивающих лопаток могут принимать форму следующих конструкций: группы закручивающих лопаток в первой трубе 1112 для топливного газа содержат множество первых закручивающих лопаток 1114 для газа, при этом один конец каждой первой закручивающей лопатки 1114 для газа закреплен на трубе 1111 для зажигательного газа, а другой конец каждой первой закручивающей лопатки 1114 для газа закреплен на первой трубе 1112 для топливного газа; и группы закручивающих лопаток в первой трубе 1113 для поддерживающего горение газа содержат множество первых закручивающих лопаток 1115 для поддерживающего горение газа, при этом один конец каждой первой закручивающей лопатки 1115 для поддерживающего горение газа закреплен на первой трубе 1112 для топливного газа, а другой конец каждой первой закручивающей лопатки 1115 для поддерживающего горение газа закреплен на первой трубе 1113 для поддерживающего горение газа. Как показано на фиг. 2, предпочтительно количество первых закручивающих лопаток 1114 для газа меньше, чем количество первых закручивающих лопаток 1115 для поддерживающего горение газа. Кроме того, в радиальных направлениях первой трубы 1112 для топливного газа длины первых закручивающих лопаток 1114 для газа больше, чем длины первых закручивающих лопаток 1115 для поддерживающего горение газа, так чтобы обеспечить получение желаемых тангенциальных скоростей и эффекта смешивания двух газовых закрученных потоков.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the groups of swirl vanes may take the form of the following structures: the groups of swirl vanes in the first fuel gas pipe 1112 comprise a plurality of first gas swirl blades 1114, with one end of each first gas swirl blade 1114 being fixed to the incendiary gas pipe 1111, and the other end of each first gas swirl blade 1114 is fixed to a first fuel gas pipe 1112; and the groups of swirl vanes in the first combustion-supporting gas pipe 1113 comprise a plurality of first combustion-gas-supporting swirl vanes 1115, with one end of each first combustion-gas-tightening screw blade 1115 secured to the first fuel gas pipe 1112 and the other end of each first a swirl blade 1115 for the combustion-supporting gas is fixed to the first pipe 1113 for the combustion-supporting gas. As shown in FIG. 2, preferably the number of first gas swirl vanes 1114 is smaller than the number of first gas swirl blades 1115. In addition, in the radial directions of the first fuel gas pipe 1112, the lengths of the first gas swirl blades 1114 are longer than the length of the first gas swirl blades 1115 to provide the desired tangential velocities and the mixing effect of the two gas swirling flows.

В данном варианте осуществления группы закручивающих лопаток предпочтительно принимают форму следующих предпочтительных конструкций: первый кольцевой узел расположен на выпускном конце первой трубы 1112 для топливного газа и расположен между первой трубой 1112 для топливного газа и трубой 1111 для зажигательного газа; и группы закручивающих лопаток в первой трубе 1112 для топливного газа содержат множество первых закручивающих лопаток и множество вторых закручивающих лопаток, при этом каждая первая закручивающая лопатка закреплена между первым кольцевым узлом и трубой 1111 для зажигательного газа, и каждая вторая закручивающая лопатка закреплена между первым кольцевым узлом и первой трубой 1112 для топливного газа; при этом предпочтительно количество первых закручивающих лопаток меньше, чем количество вторых закручивающих лопаток. Более того, в радиальных направлениях первой трубы 1112 для топливного газа длины первых закручивающих лопаток больше, чем длины вторых закручивающих лопаток, так что скорости потока двух первых закрученных потоков топливного газа приблизительно сбалансированы. Направления вращения первых закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от имеющихся у вторых закручивающих лопаток; углы наклона первых закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от имеющихся у вторых закручивающих лопаток; при этом направления вращения первых закручивающих лопаток должны удовлетворять условию, состоящему в том, что зона отрицательного давления может быть образована в выброшенном закручивающем центре первых закручивающих лопаток, так что облегчается рециркуляция высокотемпературного топочного газа, и высокотемпературный топочный газ используется для нагрева первых топливного газа и поддерживающего горение газа, и коэффициент полезного действия сжигания повышается; и направления вращения первых закручивающих лопаток являются предпочтительно противоположными направлениям вращения вторых закручивающих лопаток, или первые закручивающие лопатки и вторые закручивающие лопатки имеют одинаковые направления вращения, но разные углы наклона, так что два первых закрученных потока топливного газа могут пересекаться и сталкиваться, с удобным образованием турбулентного потока за счет столкновения между двумя первыми закрученными потоками топливного газа и за счет эффекта смешивания первого топливного газа и поддерживающего горение газа.In this embodiment, the groups of swirl vanes preferably take the form of the following preferred designs: a first annular assembly is located at the outlet end of the first fuel gas pipe 1112 and is located between the first fuel gas pipe 1112 and the incendiary gas pipe 1111; and the groups of twisting vanes in the first fuel gas pipe 1112 comprise a plurality of first twisting vanes and a plurality of second twisting vanes, wherein each first twisting blade is secured between the first annular assembly and the incendiary gas pipe 1111, and each second twisting van is secured between the first annular assembly and a first fuel gas pipe 1112; while preferably the number of first twisting blades is less than the number of second twisting blades. Moreover, in the radial directions of the first fuel gas pipe 1112, the lengths of the first twisting blades are longer than the lengths of the second twisting blades, so that the flow rates of the first two swirling flows of fuel gas are approximately balanced. The directions of rotation of the first twisting vanes may be the same or different from those of the second twisting vanes; the angles of inclination of the first twisting vanes may be the same or different from those of the second twisting vanes; wherein the rotation directions of the first swirl vanes must satisfy the condition that a negative pressure zone can be formed in the ejected swirl center of the first swirl vanes, so that the recirculation of the high temperature flue gas is facilitated, and the high temperature flue gas is used to heat the first fuel gas and the support gas combustion, and the efficiency of combustion increases; and the directions of rotation of the first twisting vanes are preferably opposite to the directions of rotation of the second twisting vanes, or the first twisting vanes and the second twisting vanes have the same rotation directions, but different angles of inclination, so that the first two swirling flows of fuel gas can intersect and collide, with the formation of turbulent flow due to a collision between the first two swirling fuel gas flows and due to the mixing effect of the first fuel g basic and combustion-supporting gas.

В качестве дополнительного усовершенствования конструкции горелки второй кольцевой узел расположен на выпускном конце первой трубы 1113 для поддерживающего горение газа и расположен между первой трубой 1113 для поддерживающего горение газа и первой трубой 1112 для топливного газа; и группы закручивающих лопаток в первой трубе 1113 для поддерживающего горение газа содержат множество третьих закручивающих лопаток, и третьи закручивающие лопатки закреплены между вторым кольцевым узлом и первой трубой 1112 для топливного газа. Закручивающие лопатки могут не быть предоставлены между вторым кольцевым узлом и первой трубой 1113 для поддерживающего горение газа, то есть на выходе первой трубы 1113 для поддерживающего горение газа образуются два газовых потока, где внешний струйный поток представляет собой прямой струйный поток, и внутренний струйный поток представляет собой закрученный поток; и при такой конструкции газовый поток всего струйного потока, выбрасываемого горелкой, может быть удлинен до некоторой степени, тогда как интенсивность вращения газового потока ослабевает, и зона рециркуляции топочного газа уменьшается. Поэтому в данном варианте осуществления еще более предпочтительно закручивающие лопатки расположены между вторым кольцевым узлом и первой трубой 1113 для поддерживающего горение газа, то есть, группы закручивающих лопаток в первой трубе 1113 для поддерживающего горение газа дополнительно содержат множество четвертых закручивающих лопаток, и четвертые закручивающие лопатки закреплены между вторым кольцевым узлом и первой трубой 1113 для поддерживающего горение газа. Аналогично, направления вращения третьих закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от направлений вращения четвертых закручивающих лопаток; и углы наклона третьих закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от углов наклона четвертых закручивающих лопаток; предпочтительно направления вращения третьих закручивающих лопаток противоположны направлениям вращения четвертых закручивающих лопаток, при этом направления вращения третьих закручивающих лопаток предпочтительно противоположны направлениям вращения вторых закручивающих лопаток в первой трубе 1112 для топливного газа, и закрученные потоки являются противоположными, так что эффект смешивания первого топливного газа и поддерживающего горение газа улучшается до некоторой степени, и четвертая группа закручивающих лопаток обеспечивает, что весь струйный поток, выбрасываемый горелкой, имеет определенную тангенциальную скорость.As a further improvement in the design of the burner, a second annular assembly is located at the outlet end of the first combustion-supporting gas pipe 1113 and is located between the first combustion-supporting gas pipe 1113 and the first fuel gas pipe 1112; and the groups of swirl vanes in the first combustion support gas pipe 1113 comprise a plurality of third swirl vanes, and the third swirl vanes are secured between the second annular assembly and the first fuel gas pipe 1112. Spinning vanes may not be provided between the second annular assembly and the first pipe 1113 for supporting the combustion gas, that is, two gas flows are formed at the outlet of the first pipe 1113 for the supporting gas, where the external jet stream is a direct jet stream and the internal jet stream is a swirling stream; and with this design, the gas stream of the entire jet stream ejected by the burner can be lengthened to some extent, while the rotation rate of the gas stream is weakened, and the flue gas recirculation zone decreases. Therefore, in this embodiment, even more preferably, the spinning vanes are located between the second annular assembly and the first gas-supporting pipe 1113, that is, the groups of gas-tight vanes in the first gas-supporting gas-pipe 1113 further comprise a plurality of fourth screw-vanes, and the fourth screw-vanes are fixed between the second annular assembly and the first pipe 1113 for supporting the combustion gas. Similarly, the directions of rotation of the third twisting vanes may be the same or different from the directions of rotation of the fourth twisting vanes; and the angles of inclination of the third twisting vanes may be the same or different from the angles of inclination of the fourth twisting vanes; preferably, the directions of rotation of the third twisting vanes are opposite to the directions of rotation of the fourth twisting vanes, while the directions of rotation of the third twisting vanes are preferably opposite to the directions of rotation of the second twisting vanes in the first fuel gas pipe 1112, and the swirling flows are opposite, so that the effect of mixing the first fuel gas and the supporting gas combustion improves to some extent, and a fourth group of swirl vanes provides It means that the entire jet stream emitted by the burner has a certain tangential velocity.

Для получения желаемых характеристик пламени (таких как направление, форма, устойчивость и распространяемость) и обеспечения полноты сгорания газа, стабильности сгорания и т.п., необходимо принимать во внимание эффект смешивания первого топливного газа и поддерживающего горение газа, управление зоной рециркуляции топочного газа и соответствующие тангенциальные скорости различных закрученных потоков, и регулирование может выполняться посредством следующих способов в зависимости от конкретных обстоятельств:In order to obtain the desired flame characteristics (such as direction, shape, stability and spreadability) and to ensure complete combustion of the gas, stability of combustion, etc., it is necessary to take into account the effect of mixing the first fuel gas and the gas supporting the combustion, control of the flue gas recirculation zone and the corresponding tangential velocities of the various swirling flows, and regulation can be performed by the following methods depending on the specific circumstances:

(1) регулирование количественного отношения и отношения длин лопаток групп первых закручивающих лопаток к группам вторых закручивающих лопаток;(1) the regulation of the quantitative ratio and the ratio of the lengths of the blades of the groups of the first twisting blades to the groups of the second twisting blades;

(2) регулирование углов наклона первых закручивающих лопаток и вторых закручивающих лопаток;(2) adjusting the angles of inclination of the first twisting blades and second twisting blades;

(3) регулирование количественного отношения и отношения длин лопаток групп третьих закручивающих лопаток к группам четвертых закручивающих лопаток;(3) the regulation of the quantitative ratio and the ratio of the lengths of the blades of the groups of the third twisting blades to the groups of the fourth twisting blades;

(4) регулирование углов наклона третьих закручивающих лопаток и четвертых закручивающих лопаток;(4) adjusting the angle of inclination of the third twisting blades and fourth twisting blades;

(5) регулирование углов наклона вторых закручивающих лопаток и третьих закручивающих лопаток; и(5) adjusting the angle of inclination of the second twisting blades and third twisting blades; and

(6) регулирование количественного отношения и отношения длин лопаток групп вторых закручивающих лопаток к группам третьих закручивающих лопаток.(6) the regulation of the quantitative ratio and the ratio of the lengths of the blades of the groups of the second twisting blades to the groups of the third twisting blades.

