CN108679587A - 一种燃气透平乏气并串级热量回收系统 - Google Patents
一种燃气透平乏气并串级热量回收系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108679587A CN108679587A CN201810447526.2A CN201810447526A CN108679587A CN 108679587 A CN108679587 A CN 108679587A CN 201810447526 A CN201810447526 A CN 201810447526A CN 108679587 A CN108679587 A CN 108679587A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- lack
- heat recovery
- combustion
- gas turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 167
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/16—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being hot liquid or hot vapour, e.g. waste liquid, waste vapour
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
- F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
- F22D1/32—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters arranged to be heated by steam, e.g. bled from turbines
- F22D1/325—Schematic arrangements or control devices therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Abstract
本发明公开了一种燃气透平乏气并串级热量回收系统，包括燃气轮机，所述燃气轮机产生的乏气一部分通过乏气通道Ⅰ进入炉子的燃烧系统用作助燃剂，另一部分乏气通过乏气通道Ⅱ进入热量回收单元，形成燃气透平乏气并级式的热量回收系统。本发明主要是针对乏气的高温和含氧特性，将燃气轮机产生的乏气并联进入两个热量回收系统，从而充分利用了高温乏气的显热和助燃富氧空气，提高了转化炉、加热炉、热风炉等的热效率，降低了其燃料的消耗，减少了烟气排放，同时能够对高温乏气的热量进行充分的回收，降低乏气排放温度，达到节能与环保的双重效果。
Description
技术领域
本发明属于电力或化工技术领域，特别涉及一种可应用于电厂或化工厂的燃气透平乏气并串级热量回收系统。
背景技术
在电厂或化工厂中，常常采用燃气透平驱动发电机或工艺装置压缩机，燃气透平排出的乏气为高温含氧气体，如何充分利用乏气的热量和乏气中的氧气，对于装置的节能减排将起到至关重要的作用。
通常的工业应用中，有的仅将乏气用于预热其它低温气体，并没有充分利用高温乏气的含氧特性；而有的仅用作转化炉/加热炉/热风炉等烧嘴的燃烧空气，在实际运行中经常出现热量不匹配的问题，特别是在燃气透平的燃料气波动或燃料气成分变化较大（如惰性组成增加）的情况下，燃气透平排放出的乏气气量和温度差异较大，导致装置排出多余的高温乏气，造成装置能耗偏高。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够充分利用乏气的高温和含氧特性的燃气透平乏气并串级热量回收系统。
本发明的技术方案是这样实现的：一种燃气透平乏气并串级热量回收系统，包括燃气轮机，其特征在于：所述燃气轮机产生的乏气一部分通过乏气通道Ⅰ进入炉子的燃烧系统用作助燃剂，另一部分乏气通过乏气通道Ⅱ进入热量回收单元，形成燃气透平乏气并级式的热量回收系统。
本发明所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其在所述热量回收单元的乏气排放烟道上设置有碟阀，通过所述碟阀的开度，来控制调节进入乏气通道Ⅰ和乏气通道Ⅱ的乏气量。
本发明所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其所述热量回收单元包括至少一级热量回收机构，当所述热量回收单元设置有多级热量回收机构时，所述多级热量回收机构形成串级式的梯级热量回收。
本发明所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其所述热量回收单元包括乏气废锅、乏气锅炉给水预热器以及乏气汽包，所述燃气轮机产生的乏气通过乏气通道Ⅱ与乏气废锅连接，所述乏气废锅与乏气锅炉给水预热器串联，经过乏气废锅的乏气进入乏气锅炉给水预热器，所述乏气锅炉给水预热器的出水口与乏气汽包连接，所述乏气汽包通过锅炉给水循环泵与乏气废锅连接，所述乏气废锅汽化的锅炉水进入乏气汽包，分离蒸汽后的炉水通过锅炉给水循环泵强制循环，在所述乏气汽包上设置有液位指示调节和压力指示调节，在锅炉给水管线上设置有液位调节阀，在与乏气汽包连接的工艺蒸汽总管上设置有压力调节阀。
本发明所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其在所述乏气汽包与压力调节阀连接的管路上设置有流量指示。