В большинстве случаев посредством сочетания двух или более режимов регулирования предпочтительно добиваются признаков устойчивости пламени, стабильности сгорания, отсутствия отрыва пламени, отсутствия отпуска пламени, отсутствия блуждания пламени и т.д. Относительно характеристик газа у газа с низкой теплотворной способностью, газ необходимо смешивать с воздухом, действующим в качестве поддерживающего горение газа, равномерно, и предпочтительно газ необходимо сжигать полностью. В данном варианте осуществления объемное отношение доменного газа к поддерживающему горение воздуху может регулироваться в диапазоне от 1:5 до 1:10.In most cases, by combining two or more control modes, it is preferable to obtain signs of flame stability, combustion stability, absence of flameout, absence of flame release, absence of wandering flame, etc. Regarding the gas characteristics of a gas with low calorific value, the gas must be mixed uniformly with the air acting as a combustion support gas, and preferably the gas must be completely burned. In this embodiment, the volume ratio of the blast furnace gas to the combustion-supporting air can be controlled in the range from 1: 5 to 1:10.

Посредством режимов регулирования перед установкой горелок согласно характеристикам газа с низкой теплотворной способностью, имеющегося на площадке, желаемые параметры групп закручивающих лопаток получают с помощью соответствующих расчетов, так что для установки выбирают соответствующие горелки. Более предпочтительным режимом является следующий режим: в процессе горения углы наклона закручивающих лопаток могут быть отрегулированы в реальном времени так, чтобы получить желаемые состояния горения; то есть, два конца каждой закручивающей лопатки расположены с возможностью вращения на соответствующей установочной части, и согласно признакам рабочей среды горелки вращающиеся валы на двух концах каждой закручивающей лопатки и соответствующие подшипники могут быть смазаны устойчивой к высокой температуре консистентной смазкой или устойчивым к высокой температуре смазочным маслом; закручивающие лопатки каждой группы закручивающих лопаток предпочтительно подвергают синхронизированному регулированию вращения посредством механизма синхронной передачи; и механизм синхронной передачи может представлять собой обычный механизм синхронной передачи, реализующий режим передачи с зубчатым зацеплением, и подробно здесь не описывается.By means of control modes before installing the burners according to the characteristics of the low calorific value gas available at the site, the desired parameters of the groups of swirl vanes are obtained by appropriate calculations, so that the appropriate burners are selected for installation. A more preferable mode is the following mode: during combustion, the angles of inclination of the twisting blades can be adjusted in real time so as to obtain the desired state of combustion; that is, the two ends of each twist blade are rotatably located on the corresponding mounting part, and according to the characteristics of the burner operating medium, the rotating shafts at the two ends of each twist blade and the corresponding bearings can be lubricated with a high temperature resistant grease or high temperature resistant lubricating oil ; the spinning vanes of each group of spinning vanes are preferably subjected to synchronized rotation control by means of a synchronous transmission mechanism; and the synchronous transmission mechanism may be a conventional synchronous transmission mechanism that implements a gear transmission mode, and is not described in detail here.

В дополнение, может быть дополнительно предусмотрен механизм отслеживания, и он используется для отслеживания рабочего состояния горелки в реальном времени, так что обеспечивается безопасная и стабильная работа горелки. Механизм отслеживания в основном содержит датчик пламени, датчик давления и датчик температуры, и отверстие 1117 наблюдения за пламенем и отверстие 1118 отслеживания пламени могут быть образованы на одном конце горелки, дальнем от сопла.In addition, a tracking mechanism may be further provided, and it is used to monitor the operating state of the burner in real time, so that a safe and stable operation of the burner is ensured. The tracking mechanism mainly comprises a flame sensor, a pressure sensor and a temperature sensor, and a flame monitoring hole 1117 and a flame tracking hole 1118 may be formed at one end of the burner farthest from the nozzle.

Пример 2Example 2

Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, вариант осуществления настоящего изобретения относится к горелке. Горелка содержит вторую трубу 1121 для топливного газа, вторую трубу 1122 для поддерживающего горение газа, третью трубу 1123 для топливного газа и третью трубу 1124 для поддерживающего горение газа, которые последовательно соединены подобно вложенным рукавам изнутри наружу; при этом группы закручивающих лопаток расположены на выпускных концах различных труб для газа; закручивающие лопатки каждой группы закручивающих лопаток расположены кольцом во внутренних полостях соответствующих труб для газа; и закручивающие лопатки расположены в радиальных направлениях соответствующих труб для газа.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, an embodiment of the present invention relates to a burner. The burner comprises a second fuel gas pipe 1121, a second gas support pipe 1122, a third gas fuel pipe 1123, and a third gas support pipe 1124, which are connected in series, like nested sleeves, from the inside to the outside; wherein the groups of swirl vanes are located at the outlet ends of various gas pipes; twisting vanes of each group of twisting vanes are arranged in a ring in the internal cavities of the respective gas pipes; and swirl vanes are located in the radial directions of the respective gas pipes.

Благодаря применению групп закручивающих лопаток в одном аспекте облегчается интенсивное смешивание топливного газа и поддерживающего горение газа, обеспечивается непрерывное сгорание топливного газа, и улучшается стабильность сгорания топливного газа; и в другом аспекте зона рециркуляции высокотемпературного топочного газа может быть создана в зоне сгорания, при этом воспламенение и сгорание топливного газа облегчаются, и улучшаются стабильность сгорания и полнота сгорания топливного газа.Through the use of swirl blade groups, in one aspect, intensive mixing of the fuel gas and the combustion gas is facilitated, continuous combustion of the fuel gas is provided, and stability of the combustion of the fuel gas is improved; and in another aspect, a high temperature flue gas recirculation zone can be created in the combustion zone, wherein ignition and combustion of the fuel gas is facilitated, and combustion stability and the completeness of combustion of the fuel gas are improved.

Вторая труба 1121 для топливного газа, вторая труба 1122 для поддерживающего горение газа, третья труба 1123 для топливного газа и третья труба 1124 для поддерживающего горение газа предпочтительно соединены соосно подобно вложенным рукавам. Вторая труба 1121 для топливного газа соединена со второй трубой подачи топливного газа; третья труба 1123 для топливного газа соединена с третьей трубой подачи топливного газа; вторая труба 1122 для поддерживающего горение газа и третья труба 1124 для поддерживающего горение газа соединены с трубами подачи поддерживающего горение газа; и поддерживающий горение газ в общем представляет собой воздух. Благодаря применению конструкции с двойной трубой для топливного газа две трубы для топливного газа используются для одинакового топливного газа, то есть вторая труба подачи топливного газа и третья труба подачи топливного газа подключены к одному и тому же источнику газа, так что эффект смешивания топливного газа и поддерживающего горение газа может быть эффективно улучшен, и коэффициент полезного действия сжигания повышается. Когда две трубы для топливного газа используются для разного топливного газа, то есть, вторая труба подачи топливного газа и третья труба подачи топливного газа подключены к разным источникам газа, реализуются разные отношения соответствия разного топливного газа, выполняется оптимизация горения, и таким образом повышается коэффициент полезного действия сжигания. При этом, когда качество топливного газа одного типа изменяется, или подача одного топливного газа обрывается, устойчивость горения обеспечивается благодаря другому топливному газу, повышается стабильность горения, и обеспечивается безопасность горения. В данном варианте осуществления вторая труба подачи топливного газа предпочтительно подает газ с высокой теплотворной способностью, такой как конвертерный газ; третья труба подачи топливного газа предпочтительно подает газ с низкой теплотворной способностью, и более предпочтительно газ с низкой теплотворной способностью представляет собой доменный газ; газ с высокой теплотворной способностью и газ с низкой теплотворной способностью смешивают и сжигают; в одном аспекте топливный коэффициент может быть отрегулирован согласно остающимся объемам конвертерного газа и доменного газа на металлургическом предприятии; и в другом аспекте результат и коэффициент полезного действия сжигания могут быть улучшены посредством регулирования отношения конвертерного газа к доменному газу, так что результат сжигания газа с низкой теплотворной способностью эффективно улучшается, и облегчается повышение качества топочного газа. Кроме того, посредством системы выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью может быть реализовано стабильное сгорание доменного газа, который сгорает целиком, и осуществлена выработка электроэнергии.A second fuel gas pipe 1121, a second combustion gas pipe 1122, a third fuel gas pipe 1123 and a third combustion gas pipe 1124 are preferably coaxially connected like nested sleeves. A second fuel gas pipe 1121 is connected to a second fuel gas supply pipe; a third fuel gas pipe 1123 is connected to a third fuel gas supply pipe; a second combustion support gas pipe 1122 and a combustion support gas pipe 1124 are connected to the combustion support gas supply pipes; and the combustion-supporting gas is generally air. By using a dual fuel gas pipe design, two fuel gas pipes are used for the same fuel gas, that is, the second fuel gas supply pipe and the third fuel gas supply pipe are connected to the same gas source, so that the effect of mixing the fuel gas and the supporting gas combustion can be effectively improved, and combustion efficiency is increased. When two fuel gas pipes are used for different fuel gas, that is, the second fuel gas supply pipe and the third fuel gas supply pipe are connected to different gas sources, different matching ratios of different fuel gas are realized, combustion optimization is performed, and thus the efficiency coefficient is increased. burning action. At the same time, when the quality of the fuel gas of one type changes, or the supply of one fuel gas is cut off, the stability of combustion is ensured by another fuel gas, the stability of combustion is increased, and the safety of combustion is ensured. In this embodiment, the second fuel gas supply pipe preferably delivers a high calorific value gas, such as a converter gas; the third fuel gas supply pipe preferably delivers a low calorific value gas, and more preferably a low calorific value gas is a blast furnace gas; gas with high calorific value and gas with low calorific value are mixed and burned; in one aspect, the fuel coefficient can be adjusted according to the remaining volumes of converter gas and blast furnace gas at the metallurgical plant; and in another aspect, the result and efficiency of combustion can be improved by adjusting the ratio of converter gas to blast furnace gas, so that the result of burning gas with a low calorific value is effectively improved, and improving the quality of the flue gas is facilitated. In addition, by means of a system for generating electricity from a gas with low calorific value, stable combustion of blast furnace gas, which burns as a whole, can be realized, and electricity is generated.

Как показано на фиг. 3 и фиг. 4, группы закручивающих лопаток могут принимать форму следующих конструкций: группы закручивающих лопаток во второй трубе 1121 для топливного газа содержат множество вторых закручивающих лопаток 1126 для газа, при этом один конец каждой второй закручивающей лопатки 1126 для газа закреплен на опорном узле 1125 во второй трубе 1121 для топливного газа, а другой конец каждой второй закручивающей лопатки 1126 для газа закреплен на второй трубе 1121 для топливного газа; при этом группа закручивающих лопаток во второй трубе 1122 для поддерживающего горение газа содержит множество вторых закручивающих лопаток 1127 для поддерживающего горение газа, при этом один конец каждой второй закручивающей лопатки 1127 для поддерживающего горение газа закреплен на второй трубе 1121 для топливного газа, а другой конец каждой второй закручивающей лопатки 1127 для поддерживающего горение газа закреплен на второй трубе 1122 для поддерживающего горение газа; группы закручивающих лопаток в третьей трубе 1123 для топливного газа содержат множество третьих закручивающих лопаток 1128 для газа, при этом один конец каждой третьей закручивающей лопатки 1128 для газа закреплен на второй трубе 1122 для поддерживающего горение газа, а другой конец каждой третьей закручивающей лопатки 1128 для газа закреплен на третьей трубе 1123 для топливного газа; и группы закручивающих лопаток в третьей трубе 1124 для поддерживающего горение газа содержат множество третьих закручивающих лопаток 1129 для поддерживающего горение газа, при этом один конец каждой третьей закручивающей лопатки 1129 для поддерживающего горение газа закреплен на третьей трубе 1123 для топливного газа, а другой конец каждой третьей закручивающей лопатки 1129 для поддерживающего горение газа закреплен на третьей трубе 1124 для поддерживающего горение газа.As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the groups of swirl vanes can take the form of the following structures: the groups of swirl vanes in the second gas pipe 1121 comprise a plurality of second gas swirl blades 1126, with one end of each second gas swirl blade 1126 secured to the support assembly 1125 in the second tube 1121 for fuel gas, and the other end of each second swirl blade 1126 for gas is fixed to the second pipe 1121 for fuel gas; however, the group of swirl vanes in the second combustion-supporting gas pipe 1122 contains a plurality of second swirling gas blades 1127 for the combustion-supporting gas, with one end of each second swirl-burning blade 1127 for the combustion-supporting gas being secured to the second fuel gas pipe 1121, and the other end of each a second swirl blade 1127 for the combustion-supporting gas is secured to the second pipe 1122 for the combustion-supporting gas; the groups of swirl vanes in the third fuel gas pipe 1123 comprise a plurality of third gas swirl vanes 1128, with one end of each third gas swirl blade 1128 secured to a second combustion-supporting gas pipe 1122 and the other end of each third gas swirl blade 1128 mounted on a third pipe 1123 for fuel gas; and the groups of swirl vanes in the third combustion-supporting gas pipe 1124 comprise a plurality of third combustion-gas-supporting swirl vanes 1129, with one end of each third combustion-gas-supporting screw blade 1129 secured to the third fuel gas pipe 1123 and the other end of every third a swirl blade 1129 for a combustion-supporting gas is mounted on a third pipe 1124 for a combustion-supporting gas.

Как показано на фиг. 4, предпочтительно количество вторых закручивающих лопаток 1126 для газа меньше, чем количество вторых закручивающих лопаток 1127 для поддерживающего горение газа. Кроме того, в радиальных направлениях второй трубы 1121 для топливного газа длины вторых закручивающих лопаток 1126 для газа больше, чем длины вторых закручивающих лопаток 1127 для поддерживающего горение газа, так чтобы обеспечить получение желаемых тангенциальных скоростей и эффекта смешивания двух газовых закрученных потоков. Количество третьих закручивающих лопаток 1128 для газа меньше, чем количество третьих закручивающих лопаток 1129 для поддерживающего горение газа. Кроме того, в радиальных направлениях третьей трубы 1123 для топливного газа длины третьих закручивающих лопаток 1128 для газа больше, чем длины третьих закручивающих лопаток 1129 для поддерживающего горение газа, так чтобы обеспечить получение желаемых тангенциальных скоростей и эффекта смешивания двух газовых закрученных потоков.As shown in FIG. 4, preferably the number of second gas swirl blades 1126 is smaller than the number of second gas swirl blades 1127. In addition, in the radial directions of the second fuel gas pipe 1121, the lengths of the second gas swirl blades 1126 are longer than the length of the second gas swirl blades 1127 so that the desired tangential velocities and the mixing effect of the two gas swirl flows are obtained. The number of third twisting blades 1128 for gas is less than the number of third twisting blades 1129 for gas supporting combustion. In addition, in the radial directions of the third fuel gas pipe 1123, the lengths of the third gas swirl blades 1128 are longer than the length of the third gas swirl blades 1129 so as to obtain the desired tangential velocities and the mixing effect of the two gas swirling flows.

В данном варианте осуществления группы закручивающих лопаток предпочтительно принимают форму следующих предпочтительных конструкций: опорный узел 1125 и третий кольцевой узел расположены на выпускном конце второй трубы 1121 для топливного газа, и опорный узел 1125, третий кольцевой узел и вторая труба 1121 для топливного газа последовательно соединены подобно вложенным рукавам изнутри наружу; и группы закручивающих лопаток во второй трубе 1121 для топливного газа содержат множество пятых закручивающих лопаток и множество шестых закручивающих лопаток, при этом пятые закручивающие лопатки закреплены между третьим кольцевым узлом и опорным узлом 1125, и шестые закручивающие лопатки закреплены между третьим кольцевым узлом и второй трубой 1121 для топливного газа. Предпочтительно количество пятых закручивающих лопаток меньше, чем количество шестых закручивающих лопаток; более того, в радиальных направлениях второй трубы 1121 для топливного газа длины пятых закручивающих лопаток больше, чем длины шестых закручивающих лопаток, так что скорости потока двух вторых закрученных потоков топливного газа приблизительно сбалансированы. Направления вращения пятых закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от направлений вращения шестых закручивающих лопаток; углы наклона пятых закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от углов наклона шестых закручивающих лопаток; при этом направления вращения пятых закручивающих лопаток должны удовлетворять условию, состоящему в том, что зона отрицательного давления может быть образована в выброшенном закручивающем центре пятых закручивающих лопаток, так что облегчается рециркуляция высокотемпературного топочного газа, и высокотемпературный топочный газ используется для нагрева второго топливного газа и поддерживающего горение газа, и коэффициент полезного действия сжигания повышается; и направления вращения пятых закручивающих лопаток являются предпочтительно противоположными направлениям вращения шестых закручивающих лопаток, или пятые закручивающие лопатки и шестые закручивающие лопатки имеют одинаковые направления вращения, но разные углы наклона, так что два первых закрученных потока топливного газа могут пересекаться и сталкиваться, с удобным образованием турбулентного потока посредством столкновения между двумя вторыми закрученными потоками топливного газа и эффектом смешивания второго топливного газа и поддерживающего горение газа.In this embodiment, the groups of swirl vanes preferably take the form of the following preferred designs: the support assembly 1125 and the third annular assembly are located at the outlet end of the second fuel gas pipe 1121, and the support assembly 1125, the third annular assembly and the second fuel gas pipe 1121 are connected in series like nested sleeves from the inside out; and the groups of twisting vanes in the second fuel gas pipe 1121 comprise a plurality of fifth twisting vanes and a plurality of sixth twisting vanes, the fifth twisting vanes being secured between the third annular assembly and the supporting assembly 1125, and the sixth twisting vanes secured between the third annular assembly and the second pipe 1121 for fuel gas. Preferably, the number of fifth twisting vanes is less than the number of sixth twisting vanes; furthermore, in the radial directions of the second fuel gas pipe 1121, the lengths of the fifth swirl vanes are longer than the lengths of the sixth swirl vanes, so that the flow rates of the two second swirling fuel gas flows are approximately balanced. The directions of rotation of the fifth spinning vanes may be the same or different from the directions of rotation of the sixth spinning vanes; the angles of inclination of the fifth spinning vanes may be the same or different from the angles of inclination of the sixth spinning vanes; wherein the rotation directions of the fifth swirl vanes must satisfy the condition that a negative pressure zone can be formed in the ejected swirl center of the fifth swirl vanes, so that the recirculation of the high temperature flue gas is facilitated, and the high temperature flue gas is used to heat the second fuel gas and the support gas combustion, and combustion efficiency increases; and the directions of rotation of the fifth twisting vanes are preferably opposite to the directions of rotation of the sixth twisting vanes, or the fifth twisting vanes and the sixth twisting vanes have the same rotation directions but different angles so that the first two swirling flows of fuel gas can intersect and collide, with the convenient formation of turbulent flow through a collision between two second swirling fuel gas flows and the effect of mixing the second fuel gas and combustion-supporting gas.

В качестве одного варианта осуществления четвертый кольцевой узел расположен на выпускном конце второй трубы 1122 для поддерживающего горение газа и расположен между второй трубой 1122 для поддерживающего горение газа и второй трубой 1121 для топливного газа; и группы закручивающих лопаток во второй трубе 1122 для поддерживающего горение газа содержат множество седьмых закручивающих лопаток и множество восьмых закручивающих лопаток, при этом седьмые закручивающие лопатки закреплены между четвертым кольцевым узлом и второй трубой 1121 для топливного газа, и восьмые закручивающие лопатки закреплены между четвертым кольцевым узлом и второй трубой 1122 для поддерживающего горение газа. Направления вращения седьмых закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от направлений вращения восьмых закручивающих лопаток; и углы наклона седьмых закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от направлений вращения восьмых закручивающих лопаток. Предпочтительно направления вращения седьмых закручивающих лопаток являются противоположными направлениям вращения восьмых закручивающих лопаток, при этом направления вращения седьмых закручивающих лопаток предпочтительно являются противоположными направлениям вращения шестых закручивающих лопаток во второй трубе 1121 для топливного газа, и закрученные потоки являются противоположными, так что эффект смешивания второго топливного газа и поддерживающего горение газа улучшается до некоторой степени, тогда как направления вращения восьмых закручивающих лопаток предпочтительно являются противоположными направлениям вращения группы закручивающих лопаток в третьей трубе 1123 для топливного газа, и закрученные потоки являются противоположными, так что эффект смешивания третьего топливного газа и поддерживающего горение газа улучшается до некоторой степени.As one embodiment, a fourth annular assembly is located at the outlet end of the second combustion support gas pipe 1122 and is located between the second combustion support gas pipe 1122 and the second fuel gas pipe 1121; and the groups of swirl vanes in the second combustion-supporting gas pipe 1122 comprise a plurality of seventh swirl vanes and a plurality of eighth swirl vanes, the seventh swirl vanes being secured between the fourth annular assembly and the second fuel gas pipe 1121, and the eighth winding vanes secured between the fourth annular assembly and a second pipe 1122 for supporting the combustion gas. The directions of rotation of the seventh twisting vanes may be the same or different from the directions of rotation of the eighth twisting vanes; and the angles of inclination of the seventh twisting vanes may be the same or different from the directions of rotation of the eighth twisting vanes. Preferably, the rotation directions of the seventh twisting vanes are opposite to the rotation directions of the eighth twisting vanes, while the rotation directions of the seventh twisting vanes are preferably opposite to the rotation directions of the sixth twisting vanes in the second fuel gas pipe 1121, and the swirling flows are opposite, so that the effect of mixing the second fuel gas and combustion-supporting gas improves to some extent, while the directions of rotation eighth swirl vanes are preferably opposite to the rotation directions of the swirl blade group in the third fuel gas pipe 1123, and swirl flows are opposite, so that the mixing effect of the third fuel gas and the combustion-supporting gas is improved to some extent.

В качестве одного варианта осуществления пятый кольцевой узел расположен на выпускном конце третьей трубы 1124 для поддерживающего горение газа и расположен между третьей трубой 1124 для поддерживающего горение газа и третьей трубой 1123 для топливного газа; и группы закручивающих лопаток в третьей трубе 1124 для поддерживающего горение газа содержат множество девятых закручивающих лопаток, и девятые закручивающие лопатки закреплены между пятым кольцевым узлом и третьей трубой 1123 для топливного газа. Закручивающие лопатки могут не быть предусмотрены между пятым кольцевым узлом и третьей трубой 1124 для поддерживающего горение газа, то есть, на выходе третьей трубы 1124 для поддерживающего горение газа образуются два газовых потока, где внешний струйный поток представляет собой прямой струйный поток, и внутренний струйный поток представляет собой закрученный поток; и при такой конструкции газовый поток всего струйного потока, выбрасываемого горелкой, может быть удлинен до некоторой степени, тогда как интенсивность вращения газового потока ослабевает, и зона рециркуляции топочного газа уменьшается. Поэтому в данном варианте осуществления еще более предпочтительно закручивающие лопатки расположены между пятым кольцевым узлом и третьей трубой 1124 для поддерживающего горение газа, то есть, группы закручивающих лопаток в третьей трубе 1124 для поддерживающего горение газа дополнительно содержат множество десятых закручивающих лопаток, и десятые закручивающие лопатки закреплены между пятым кольцевым узлом и третьей трубой 1124 для поддерживающего горение газа. Аналогично, направления вращения девятых закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от направлений вращения десятых закручивающих лопаток; и углы наклона девятых закручивающих лопаток могут быть такими же или отличающимися от углов наклона десятых закручивающих лопаток.As one embodiment, a fifth annular assembly is disposed at an outlet end of a third combustion gas support pipe 1124 and is located between a third combustion support gas pipe 1124 and a third fuel gas pipe 1123; and the groups of swirl vanes in the third combustion support gas pipe 1124 comprise a plurality of ninth swirl vanes, and the ninth swirl vanes are secured between the fifth annular assembly and the third fuel gas pipe 1123. Twisting vanes may not be provided between the fifth annular assembly and the third pipe 1124 for supporting the combustion gas, that is, two gas flows are formed at the outlet of the third pipe 1124 for the supporting gas, where the external jet stream is a direct jet stream and the internal jet stream represents a swirling stream; and with this design, the gas stream of the entire jet stream ejected by the burner can be lengthened to some extent, while the rotation rate of the gas stream is weakened, and the flue gas recirculation zone decreases. Therefore, in this embodiment, even more preferably, the spinning vanes are located between the fifth annular assembly and the third combustion-supporting gas pipe 1124, that is, the groups of spinning vanes in the third combustion-supporting gas pipe 1124 further comprise a plurality of tenths of spinning vanes, and tenths of spinning vanes are fixed between the fifth annular assembly and the third pipe 1124 for supporting combustion gas. Similarly, the directions of rotation of the ninth twisting vanes may be the same or different from the directions of rotation of the tenth twisting vanes; and the angles of inclination of the ninth swirl vanes may be the same or different from the angles of inclination of the tenth swirl vanes.