本发明所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其在所述热量回收单元的乏气排放烟道上设置有温度指示调节。
本发明主要是针对乏气的高温和含氧特性，将燃气轮机产生的乏气并联进入两个热量回收系统，从而充分利用了高温乏气的显热和助燃富氧空气，提高了转化炉、加热炉、热风炉等的热效率，降低了其燃料的消耗，减少了烟气排放，同时能够对高温乏气的热量进行充分的回收，降低乏气排放温度，并且保证在燃机的不同燃料气工况下，可控制排出的乏气温度，达到节能与环保的双重效果。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
图中标记：1为燃气轮机，2为乏气通道Ⅰ，3为炉子，4为乏气通道Ⅱ，5为乏气废锅，6为乏气锅炉给水预热器，7为乏气汽包，8为锅炉给水循环泵，9为液位指示调节，10为液位调节阀，11为压力指示调节，12为压力调节阀，13为流量指示，14为温度指示调节，15为蝶阀。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种燃气透平乏气并串级热量回收系统，包括燃气轮机1，所述燃气轮机1产生的乏气一部分通过乏气通道Ⅰ2进入炉子3的燃烧系统用作燃烧空气的助燃剂，所述炉子为转化炉、加热炉、热风炉等，另一部分乏气通过乏气通道Ⅱ4进入热量回收单元，形成燃气透平乏气并级式的热量回收系统。
其中，在所述热量回收单元的乏气排放烟道上设置有碟阀15，通过所述碟阀15的开度，来控制调节进入乏气通道Ⅰ2和乏气通道Ⅱ4的乏气量，所述热量回收单元包括至少一级热量回收机构，当所述热量回收单元设置有多级热量回收机构时，所述多级热量回收机构形成串级式的梯级热量回收。
在本实施例中，所述热量回收单元包括乏气废锅5、乏气锅炉给水预热器6以及乏气汽包7，所述燃气轮机1产生的乏气通过乏气通道Ⅱ4与乏气废锅5连接，乏气进入乏气废锅副产中压或低压蒸汽，所述乏气废锅5与乏气锅炉给水预热器6串联，经过乏气废锅5的乏气进入乏气锅炉给水预热器6，所述乏气锅炉给水预热器6的出水口与乏气汽包7连接，所述乏气汽包7通过锅炉给水循环泵8与乏气废锅5连接，所述乏气废锅5汽化的锅炉水进入乏气汽包7，分离蒸汽后的炉水通过锅炉给水循环泵8强制循环，在所述乏气汽包7上设置有液位指示调节9和压力指示调节11，在锅炉给水管线上设置有液位调节阀10，在与乏气汽包7连接的工艺蒸汽总管上设置有压力调节阀12，乏气汽包的蒸汽经过压力调节以及计量后去工艺蒸汽总管，在所述乏气汽包7与压力调节阀12连接的管路上设置有流量指示13，在所述热量回收单元的乏气排放烟道上设置有温度指示调节14，乏气排放温度通过乏气汽包的产汽压力来控制。
本发明的工作原理是：
来自燃气轮机的乏气一部分经乏气通道Ⅰ送转化炉/加热炉/热风炉的燃烧系统，用作炉子的助燃剂，一部分乏气通过乏气通道Ⅱ进入乏气废锅，在乏气废锅中副产中压或低压蒸汽，进一步降温后的乏气再进入乏气锅炉给水预热器预热锅炉给水，经预热后的锅炉给水进入乏气汽包，乏气汽包中的锅炉给水经过锅炉水循环泵加压后进入乏气废锅，部分汽化后的锅炉水进入乏气汽包，分离蒸汽后的炉水通过锅炉水循环泵强制循环。乏气汽包的液位通过设置在其设备上的液位指示调节和设置在锅炉给水管线上的液位调节阀进行控制。乏气汽包副产的蒸汽通过流量指示计量，并通过压力调节阀进行压力调节后，送去装置内工艺蒸汽总管。
根据需要，可通过流量指示、液位指示调节和液位调节阀实现乏气汽包的三冲量调节。在燃气轮机的燃料气有波动或组成有较大变化（如惰性气体含量增加）的情况下，乏气排放温度可通过乏气温度指示调节和乏气汽包出口管线上的压力调节阀的串级控制进行一定程度的调节。进乏气通道Ⅰ 和乏气通道Ⅱ 的乏气量通过蝶阀来调节。
本发明将燃气轮机排放的乏气先并联进入两个热量回收系统，一个是转化炉/加热炉/热风炉等燃烧系统，用以提高转化炉/加热炉/热风炉的炉子效率，另一个是乏气废锅和乏气锅炉给水预热器串级热量回收系统，在燃气轮机的燃料气有波动或组成有较大变化的情况下，可通过调节蝶阀来保证乏气高温和含氧特性的充分利用，最终降低乏气排放温度，达到节能与环保的双重效果。本发明的工艺流程特别适用于配置有燃气轮机的电厂或化工厂相关装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种燃气透平乏气并串级热量回收系统，包括燃气轮机（1），其特征在于：所述燃气轮机（1）产生的乏气一部分通过乏气通道Ⅰ（2）进入炉子（3）的燃烧系统用作助燃剂，另一部分乏气通过乏气通道Ⅱ（4）进入热量回收单元，形成燃气透平乏气并级式的热量回收系统。
2.根据权利要求1所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其特征在于：在所述热量回收单元的乏气排放烟道上设置有碟阀（15），通过所述碟阀（15）的开度，来控制调节进入乏气通道Ⅰ（2）和乏气通道Ⅱ（4）的乏气量。
3.根据权利要求2所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其特征在于：所述热量回收单元包括至少一级热量回收机构，当所述热量回收单元设置有多级热量回收机构时，所述多级热量回收机构形成串级式的梯级热量回收。
4.根据权利要求1、2或3所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其特征在于：所述热量回收单元包括乏气废锅（5）、乏气锅炉给水预热器（6）以及乏气汽包（7），所述燃气轮机（1）产生的乏气通过乏气通道Ⅱ（4）与乏气废锅（5）连接，所述乏气废锅（5）与乏气锅炉给水预热器（6）串联，经过乏气废锅（5）的乏气进入乏气锅炉给水预热器（6），所述乏气锅炉给水预热器（6）的出水口与乏气汽包（7）连接，所述乏气汽包（7）通过锅炉给水循环泵（8）与乏气废锅（5）连接，所述乏气废锅（5）汽化的锅炉水进入乏气汽包（7），分离蒸汽后的炉水通过锅炉给水循环泵（8）强制循环，在所述乏气汽包（7）上设置有液位指示调节（9）和压力指示调节（11），在锅炉给水管线上设置有液位调节阀（10），在与乏气汽包（7）连接的工艺蒸汽总管上设置有压力调节阀（12）。