Для получения желаемых характеристик пламени (таких как направление, форма, устойчивость и распространяемость) и обеспечения полноты сгорания газа, стабильности сгорания и т.п., необходимо принимать во внимание эффект смешивания топливного газа и поддерживающего горение газа, управление зоной рециркуляции топочного газа и соответствующие тангенциальные скорости различных закрученных потоков, и регулирование может выполняться посредством следующих способов в зависимости от конкретных обстоятельств:In order to obtain the desired flame characteristics (such as direction, shape, stability and spreadability) and ensure the completeness of gas combustion, combustion stability, etc., it is necessary to take into account the effect of mixing the fuel gas and the gas supporting the combustion, control of the flue gas recirculation zone and corresponding tangential speeds of various swirling flows, and regulation can be performed by the following methods depending on specific circumstances:

(1) регулирование количественного отношения и отношения длин лопаток групп пятых закручивающих лопаток к группам шестых закручивающих лопаток;(1) the regulation of the quantitative ratio and the ratio of the lengths of the blades of the groups of the fifth twisting blades to the groups of the sixth twisting blades;

(2) регулирование углов наклона пятых закручивающих лопаток и шестых закручивающих лопаток;(2) adjusting the angles of inclination of the fifth twisting vanes and sixth twisting vanes;

(3) регулирование количественного отношения и отношения длин лопаток групп седьмых закручивающих лопаток к группам восьмых закручивающих лопаток;(3) the regulation of the quantitative ratio and the ratio of the lengths of the blades of the groups of the seventh twisting blades to the groups of the eighth twisting blades;

(4) регулирование углов наклона седьмых закручивающих лопаток и восьмых закручивающих лопаток;(4) adjusting the angle of inclination of the seventh twisting vanes and eighth twisting vanes;

(5) регулирование углов наклона шестых закручивающих лопаток и седьмых закручивающих лопаток;(5) adjusting the angle of inclination of the sixth spinning vanes and seventh spinning vanes;

(6) регулирование количества и длин лопаток группы закручивающих лопаток в третьей трубе 1123 для топливного газа;(6) controlling the number and lengths of blades of a group of swirl blades in a third fuel gas pipe 1123;

(7) регулирование количественного отношения и отношения длин лопаток групп закручивающих лопаток к группам восьмых закручивающих лопаток в третьей трубе 1123 для топливного газа; и(7) the regulation of the quantitative ratio and the ratio of the lengths of the blades of the groups of twisting blades to the groups of eighth twisting blades in the third pipe 1123 for fuel gas; and

(8) регулирование количественного отношения и отношения длин лопаток групп девятых закручивающих лопаток к группам десятых закручивающих лопаток.(8) the regulation of the quantitative ratio and the ratio of the lengths of the blades of the groups of ninth twisting blades to the groups of tenth twisting blades.

В большинстве случаев посредством сочетания двух или более режимов регулирования предпочтительно добиваются признаков устойчивости пламени, стабильности сгорания, отсутствия отрыва пламени, отсутствия отпуска пламени, отсутствия блуждания пламени и т.д. Относительно характеристик газа у газа с низкой теплотворной способностью, газ с низкой теплотворной способностью, газ с высокой теплотворной способностью и воздух, действующий как поддерживающий горение газ, должны смешиваться равномерно, и предпочтительно газ должен сжигаться полностью. В данном варианте осуществления объемное отношение доменного газа к конвертерному газу и к поддерживающему горение воздуху может регулироваться в диапазоне от 1:1:7 до 1:3:12.In most cases, by combining two or more control modes, it is preferable to obtain signs of flame stability, combustion stability, absence of flameout, absence of flame release, absence of wandering flame, etc. Regarding the gas characteristics of a gas with a low calorific value, a gas with a low calorific value, a gas with a high calorific value and air acting as a combustion supporting gas should be mixed evenly, and preferably the gas should be completely burned. In this embodiment, the volume ratio of the blast furnace gas to the converter gas and to the combustion-supporting air can be controlled in the range from 1: 1: 7 to 1: 3: 12.

Посредством режимов регулирования перед установкой горелок согласно характеристикам газа с низкой теплотворной способностью и конвертерного газа, имеющихся на площадке, желаемые параметры групп закручивающих лопаток получают с помощью соответствующих расчетов, так что для установки выбирают соответствующие горелки. Более предпочтительным режимом является следующий режим: в процессе горения углы наклона закручивающих лопаток могут быть отрегулированы в реальном времени так, чтобы получить желаемые состояния горения; то есть, два конца каждой закручивающей лопатки расположены с возможностью вращения на соответствующих установочных частях, и согласно признакам рабочей среды горелки вращающиеся валы на двух концах каждой закручивающей лопатки и соответствующие подшипники могут быть смазаны устойчивой к высокой температуре консистентной смазкой или устойчивым к высокой температуре смазочным маслом; закручивающие лопатки каждой группы закручивающих лопаток предпочтительно подвергают синхронизированному регулированию вращения посредством механизма синхронной передачи; и механизм синхронной передачи может представлять собой обычный механизм синхронной передачи, реализующий режим передачи с зубчатым зацеплением, и подробно здесь не описывается.By means of control modes before installing the burners according to the characteristics of gas with low calorific value and converter gas available on the site, the desired parameters of the groups of swirl vanes are obtained using appropriate calculations, so that the appropriate burners are selected for installation. A more preferable mode is the following mode: during combustion, the angles of inclination of the twisting blades can be adjusted in real time so as to obtain the desired state of combustion; that is, the two ends of each twist blade are rotatably located on the respective mounting parts, and according to the characteristics of the burner operating medium, the rotating shafts at the two ends of each twist blade and the corresponding bearings can be lubricated with a high temperature resistant grease or high temperature resistant lubricating oil ; the spinning vanes of each group of spinning vanes are preferably subjected to synchronized rotation control by means of a synchronous transmission mechanism; and the synchronous transmission mechanism may be a conventional synchronous transmission mechanism that implements a gear transmission mode, and is not described in detail here.

В дополнение, может быть дополнительно предусмотрен механизм отслеживания, и он используется для отслеживания рабочего состояния горелки в реальном времени, так что обеспечивается безопасная и стабильная работа горелки. Механизм отслеживания в основном содержит датчик пламени, датчик давления и датчик температуры, и отверстие наблюдения за пламенем и отверстие отслеживания пламени могут быть образованы на одном конце горелки, дальнем от сопла.In addition, a tracking mechanism may be further provided, and it is used to monitor the operating state of the burner in real time, so that a safe and stable operation of the burner is ensured. The tracking mechanism mainly comprises a flame sensor, a pressure sensor and a temperature sensor, and a flame monitoring hole and a flame tracking hole may be formed at one end of the burner farthest from the nozzle.

Пример 3Example 3

Вариант осуществления настоящего изобретения относится к конструкции 11 горелки. Конструкция 11 горелки расположена на камере сгорания котла 1 и содержит первый уровень горелок; первый уровень горелок содержит по меньшей мере одну первую горелку, расположенную на передней стенке камеры сгорания или содержит множество первых горелок, противоположно расположенных на передней стенке и задней стенке камеры сгорания; и первая горелка содержит трубу 1111 для зажигательного газа, первую трубу 1112 для топливного газа и первую трубу 1113 для поддерживающего горение газа, которые последовательно соединены подобно вложенным рукавам изнутри наружу.An embodiment of the present invention relates to a burner structure 11. The burner structure 11 is located on the combustion chamber of the boiler 1 and comprises a first level of burners; the first level of the burners comprises at least one first burner located on the front wall of the combustion chamber or comprises a plurality of first burners oppositely located on the front wall and the rear wall of the combustion chamber; and the first burner includes a pipe 1111 for incendiary gas, a first pipe 1112 for fuel gas and a first pipe 1113 for supporting combustion gas, which are serially connected like nested sleeves from the inside out.

Конструкция горелки дополнительно содержит второй уровень горелок; второй уровень горелок расположен над первым уровнем горелок; при этом второй уровень горелок содержит по меньшей мере одну вторую горелку, расположенную на передней стенке камеры сгорания или содержит множество вторых горелок, противоположно расположенных на передней стенке и задней стенке камеры сгорания; и при этом каждая вторая горелка содержит вторую трубу 1121 для топливного газа, вторую трубу 1122 для поддерживающего горение газа, третью трубу 1123 для топливного газа и третью трубу 1124 для поддерживающего горение газа, которые соединены последовательно подобно вложенным рукавам изнутри наружу.The design of the burner further comprises a second level of burners; the second level of the burners is located above the first level of the burners; wherein the second level of the burners comprises at least one second burner located on the front wall of the combustion chamber or comprises a plurality of second burners oppositely located on the front wall and rear wall of the combustion chamber; and each second burner contains a second pipe 1121 for fuel gas, a second pipe 1122 for supporting the combustion gas, a third pipe 1123 for the fuel gas and the third pipe 1124 for the supporting gas, which are connected in series like nested sleeves from the inside out.

При этом предпочтительно первые горелки представляют собой горелку, представленную в примере 1, а вторые горелки представляют собой горелку, представленную в примере 2, и подробное описание конкретных конструкций первых горелок и вторых горелок здесь опускается.In this case, preferably the first burners are the burner shown in example 1, and the second burners are the burner shown in example 2, and a detailed description of the specific designs of the first burners and second burners is omitted here.

Пример 4Example 4

Как показано на фиг. 5, вариант осуществления настоящего изобретения относится к котлу 1 для газа с низкой теплотворной способностью, содержащему корпус котла; корпус котла содержит камеру сгорания, горизонтальный топочный канал и вертикальный топочный канал; пароперегреватель 13 расположен в горизонтальном топочном канале; и подогреватель 14 и экономайзер 15 расположены в вертикальном топочном канале последовательно в направлении сверху вниз. При этом выпускной конец пароперегревателя 13 может иметь сообщение с впускным каналом для пара периферийного механизма использования пара; впускной конец подогревателя 14 сообщается с выпускным концом для пара механизма использования пара; выпускной конец подогревателя 14 сообщается с впускным каналом для пара механизма использования пара; и впускной конец экономайзера 15 может иметь сообщение с конденсирующим механизмом, соединенным с выводящим выпускным концом механизма использования пара. Кроме того, внутренние стенки камеры сгорания представляют собой охлаждаемые водой стенки 17 по меньшей мере частично. Предпочтительно все внутренние стенки камеры сгорания представляют собой охлаждаемые водой стенки 17. Более того, котел 1 для газа с низкой теплотворной способностью оснащен барабаном 12 котла; устройство разделения воды и пара расположено в барабане 12 котла; барабан 12 котла оснащен выпускным каналом для воды, впускным каналом для воды, впускным каналом для пароводяной смеси и выпускным каналом для газа; впускные концы охлаждаемых водой стенок 17 сообщаются с выпускным каналом для воды; выпускные концы охлаждаемых водой стенок 17 сообщаются с впускным каналом для пароводяной смеси; впускной канал для воды сообщается с выпускным концом экономайзера 15; и выпускной канал для газа сообщается с впускным концом пароперегревателя 13.As shown in FIG. 5, an embodiment of the present invention relates to a low calorific value gas boiler 1, comprising: a boiler body; the boiler body contains a combustion chamber, a horizontal furnace channel and a vertical furnace channel; a superheater 13 is located in a horizontal combustion channel; and the heater 14 and economizer 15 are arranged in a vertical combustion channel sequentially in the direction from top to bottom. In this case, the outlet end of the superheater 13 may have a message with the inlet channel for steam peripheral mechanism for using steam; the inlet end of the heater 14 communicates with the outlet end for the steam of the steam utilization mechanism; the outlet end of the heater 14 communicates with the steam inlet for the steam utilization mechanism; and the inlet end of the economizer 15 may be in communication with a condensing mechanism connected to the output end of the steam utilization mechanism. In addition, the internal walls of the combustion chamber are water-cooled walls 17 at least partially. Preferably, all the inner walls of the combustion chamber are water-cooled walls 17. Moreover, the gas boiler 1 with a low calorific value is equipped with a drum 12 of the boiler; a device for separating water and steam is located in the drum 12 of the boiler; the drum 12 of the boiler is equipped with an outlet for water, an inlet for water, an inlet for a steam-water mixture and an outlet for gas; the inlet ends of the water-cooled walls 17 are in communication with the outlet channel for water; the outlet ends of the water-cooled walls 17 are in communication with the inlet channel for the steam-water mixture; the water inlet is in communication with the outlet end of the economizer 15; and an exhaust channel for gas is in communication with the inlet end of the superheater 13.

Механизм использования пара представляет собой механизм выработки электроэнергии в целом и содержит паровую турбину 2 и электрический генератор 3.The mechanism for using steam is a mechanism for generating electricity in general and contains a steam turbine 2 and an electric generator 3.

Направление движения пароводяной среды, задействованной в котле 1 для газа с низкой теплотворной способностью, является приблизительно следующим:The direction of movement of the steam-water medium used in the boiler 1 for gas with low calorific value is approximately as follows:

газ с низкой теплотворной способностью сжигают в котле 1 для газа с низкой теплотворной способностью, и топочный газ, создаваемый посредством сжигания, подвергают теплообмену с теплообменной поверхностью в котле 1 для газа с низкой теплотворной способностью; перегретый пар вырабатывается в пароперегревателе 13 и подается в механизм использования пара для использования;gas with a low calorific value is burned in the boiler 1 for gas with a low calorific value, and the flue gas generated by combustion is subjected to heat exchange with a heat exchange surface in the boiler 1 for a gas with a low calorific value; superheated steam is generated in the superheater 13 and is supplied to the steam utilization mechanism for use;

пар из механизма использования пара подается в подогреватель 14 и нагревается снова, и подогретый пар из подогревателя 14 подается в механизм использования пара для использования;steam from the steam utilization mechanism is supplied to the heater 14 and heated again, and the heated steam from the heater 14 is supplied to the steam utilization mechanism for use;

пар, выходящий из механизма использования пара, конденсируется с образованием водоконденсата посредством конденсирующего механизма, затем водоконденсат поступает в экономайзер 15, и вода из экономайзера 15 поступает в барабан 12 котла;the steam leaving the steam utilization mechanism condenses to form water condensate by means of a condensing mechanism, then the water condensate enters the economizer 15, and water from the economizer 15 enters the drum 12 of the boiler;

из барабана 12 котла вода, полученная посредством разделения воды и пара, поступает в охлаждаемые водой стенки 17 котла 1 для газа с низкой теплотворной способностью и нагреваетсядо состояния пара или пароводяной смеси в охлаждаемых водой стенках 17, и затем пар или пароводяная смесь поступает обратно в барабан 12 котла; и насыщенный пар, полученный посредством разделения воды и пара, поступает в пароперегреватель 13, нагревается до перегретого пара, и затем перегретый пар подается в механизм использования пара для использования.from the drum 12 of the boiler, the water obtained by separating water and steam enters the water-cooled walls 17 of the boiler 1 for gas with low calorific value and is heated to the state of steam or steam-water mixture in the water-cooled walls 17, and then the steam or steam-water mixture is returned to the drum 12 boilers; and the saturated steam obtained by separating water and steam enters the superheater 13, is heated to superheated steam, and then the superheated steam is supplied to the steam utilization mechanism for use.

Еще более предпочтительно, подогреватель 16 воздуха дополнительно размещен в вертикальном топочном канале, и подогреватель 16 воздуха расположен под экономайзером 15; и воздух, предварительно нагретый подогревателем 16 воздуха, может действовать как поддерживающий горение газ, предназначенный для применения в котле 1 для газа с низкой теплотворной способностью.Even more preferably, the air heater 16 is further arranged in a vertical combustion channel, and the air heater 16 is located under the economizer 15; and the air preheated by the air preheater 16 can act as a combustion gas for use in the boiler 1 for gas with a low calorific value.

Пример 5Example 5

Как показано на фиг. 5, вариант осуществления настоящего изобретения относится к котлу 1 для газа с низкой теплотворной способностью. Основная конструкция котла 1 для газа с низкой теплотворной способностью является такой же, как и у котла 1 для газа с низкой теплотворной способностью, представленного в примере 4. Конструкция 11 горелки расположена на камере сгорания котла 1 для газа с низкой теплотворной способностью, и конструкция 11 горелки предпочтительно представляет собой конструкцию 11 горелки, представленную в примере 3.As shown in FIG. 5, an embodiment of the present invention relates to a low calorific value gas boiler 1. The basic design of the low calorific value gas boiler 1 is the same as the low calorific value gas boiler 1 shown in Example 4. The burner structure 11 is located on the combustion chamber of the low calorific value gas boiler 1, and the design 11 the burner is preferably a burner structure 11 shown in Example 3.

Благодаря конструкции 11 горелки может быть обеспечено стабильное сжигание газа с низкой теплотворной способностью; благодаря сочетанию варианта расположения нагретой поверхности котла 1 для газа с низкой теплотворной способностью и однократного повторного нагревания паровой среды котел 1 для газа с низкой теплотворной способностью является применимым для выработки электроэнергии из доменного газа с LHV (низкой теплотворной способностью), составляющей 3100 кДж/нм³ или выше, можно получить параметры высокой температуры и сверхвысокого давления, составляющие 13,7 МПа/540°C/540°C, и коэффициент полезного действия при производстве электроэнергии достигает 36% или более.Due to the design of the burner 11, stable combustion of gas with a low calorific value can be ensured; due to a combination of the arrangement of the heated surface of the boiler 1 for gas with low calorific value and a single re-heating of the vapor medium, the boiler 1 for gas with low calorific value is applicable for generating electricity from a blast furnace gas with LHV (low calorific value) of 3100 kJ / nm ³ or higher, it is possible to obtain high temperature and ultra-high pressure parameters of 13.7 MPa / 540 ° C / 540 ° C, and the efficiency in electricity production reaches 36% and and more.

Пример 6Example 6

Как показано на фиг. 5, вариант осуществления настоящего изобретения относится к системе выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью содержит котел 1 и паровую турбину 2; котел 1 предпочтительно представляет собой котел 1 для газа с низкой теплотворной способностью, представленный в примере 4 или примере 5, и поэтому подробное описание конкретной конструкции котла здесь опускается; и механизм использования пара, задействованный в примере 4, представляет собой механизм выработки электроэнергии. Паровая турбина 2 содержит цилиндр 21 высокого давления и цилиндр 22 низкого давления; впускной канал для пара цилиндра 21 высокого давления сообщается с выпускным концом пароперегревателя 13 посредством первого паропровода; выпускной канал для пара цилиндра 21 высокого давления сообщается с впускным концом подогревателя 14 посредством второго паропровода; и впускной канал для пара цилиндра 22 низкого давления сообщается с выпускным концом подогревателя посредством третьего паропровода.As shown in FIG. 5, an embodiment of the present invention relates to a system for generating electricity from a gas with low calorific value. The system for generating electricity from gas with low calorific value contains a boiler 1 and a steam turbine 2; boiler 1 is preferably a gas boiler 1 with a low calorific value shown in Example 4 or Example 5, and therefore, a detailed description of the specific construction of the boiler is omitted here; and the steam utilization mechanism used in Example 4 is a power generation mechanism. The steam turbine 2 comprises a high pressure cylinder 21 and a low pressure cylinder 22; the inlet channel for the steam of the high-pressure cylinder 21 is in communication with the outlet end of the superheater 13 through the first steam line; the exhaust channel for the steam of the high-pressure cylinder 21 is in communication with the inlet end of the heater 14 by means of a second steam line; and the inlet for the steam of the low pressure cylinder 22 is in communication with the outlet end of the heater through a third steam line.

Кроме того, как показано на фиг. 5, выпускной канал для пара цилиндра 22 низкого давления соединен с трубопроводом конденсации; конденсатор 61 пара и конденсатный насос 62 расположены на трубопроводе конденсации; и выпускной конец трубопровода конденсации сообщается с впускным концом экономайзера 15. Нагреватель 63 низкого давления и нагреватель 66 высокого давления дополнительно расположены на трубопроводе конденсации, и конденсатор 61 пара, конденсатный насос 62, нагреватель 63 низкого давления и нагреватель 66 высокого давления расположены последовательно в направлении протекания водоконденсата. Более того, деаэратор 64 может быть расположен на трубопроводе конденсации, и деаэратор 64 предпочтительно расположен между нагревателем 63 низкого давления и нагревателем 66 высокого давления; и кроме того, насос 65 может быть расположен на трубопроводе конденсации, и насос 65 предпочтительно расположен между деаэратором 64 и нагревателем 66 высокого давления. В описанной выше конструкции конденсатор 61 пара может иметь горизонтальную или вертикальную конструкцию и предпочтительно представляет собой двухпоточный и однокорпусный конденсатор 61, который может принимать эластичную опору; нагреватель 63 низкого давления может иметь в конструкции одну стадию, две стадии или более; нагреватель 66 высокого давления может иметь в конструкции одну стадию, две стадии или более; и деаэратор 64 должен удовлетворять рабочему условию скользящего давления в системе.In addition, as shown in FIG. 5, the steam outlet of the low pressure cylinder 22 is connected to a condensation pipe; a steam condenser 61 and a condensate pump 62 are located on the condensation pipe; and the outlet end of the condensation pipe is in communication with the inlet end of the economizer 15. The low pressure heater 63 and the high pressure heater 66 are further located on the condensation pipe, and the steam condenser 61, the condensate pump 62, the low pressure heater 63 and the high pressure heater 66 are arranged in series in the flow direction water condensate. Moreover, the deaerator 64 may be located on the condensation pipe, and the deaerator 64 is preferably located between the low pressure heater 63 and the high pressure heater 66; and further, a pump 65 may be located on the condensation pipe, and a pump 65 is preferably located between the deaerator 64 and the high pressure heater 66. In the above construction, the steam capacitor 61 may have a horizontal or vertical construction, and is preferably a dual-flow and single-shell capacitor 61, which may receive an elastic support; the low pressure heater 63 may have one stage, two stages or more in the structure; the high pressure heater 66 may have one stage, two stages or more in the structure; and deaerator 64 must satisfy the operating condition of the sliding pressure in the system.

Конструкция системы выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью дополнительно улучшается. Как показано на фиг. 5 и фиг. 6 система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью дополнительно содержит перепускной механизм высокого давления и перепускной механизм низкого давления; при этом впускной конец для пара перепускного механизма высокого давления соединен с первым паропроводом обходным образом; выпускной конец для пара перепускного механизма высокого давления соединен со вторым паропроводом обходным образом; при этом впускной конец для пара перепускного механизма низкого давления соединен с третьим паропроводом обходным образом; и выпускной конец для пара перепускного механизма низкого давления соединен с трубопроводом конденсации обходным образом, и при этом точка обхода расположена между конденсатором 61 пара и выпускным каналом для пара цилиндра 22 низкого давления. Как показано на фиг. 6, перепускной механизм высокого давления содержит по меньшей мере один перепускной канал 4 высокого давления, выполненный параллельно, при этом клапаны 41 давления перепускных каналов высокого давления расположены на перепускных каналах 4 высокого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов 41 давления перепускных каналов высокого давления соединены с трубопроводами водораспыления высокого давления, и регулирующие клапаны 42 водораспыления перепускных каналов высокого давления и запорные клапаны 43 водораспыления перепускных каналов высокого давления расположены на трубопроводах водораспыления высокого давления. В данном варианте осуществления предпочтительно система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью содержит четыре перепускных канала 4 высокого давления, причем максимальная пропускная способность каждого клапана 41 давления перепускных каналов высокого давления составляет 25% основного расхода пара котла 1 в рабочих условиях полностью открытого (VWO) регулирующего клапана паровой турбины 2. Перепускной механизм низкого давления содержит по меньшей мере один перепускной канал 5 низкого давления, выполненный параллельно, при этом клапаны 51 давления перепускных каналов низкого давления расположены на перепускных каналах 5 низкого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов 51 давления перепускных каналов низкого давления соединены с трубопроводами водораспыления низкого давления, и регулирующие клапаны 52 водораспыления перепускных каналов низкого давления и запорные клапаны 53 водораспыления перепускных каналов низкого давления расположены на трубопроводах водораспыления низкого давления. В данном варианте осуществления может быть реализован просто один вышеуказанный перепускной канал 5 низкого давления. Разумеется, количество перепускных каналов 5 низкого давления может быть увеличено согласно реальной ситуации.The design of a system for generating electricity from gas with low calorific value is further improved. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, a system for generating electricity from gas with low calorific value further comprises a high pressure bypass mechanism and a low pressure bypass mechanism; wherein the inlet end for the steam of the high-pressure bypass mechanism is connected to the first steam line in a bypass way; the outlet end for the steam of the high pressure bypass mechanism is connected in a bypass way to the second steam line; wherein the inlet end for the low pressure bypass steam is connected in a bypass way to the third steam line; and the outlet for the low pressure bypass steam for the steam is connected in a bypass way to the condensation pipe, and the bypass point is located between the steam condenser 61 and the steam outlet for the low pressure cylinder 22. As shown in FIG. 6, the high-pressure bypass mechanism comprises at least one high-pressure bypass channel 4 made in parallel, wherein the high-pressure bypass pressure valves 41 are located on the high-pressure bypass channels 4, the inlet ends for the water temperature control pressure valves of the high-pressure bypass channels 41 connected to high pressure water spray pipelines, and control valves 42 for water spray high pressure bypass channels and shutoff valves 43 for water spray Ia high pressure bypass channels located at the high-pressure water-spraying pipes. In this embodiment, it is preferable that the low-calorific gas gas generation system comprises four high-pressure bypass channels 4, with a maximum throughput of each high-pressure bypass channel pressure valve 41 constituting 25% of the main steam consumption of boiler 1 under fully open (VWO) operating conditions the control valve of the steam turbine 2. The low-pressure transfer valve comprises at least one low-pressure transfer channel 5, made allele, wherein the pressure valves 51 of the low pressure bypass channels are located on the low pressure bypass channels 5, the inlet ends for the water temperature regulating pressure valves of the low pressure bypass channels 51 are connected to the low pressure water spray pipes, and the low pressure bypass water control valves 52 and shutoff valves the water spray valves 53 of the low pressure bypass channels are located on the low pressure water spray pipelines. In this embodiment, just one of the aforementioned low pressure bypass channels 5 can be implemented. Of course, the number of bypass channels 5 low pressure can be increased according to the real situation.

Перепускной механизм высокого давления и перепускной механизм низкого давления обладают следующими функциями: (1) улучшаются пусковые характеристики установки в холодном, горячем и теплом состоянии; время запуска сокращается, образуется паровой агент и снижается ограничение на количество топлива котла 1 при запуске; и тепловая нагрузка на установку, в частности вызываемая запуском в горячем состоянии, уменьшается, срок эксплуатации установки продлевается, и рабочая среда восстанавливается; (2) подогреватель 14 охлаждается и защищается; (3) котлу 1 обеспечивается защита от избыточного давления; (4) можно добиться эффекта сброса нагрузки котла 1 при остановке паровой турбины 2; и (5) можно добиться остановки машины, не останавливая котел, и сохраняется наименьшая нагрузка стабильного горения котла 1. Особыми функциями являются следующие:The high-pressure transfer mechanism and the low-pressure transfer mechanism have the following functions: (1) the starting characteristics of the installation in the cold, hot and warm state are improved; start-up time is reduced, a steam agent is formed and the restriction on the amount of fuel of boiler 1 at startup is reduced; and the thermal load on the installation, in particular caused by starting in a hot state, is reduced, the life of the installation is extended, and the working environment is restored; (2) the heater 14 is cooled and protected; (3) boiler 1 is protected against overpressure; (4) it is possible to achieve a load shedding effect of the boiler 1 when the steam turbine 2 is stopped; and (5) it is possible to achieve a machine stop without stopping the boiler, and the smallest load of stable combustion of boiler 1 is maintained. Special functions are as follows:

Перепускной механизм высокого давления имеет основную функцию, которая заключается в управлении давлением основного пара посредством регулирования открытия клапанов давления перепускных каналов высокого давления в процессе запуска установки таким образом, чтобы выполнять требования к давлению основного пара на различных этапах во время запуска установки. Перепускной механизм высокого давления имеет три режима управления: перепускной механизм высокого давления проходит режим расположения клапана, режим постоянного давления и режим работы на скользящем давлении с момента зажигания, возрастания температуры и возрастания давления котла 1 установки до момента, когда установка доводит работу под нагрузкой до полной нагрузки.The high-pressure bypass mechanism has the main function, which is to control the pressure of the main steam by regulating the opening of the pressure valves of the high-pressure bypass channels during the start-up of the installation so as to fulfill the requirements for the pressure of the main steam at various stages during the start-up of the installation. The high-pressure transfer mechanism has three control modes: the high-pressure transfer mechanism passes the valve location mode, constant pressure mode and operating mode with sliding pressure from the moment of ignition, temperature increase and pressure increase of the boiler 1 of the installation to the moment when the installation brings the work under load to full load.

Способ управления для перепускных каналов 4 высокого давления включает следующие этапы:The control method for high pressure bypass channels 4 includes the following steps:

(1) объем необходимой регулирующей температуру воды вычисляют по степеням открытия соответствующих клапанов 41 давления перепускных каналов высокого давления и величинам энтальпии пара и величинам энтальпии регулирующей температуру воды до и после соответствующих клапанов 41 давления перепускных каналов высокого давления, и затем степени открытия соответствующих регулирующих клапанов 42 водораспыления перепускных каналов высокого давления вычисляют согласно давлению до и после соответствующих регулирующих клапанов 42 водораспыления перепускных каналов высокого давления и равнопроцентным характеристическим кривым соответствующих регулирующих клапанов 42 водораспыления перепускных каналов высокого давления;(1) the volume of the necessary temperature-regulating water is calculated from the degrees of opening of the corresponding high-pressure bypass duct pressure valves 41 and the vapor enthalpy and the enthalpy of the temperature-regulating water before and after the corresponding pressure valves of the high-pressure bypass ducts, and then the degrees of opening of the corresponding control valves 42 the water atomization of the high pressure bypass channels is calculated according to the pressure before and after the corresponding water atomization control valves 42 high pressure bypass channels and equal percentage characteristic curves of the corresponding water spray control valves 42 of high pressure bypass channels;

(2) посредством перепускных каналов высокого давления можно регулировать значения настроек целевых значений регулирования температуры, при этом верхний предел устанавливают в соответствии с расчетами термодинамической системы, а нижний предел равен степени перегрева заднего пара клапана 41 давления перепускного канала высокого давления плюс 30 градусов Цельсия;(2) through the high pressure bypass channels, it is possible to adjust the settings of the target temperature control values, the upper limit being set in accordance with the calculations of the thermodynamic system, and the lower limit equal to the degree of overheating of the rear pair of the high pressure bypass channel pressure valve 41 plus 30 degrees Celsius;

(3) запорные клапаны регулирующей температуру воды перепускных каналов высокого давления взаимно заблокированы с клапанами 41 давления перепускных каналов высокого давления, что требует точного управления температурой пара во всех режимах работы и требует, чтобы контроллер очень хорошо подходил для различных рабочих ситуаций (быстрое открытие при низкой нагрузке и высокой нагрузке, и т.п.) перепускных каналов 4 высокого давления, и точное управление температурой во всех рабочих ситуациях является критически важным для клапанов и трубопроводов, которые находятся под сильным давлением.(3) shut-off valves for controlling the water temperature of the high-pressure bypass channels are interlocked with the pressure valves 41 of the high-pressure bypass channels, which requires precise control of the steam temperature in all operating modes and requires the controller to be very well suited for various working situations (quick opening at low load and high load, etc.) high pressure bypass channels 4, and accurate temperature control in all operating situations is critical for valves and piping gadflies that are under strong pressure.

(4) клапаны 41 давления перепускных каналов высокого давления выполняют функции защиты пароперегревателя 13 и могут быть быстро открыты; клапаны 41 давления перепускных каналов высокого давления имеют два режима быстрого открытия клапанов, а именно, клапаны 41 давления перепускных каналов высокого давления быстро открываются с использованием управляющей логики распределенной системы управления, при этом время запуска составляет 10 с или менее; и клапаны открываются посредством безопасного и быстрого открытия возвратного контура с использованием рабочей кнопки на панели управления и датчика давления на площадке, то есть, когда нажимают рабочую кнопку на панели управления или действует датчик давления, клапаны 41 давления перепускного канала высокого давления открываются посредством безопасного и быстрого открытия возвратного контура, при этом время запуска составляет 2 секунды или менее; и(4) the pressure valves 41 of the high pressure bypass channels perform the protection functions of the superheater 13 and can be quickly opened; high pressure bypass channel pressure valves 41 have two modes for quickly opening valves, namely, high pressure bypass channel pressure valves 41 are quickly opened using the control logic of a distributed control system, wherein the start time is 10 s or less; and the valves are opened by safely and quickly opening the return circuit using the operating button on the control panel and the pressure sensor on the platform, that is, when the operating button is pressed on the control panel or a pressure sensor is operating, the pressure valves of the high pressure bypass channel open by safe and quick opening the return circuit, while the start time is 2 seconds or less; and

(5) перепускной механизм высокого давления имеет функцию быстрого открытия, и когда отклонение давления основного пара от заданного значения превышает заданное значение отклонения, выполняется действие по отключению паровой турбины, и оператор выдает команду быстрого открытия.(5) the high-pressure bypass mechanism has a quick opening function, and when the deviation of the main steam pressure from the set value exceeds the set deviation value, an action is taken to shut off the steam turbine, and the operator issues a quick open command.

Способ управления для перепускных каналов 5 низкого давления включает следующие этапы:The control method for low pressure bypass channels 5 includes the following steps:

(1) когда соответствующие клапаны 51 давления перепускных каналов низкого давления открывают (при этом степень открытия превышает 3%), соответствующие запорные клапаны 53 водораспыления перепускных каналов низкого давления открывают взаимосвязанным образом; когда соответствующие клапаны 51 давления перепускных каналов низкого давления открыты полностью (при этом открытие составляет менее 2,5%), запорные клапаны 53 водораспыления перепускных каналов низкого давления закрывают с задержкой в 15 секунд; и запорные клапаны 53 водораспыления перепускных каналов низкого давления также могут быть открыты и закрыты в соответствии с командами оператора;(1) when the corresponding pressure valves 51 of the low pressure bypass channels are opened (wherein the degree of opening exceeds 3%), the corresponding water spray shut-off valves 53 of the low pressure bypass channels are opened in an interconnected manner; when the corresponding pressure valves 51 of the low pressure bypass channels are fully open (the opening being less than 2.5%), the shut-off valves 53 of the water spray of the low pressure bypass channels are closed with a delay of 15 seconds; and shut-off valves 53 for water spraying the low pressure bypass channels can also be opened and closed in accordance with operator's instructions;

(2) когда клапаны 51 давления перепускных каналов низкого давления подвергаются автоматическому переключению и быстро открываются или закрываются, регулирующие клапаны 52 водораспыления перепускных каналов низкого давления автоматически переключаются на автоматическое управление;(2) when the low pressure bypass pressure valves 51 are automatically switched and quickly open or close, the low pressure bypass water control valves 52 automatically switch to automatic control;

(3) объем необходимой регулирующей температуру воды вычисляют по степеням открытия соответствующих клапанов 51 давления перепускных каналов низкого давления и величинам энтальпии пара и величинам энтальпии регулирующей температуру воды до и после соответствующих перепускных каналов 5 низкого давления, и затем степени открытия соответствующих регулирующих клапанов 52 водораспыления перепускных каналов низкого давления вычисляют согласно давлению до и после соответствующих регулирующих клапанов 52 водораспыления перепускных каналов низкого давления и равнопроцентным характеристическим кривым соответствующих регулирующих клапанов 52 водораспыления перепускных каналов низкого давления; и(3) the volume of the necessary temperature-regulating water is calculated from the degrees of opening of the corresponding pressure valves 51 of the low pressure bypass channels and the values of the vapor enthalpy and the values of the enthalpy of regulating the water temperature before and after the corresponding low pressure bypass channels 5, and then the degree of opening of the corresponding bypass water spray control valves 52 the low pressure channels are calculated according to the pressure before and after the corresponding control valves 52 for water spraying the bypass channels n low pressure and equal percentage characteristic curves of the corresponding control valves 52 for water spraying of the low pressure bypass channels; and

(4) поскольку перепускной механизм низкого давления имеет функции быстрого открытия и быстрого закрытия, перепускные каналы 5 низкого давления быстро открываются взаимосвязанным образом, когда перепускной канал 4 высокого давления быстро открывается; и механизм быстрого закрытия перепускного канала 5 низкого давления срабатывает, когда возникает одна из следующих ситуаций: конденсатор 61 пара имеет низкую степень вакуумирования, конденсатор 61 пара имеет высокую температуру, конденсатор 61 пара имеет высокий уровень воды, и давление регулирующей температуру воды является низким.(4) since the low pressure bypass mechanism has the functions of quick opening and quick closing, the low pressure bypass channels 5 quickly open in an interconnected manner when the high pressure bypass channel 4 quickly opens; and the quick closing mechanism of the low pressure bypass channel 5 is triggered when one of the following situations occurs: the steam condenser 61 has a low vacuum, the steam condenser 61 has a high temperature, the steam condenser 61 has a high water level, and the pressure of the water temperature control is low.

Пример 7Example 7

Вариант осуществления настоящего изобретения относится к системе выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью, включающей следующие этапы:An embodiment of the present invention relates to a system for generating electricity from a gas with a low calorific value, comprising the following steps:

этап 1, на котором газ с низкой теплотворной способностью с LHV, составляющей 3100 кДж/нм³ или выше, подается в котел 1 для газа с низкой теплотворной способностью для сжигания, и топочный газ, образующийся в результате сжигания, подвергается теплообмену с теплообменной поверхностью в котле 1 для газа с низкой теплотворной способностью; перегретый пар с высокой температурой 540 градусов Цельсия и сверхвысоким давлением 13,7 МПа вырабатывается в пароперегревателе 13, и перегретый пар подается в цилиндр 21 высокого давления паровой турбины 2 для выработки электроэнергии;stage 1, in which a gas with a low calorific value with an LHV of 3100 kJ / nm ³ or higher is supplied to a boiler 1 for a gas with a low calorific value for combustion, and the flue gas resulting from combustion is subjected to heat exchange with a heat exchange surface in boiler 1 for gas with low calorific value; superheated steam with a high temperature of 540 degrees Celsius and ultrahigh pressure of 13.7 MPa is generated in the superheater 13, and superheated steam is supplied to the high pressure cylinder 21 of the steam turbine 2 to generate electricity;

этап 2, на котором пар из цилиндра 21 высокого давления паровой турбины 2 поступает в подогреватель 14, и подогретый пар из подогревателя 14 поступает в цилиндр 22 низкого давления для выработки электроэнергии;step 2, in which steam from the high pressure cylinder 21 of the steam turbine 2 enters the heater 14, and the heated steam from the heater 14 enters the low pressure cylinder 22 to generate electricity;

этап 3, на котором пар из цилиндра 22 низкого давления конденсируется с образованием водоконденсата, затем водоконденсат поступает в экономайзер 15, и вода из экономайзера 15 поступает в барабан 12 котла;step 3, in which the steam from the low pressure cylinder 22 condenses to form water condensate, then the water condensate enters the economizer 15, and water from the economizer 15 enters the drum 12 of the boiler;

этап 4, на котором из барабана 12 котла воду, полученную посредством разделения воды и пара, подают в охлаждаемые водой стенки 17 котла 1 для газа с низкой теплотворной способностью и нагревают до состояния пара или пароводяной смеси в охлаждаемых водой стенках 17, и затем пар или пароводяную смесь возвращают обратно в барабан 12 котла; и насыщенный пар, полученный посредством разделения воды и пара, подают в пароперегреватель 13, нагревают в перегретый пар с высокой температурой 540 градусов Цельсия и сверхвысоким давлением 13,7 МПа, и затем перегретый пар подается в цилиндр 21 высокого давления паровой турбины 2 для выработки электроэнергии; иstep 4, in which from the drum 12 of the boiler, water obtained by separating water and steam is supplied to the water-cooled walls 17 of the low-calorific gas boiler 1 and heated to a state of steam or steam-water mixture in the water-cooled walls 17, and then steam or the steam-water mixture is returned back to the drum 12 of the boiler; and saturated steam obtained by separating water and steam is supplied to the superheater 13, heated to superheated steam with a high temperature of 540 degrees Celsius and ultrahigh pressure of 13.7 MPa, and then superheated steam is supplied to the high pressure cylinder 21 of the steam turbine 2 to generate electricity ; and

этап 5, на котором этапы 2-4 выполняют неоднократно,step 5, in which steps 2-4 are performed repeatedly,

при этом котел 1 для газа с низкой теплотворной способностью представляет собой котел 1 для газа с низкой теплотворной способностью, представленный в примере 4 или примере 5.wherein the boiler 1 for gas with low calorific value is a boiler 1 for gas with low calorific value, presented in example 4 or example 5.

Вышеописанные варианты осуществления являются просто предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения и не предназначены для ограничения настоящего изобретения, и изменения, эквивалентные альтернативы, усовершенствования и т.п., внесенные в варианты осуществления заявленного изобретения в рамках идеи и принципов настоящего изобретения должны попадать в пределы защиты настоящего изобретения.The above embodiments are merely preferred embodiments of the present invention and are not intended to limit the present invention, and changes, equivalent alternatives, improvements, and the like, made to the embodiments of the claimed invention as part of the ideas and principles of the present invention should fall within the protection of the present inventions.

Claims

1. Способ выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью, отличающийся тем, что включает следующие этапы:1. The method of generating electricity from gas with low calorific value, characterized in that it includes the following steps:

этап 1, на котором газ с низкой теплотворной способностью (LHV), составляющей 3100 кДж/нм³ или выше, подается в котел для газа с низкой теплотворной способностью для сжигания, и топочный газ, образующийся в результате сжигания, подвергается теплообмену с теплообменной поверхностью в котле для газа с низкой теплотворной способностью; при этом перегретый пар с высокой температурой 540 градусов Цельсия и сверхвысоким давлением 13,7 МПа вырабатывается в пароперегревателе и перегретый пар подается в цилиндр высокого давления паровой турбины для выработки электроэнергии;stage 1, in which a gas with a low calorific value (LHV) of 3100 kJ / nm ³ or higher is supplied to a gas boiler with a low calorific value for combustion, and the flue gas resulting from combustion is subjected to heat exchange with a heat exchange surface in gas boiler with low calorific value; in this case, superheated steam with a high temperature of 540 degrees Celsius and an ultrahigh pressure of 13.7 MPa is generated in the superheater and superheated steam is supplied to the high pressure cylinder of the steam turbine to generate electricity;

этап 2, на котором пар из цилиндра высокого давления паровой турбины поступает в подогреватель для нового нагрева и подогретый пар из подогревателя поступает в цилиндр низкого давления для выработки электроэнергии;step 2, in which the steam from the high pressure cylinder of the steam turbine enters the heater for new heating and the heated steam from the heater enters the low pressure cylinder to generate electricity;

этап 3, на котором пар из цилиндра низкого давления конденсируется с образованием водоконденсата, затем водоконденсат поступает в экономайзер и вода из экономайзера поступает в барабан котла;stage 3, in which the steam from the low pressure cylinder condenses to form water condensate, then the water condensate enters the economizer and water from the economizer enters the boiler drum;

этап 4, на котором из барабана котла воду, полученную посредством разделения воды и пара, подают в охлаждаемые водой стенки котла для газа с низкой теплотворной способностью и нагревают до состояния пара или пароводяной смеси в охлаждаемых водой стенках и затем пар или пароводяную смесь возвращают обратно в барабан котла; и насыщенный пар, полученный посредством разделения воды и пара, подают в пароперегреватель и нагревают в перегретый пар с высокой температурой 540 градусов Цельсия и сверхвысоким давлением 13,7 МПа, и затем перегретый пар подается в цилиндр высокого давления паровой турбины для выработки электроэнергии; иstep 4, in which from the boiler drum the water obtained by separating water and steam is supplied to the water-cooled walls of the gas boiler with low calorific value and heated to a state of steam or steam-water mixture in the walls cooled by water and then the steam or steam-water mixture is returned back to boiler drum; and saturated steam obtained by separating water and steam is supplied to a superheater and heated to superheated steam with a high temperature of 540 degrees Celsius and an ultrahigh pressure of 13.7 MPa, and then superheated steam is supplied to a high pressure cylinder of a steam turbine to generate electricity; and

2. Способ выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 1, отличающийся тем, что давлением основного пара управляют посредством перепускного механизма высокого давления в процессе запуска установки для выработки электроэнергии;2. The method of generating electricity from gas with low calorific value according to claim 1, characterized in that the pressure of the main steam is controlled by the high pressure bypass mechanism during the start-up of the installation for generating electricity;

при этом перепускной механизм высокого давления содержит по меньшей мере один перепускной канал высокого давления, выполненный параллельно, при этом клапаны давления перепускных каналов высокого давления расположены на перепускных каналах высокого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов давления перепускных каналов высокого давления соединены с трубопроводами водораспыления высокого давления и регулирующие клапаны водораспыления перепускных каналов высокого давления и запорные клапаны водораспыления перепускных каналов высокого давления расположены на трубопроводах водораспыления высокого давления; иwherein the high-pressure bypass mechanism comprises at least one high-pressure bypass channel made in parallel, while the high-pressure bypass pressure valves are located on the high-pressure bypass channels, the inlet ends for the water temperature regulating pressure valves of the high-pressure bypass channels are connected to the water spray pipes high pressure and water spray control valves of high pressure bypass channels and water spray shutoff valves high pressure bypass channels located at the high-pressure water-spraying pipes; and

способ управления для перепускных каналов высокого давления включает этапы вычисления объема необходимой регулирующей температуру воды по степеням открытия соответствующих клапанов давления перепускных каналов высокого давления и величинам энтальпии пара и величинам энтальпии регулирующей температуру воды до и после соответствующих клапанов давления перепускных каналов высокого давления и затем вычисления степеней открытия соответствующих регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов высокого давления согласно давлению до и после соответствующих регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов высокого давления и равнопроцентным характеристическим кривым соответствующих регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов высокого давления.The control method for high pressure bypass channels includes the steps of calculating the volume of the required temperature water by the opening degrees of the corresponding pressure valves of the high pressure bypass channels and the enthalpy values of steam and the enthalpy of regulating the water temperature before and after the corresponding pressure valves of the high pressure bypass channels and then calculating the opening degrees relevant water spray control valves for high pressure bypass channels yes leniyu before and after the respective control valves passageways water spraying high pressure and equal percentage characteristic curves of the respective control valves of high pressure water spraying overflow channels.

3. Способ выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 2, отличающийся тем, что перепускные каналы низкого давления соединены с выпускным паропроводом подогревателя обходным образом и выпускные концы для пара перепускных каналов низкого давления соединены с выпускным трубопроводом конденсации цилиндра низкого давления обходным образом; и3. The method of generating electricity from gas with low calorific value according to claim 2, characterized in that the low-pressure bypass channels are connected in a bypass way to the outlet steam pipe of the heater and the low-pressure bypass channels for steam outlet are connected to the low-pressure cylinder condensation outlet pipe in a bypass way ; and

при этом клапаны давления перепускных каналов низкого давления расположены на перепускных каналах низкого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов давления перепускных каналов низкого давления соединены с трубопроводами водораспыления низкого давления и регулирующие клапаны водораспыления перепускных каналов низкого давления и запорные клапаны водораспыления перепускных каналов низкого давления расположены на трубопроводах водораспыления низкого давления.wherein the pressure valves of the low pressure bypass channels are located on the low pressure bypass channels, the inlet ends for the water temperature control valves of the low pressure bypass channels are connected to the low pressure water spray pipelines and the low pressure bypass water control valves and the low pressure bypass water control valves are located on low pressure water spray pipelines.

4. Способ выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 3, отличающийся тем, что способ управления для перепускных каналов низкого давления включает этапы, состоящие в том, что:4. The method of generating electricity from gas with low calorific value according to claim 3, characterized in that the control method for low pressure bypass channels includes the steps of:

когда клапаны давления перепускных каналов низкого давления открывают, запорные клапаны водораспыления перепускных каналов низкого давления открывают взаимосвязанным образом; иwhen the pressure valves of the low pressure bypass channels are opened, the water spray shutoff valves of the low pressure bypass channels are opened in an interconnected manner; and

когда клапаны давления перепускных каналов низкого давления закрывают полностью, запорные клапаны водораспыления перепускных каналов низкого давления закрывают с задержкой 15 секунд.when the pressure valves of the low pressure bypass channels are closed completely, the water spray shutoff valves of the low pressure bypass channels are closed with a delay of 15 seconds.

5. Способ выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 3, отличающийся тем, что способ управления для перепускных каналов низкого давления включает этапы вычисления объема необходимой регулирующей температуру воды по степеням открытия клапанов давления перепускных каналов низкого давления и величинам энтальпии пара и величинам энтальпии регулирующей температуру воды до и после клапанов давления перепускных каналов низкого давления и затем вычисления степеней открытия регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов низкого давления согласно давлению до и после регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов низкого давления и равнопроцентным характеристическим кривым регулирующих клапанов водораспыления перепускных каналов низкого давления.5. The method of generating electricity from gas with low calorific value according to claim 3, characterized in that the control method for low pressure bypass channels includes the steps of calculating the amount of water needed to control the temperature of the water according to the degrees of opening of the pressure valves of the low pressure bypass channels and the vapor enthalpy values and values enthalpies of regulating the water temperature before and after the pressure valves of the low pressure bypass channels and then calculating the degrees of opening of the water spray control valves I bypass channels of low pressure according to the pressure before and after the water spray control valves of the low pressure bypass channels and the equal percentage characteristic curves of the water spray control valves of the low pressure bypass channels.

6. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью, содержащая котел и паровую турбину, отличающаяся тем, что:6. A system for generating electricity from gas with low calorific value, comprising a boiler and a steam turbine, characterized in that:

корпус котла содержит камеру сгорания, горизонтальный топочный канал и вертикальный топочный канал, при этом конструкция горелки расположена на камере сгорания и внутренние стенки камеры сгорания представляют собой охлаждаемые водой стенки по меньшей мере частично;the boiler body contains a combustion chamber, a horizontal combustion channel and a vertical combustion channel, wherein the burner structure is located on the combustion chamber and the internal walls of the combustion chamber are at least partially cooled by water;

при этом пароперегреватель расположен в горизонтальном топочном канале и подогреватель и экономайзер расположены в вертикальном топочном канале последовательно сверху вниз; иthe superheater is located in the horizontal furnace channel and the heater and economizer are located in the vertical furnace channel sequentially from top to bottom; and

7. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 6, отличающаяся тем, что котел оснащен барабаном котла; устройство разделения воды и пара расположено в барабане котла; барабан котла оснащен выпускным каналом для воды, впускным каналом для воды, впускным каналом для пароводяной смеси и выпускным каналом для газа; впускные концы охлаждаемых водой стенок сообщаются с выпускным каналом для воды; выпускные концы охлаждаемых водой стенок сообщаются с впускным каналом для пароводяной смеси; впускной канал для воды сообщается с выпускным концом экономайзера; и выпускной канал для газа сообщается с впускным концом пароперегревателя.7. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 6, characterized in that the boiler is equipped with a boiler drum; a device for separating water and steam is located in the drum of the boiler; the boiler drum is equipped with an outlet channel for water, an inlet channel for water, an inlet channel for a steam-water mixture, and an outlet channel for gas; the inlet ends of the walls cooled by water communicate with the outlet channel for water; the outlet ends of the water-cooled walls communicate with the inlet for the steam-water mixture; the water inlet is in communication with the outlet end of the economizer; and a gas outlet channel communicates with an inlet end of a superheater.

8. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 6, отличающаяся тем, что выпускной канал для пара цилиндра низкого давления соединен с трубопроводом конденсации, конденсатор пара и конденсатный насос расположены на трубопроводе конденсации и выпускной конец трубопровода конденсации сообщается с впускным концом экономайзера.8. The system for generating electricity from gas with a low calorific value according to claim 6, characterized in that the exhaust channel for the steam of the low pressure cylinder is connected to the condensation pipe, the steam condenser and the condensate pump are located on the condensation pipe and the discharge end of the condensation pipe is connected to the inlet end economizer.

9. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 8, отличающаяся тем, что нагреватель низкого давления и нагреватель высокого давления дополнительно расположены на трубопроводе конденсации и конденсатор пара, конденсатный насос, нагреватель низкого давления и нагреватель высокого давления расположены последовательно в направлении протекания водоконденсата.9. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 8, characterized in that the low pressure heater and high pressure heater are additionally located on the condensation pipe and the steam condenser, the condensate pump, the low pressure heater and the high pressure heater are arranged in series in the direction water condensate flow.

10. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 8, отличающаяся тем, что система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью дополнительно содержит перепускной механизм высокого давления и перепускной механизм низкого давления;10. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 8, characterized in that the system for generating electricity from gas with low calorific value further comprises a high pressure bypass mechanism and a low pressure bypass mechanism;

при этом впускной конец для пара перепускного механизма высокого давления соединен с первым паропроводом обходным образом; выпускной конец для пара перепускного механизма высокого давления соединен со вторым паропроводом обходным образом; иwherein the inlet end for the steam of the high-pressure bypass mechanism is connected to the first steam line in a bypass way; the outlet end for the steam of the high pressure bypass mechanism is connected in a bypass way to the second steam line; and

при этом впускной конец для пара перепускного механизма низкого давления соединен с третьим паропроводом обходным образом; выпускной конец для пара перепускного механизма низкого давления соединен с трубопроводом конденсации обходным образом и при этом точка обхода расположена между конденсатором пара и выпускным каналом для пара цилиндра низкого давления.wherein the inlet end for the low pressure bypass steam is connected in a bypass way to the third steam line; the outlet end for the steam of the low pressure bypass mechanism is connected in a bypass way to the condensation conduit and the bypass point is located between the steam condenser and the steam outlet of the low pressure cylinder.

11. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 10, отличающаяся тем, что перепускной механизм высокого давления содержит по меньшей мере один перепускной канал высокого давления, выполненный параллельно, при этом клапаны давления перепускных каналов высокого давления расположены на перепускных каналах высокого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов давления перепускных каналов высокого давления соединены с трубопроводами водораспыления высокого давления и регулирующие клапаны водораспыления перепускных каналов высокого давления и запорные клапаны водораспыления перепускных каналов высокого давления расположены на трубопроводах водораспыления высокого давления; и11. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 10, characterized in that the high-pressure bypass mechanism comprises at least one high-pressure bypass channel made in parallel, while the high-pressure bypass pressure valves are located on the high-pressure bypass channels pressure, inlet ends for water temperature regulating pressure valves of high pressure bypass channels are connected to high pressure water spray pipelines and regulate ue valves passageways water spraying high-pressure isolation valves and bypass the high-pressure water spray channels arranged on pipelines high pressure water spray; and

перепускной механизм низкого давления содержит по меньшей мере один перепускной канал низкого давления, выполненный параллельно, при этом клапаны давления перепускных каналов низкого давления расположены на перепускных каналах низкого давления, впускные концы для регулирующей температуру воды клапанов давления перепускных каналов низкого давления соединены с трубопроводами водораспыления низкого давления и регулирующие клапаны водораспыления перепускных каналов низкого давления и запорные клапаны водораспыления перепускных каналов низкого давления расположены на трубопроводах водораспыления низкого давления.the low-pressure bypass mechanism contains at least one low-pressure bypass channel made in parallel, while the low-pressure bypass pressure valves are located on the low-pressure bypass channels, the inlet ends of the low-pressure bypass pressure regulating water valves are connected to the low pressure water spray lines and control valves for water spray bypass channels of low pressure and shut-off valves for water spray of bypass pipes als low-pressure water-spraying pipes located on the low pressure side.

12. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 6, отличающаяся тем, что конструкция горелки содержит первый уровень горелок; первый уровень горелок содержит по меньшей мере одну первую горелку, расположенную на передней стенке камеры сгорания, или содержит множество первых горелок, противоположно расположенных на передней стенке и задней стенке камеры сгорания; и первая горелка содержит трубу для зажигательного газа, первую трубу для топливного газа и первую трубу для поддерживающего горение газа, которые последовательно соединены подобно вложенным рукавам изнутри наружу; и первые трубы для топливного газа соединены с трубами подачи газа с низкой теплотворной способностью.12. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 6, characterized in that the burner structure comprises a first level of burners; the first level of the burner comprises at least one first burner located on the front wall of the combustion chamber, or comprises a plurality of first burners oppositely located on the front wall and rear wall of the combustion chamber; and the first burner includes a pipe for incendiary gas, a first pipe for fuel gas and a first pipe for supporting combustion gas, which are connected in series, like nested sleeves from the inside out; and the first fuel gas pipes are connected to the low calorific value gas supply pipes.

13. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 12, отличающаяся тем, что группы закручивающих лопаток расположены на выпускных концах первых труб для топливного газа и выпускных концах первых труб для поддерживающего горение газа; при этом закручивающие лопатки каждой группы закручивающих лопаток расположены кольцом во внутренних полостях соответствующих труб для газа; и закручивающие лопатки расположены в радиальных направлениях соответствующих труб для газа.13. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 12, characterized in that the groups of twisting blades are located at the outlet ends of the first pipes for fuel gas and the outlet ends of the first pipes for supporting combustion gas; wherein the spinning blades of each group of spinning blades are arranged in a ring in the internal cavities of the respective gas pipes; and swirl vanes are located in the radial directions of the respective gas pipes.

14. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 13, отличающаяся тем, что первые кольцевые узлы расположены на выпускных концах первых труб для топливного газа и первый кольцевой узел расположен между первой трубой для топливного газа и трубой для зажигательного газа; при этом группы закручивающих лопаток в первых трубах для топливного газа содержат множество первых закручивающих лопаток и множество вторых закручивающих лопаток; при этом каждая первая закручивающая лопатка закреплена между первым кольцевым узлом и трубой для зажигательного газа и каждая вторая закручивающая лопатка закреплена между первым кольцевым узлом и первой трубой для топливного газа.14. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 13, characterized in that the first annular assemblies are located at the outlet ends of the first fuel gas pipes and the first annular assembly is located between the first fuel gas pipe and the incendiary gas pipe; wherein the groups of swirl vanes in the first fuel gas pipes comprise a plurality of first swirl blades and a plurality of second swirl blades; wherein each first swirl blade is secured between the first annular assembly and the incendiary gas pipe, and each second curl blade is secured between the first annular assembly and the first fuel gas pipe.

15. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 13, отличающаяся тем, что вторые кольцевые узлы расположены на выпускных концах первых труб для поддерживающего горение газа и второй кольцевой узел расположен между первой трубой для поддерживающего горение газа и первой трубой для топливного газа; при этом группы закручивающих лопаток в первых трубах для поддерживающего горение газа содержат множество третьих закручивающих лопаток и каждая третья закручивающая лопатка закреплена между вторым кольцевым узлом и первой трубой для топливного газа.15. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 13, characterized in that the second annular assemblies are located at the outlet ends of the first pipes for supporting combustion gas and the second annular assembly is located between the first pipe for supporting the combustion gas and the first pipe for fuel gas; however, the groups of twisting blades in the first pipes for supporting the combustion gas contain many third twisting blades and every third twisting blade is fixed between the second annular assembly and the first pipe for fuel gas.

16. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 15, отличающаяся тем, что группы закручивающих лопаток в первых трубах для поддерживающего горение газа содержат множество четвертых закручивающих лопаток, и при этом каждая четвертая закручивающая лопатка закреплена между вторым кольцевым узлом и первой трубой для поддерживающего горение газа.16. The system for generating electricity from gas with a low calorific value according to claim 15, characterized in that the groups of twisting blades in the first pipes for supporting the combustion gas contain many fourth twisting blades, and each fourth twisting blade is fixed between the second annular assembly and the first a pipe for supporting the combustion gas.

17. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 12, отличающаяся тем, что конструкция горелки дополнительно содержит второй уровень горелок и второй уровень горелок расположен над первым уровнем горелок; при этом второй уровень горелок содержит по меньшей мере одну вторую горелку, расположенную на передней стенке камеры сгорания, или содержит множество вторых горелок, противоположно расположенных на передней стенке и задней стенке камеры сгорания;17. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 12, characterized in that the burner structure further comprises a second level of burners and a second level of burners located above the first level of burners; wherein the second level of the burners comprises at least one second burner located on the front wall of the combustion chamber, or comprises a plurality of second burners oppositely located on the front wall and the rear wall of the combustion chamber;

18. Система выработки электроэнергии из газа с низкой теплотворной способностью по п. 17, отличающаяся тем, что подогреватель воздуха также расположен в вертикальном топочном канале и расположен под экономайзером;18. The system for generating electricity from gas with low calorific value according to claim 17, characterized in that the air heater is also located in the vertical combustion channel and is located under the economizer;

при этом первые трубы для поддерживающего горение газа, вторые трубы для поддерживающего горение газа и третьи трубы для поддерживающего горение газа соединены с трубами подачи поддерживающего горение газа; выпускной конец подогревателя воздуха сообщается с по меньшей мере одной из труб подачи поддерживающего горение газа.wherein the first pipes for the combustion support gas, the second pipes for the combustion support gas and the third pipes for the combustion support gas are connected to the supply pipes of the combustion support gas; the outlet end of the air heater communicates with at least one of the supply pipes of the combustion support gas.