5.根据权利要求4所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其特征在于：在所述乏气汽包（7）与压力调节阀（12）连接的管路上设置有流量指示（13）。
6.根据权利要求4所述的燃气透平乏气并串级热量回收系统，其特征在于：在所述热量回收单元的乏气排放烟道上设置有温度指示调节（14）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810447526.2A CN108679587A (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种燃气透平乏气并串级热量回收系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810447526.2A CN108679587A (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种燃气透平乏气并串级热量回收系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108679587A true CN108679587A (zh) | 2018-10-19 |
Family
ID=63805446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810447526.2A Pending CN108679587A (zh) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 一种燃气透平乏气并串级热量回收系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108679587A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1155318A (zh) * | 1994-09-27 | 1997-07-23 | 西门子公司 | 燃气和蒸汽轮机装置的运行方法和按此方法工作的装置 |
| CN1164269A (zh) * | 1994-12-27 | 1997-11-05 | 西门子公司 | 冷却燃气轮机冷却剂的方法和实施此方法的设备 |
| CN104500158A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-08 | 中国矿业大学 | 一种低浓度煤层气或瓦斯发电系统 |
| CN105464808A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-06 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | 燃气蒸汽联合系统及其运行控制方法 |
| CN105569751A (zh) * | 2014-10-09 | 2016-05-11 | 宝莲华新能源技术（上海）有限公司 | 一种热能梯级利用的冷热电联产系统 |
| CN205260142U (zh) * | 2015-11-30 | 2016-05-25 | 上海巴安水务股份有限公司 | 联合式工艺加热设备 |
| CN208237839U (zh) * | 2018-05-11 | 2018-12-14 | 中国成达工程有限公司 | 一种燃气透平乏气并串级热量回收系统 |
-
2018
- 2018-05-11 CN CN201810447526.2A patent/CN108679587A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1155318A (zh) * | 1994-09-27 | 1997-07-23 | 西门子公司 | 燃气和蒸汽轮机装置的运行方法和按此方法工作的装置 |
| CN1164269A (zh) * | 1994-12-27 | 1997-11-05 | 西门子公司 | 冷却燃气轮机冷却剂的方法和实施此方法的设备 |
| CN105569751A (zh) * | 2014-10-09 | 2016-05-11 | 宝莲华新能源技术（上海）有限公司 | 一种热能梯级利用的冷热电联产系统 |
| CN104500158A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-04-08 | 中国矿业大学 | 一种低浓度煤层气或瓦斯发电系统 |
| CN205260142U (zh) * | 2015-11-30 | 2016-05-25 | 上海巴安水务股份有限公司 | 联合式工艺加热设备 |
| CN105464808A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-06 | 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 | 燃气蒸汽联合系统及其运行控制方法 |
| CN208237839U (zh) * | 2018-05-11 | 2018-12-14 | 中国成达工程有限公司 | 一种燃气透平乏气并串级热量回收系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李强;张述伟;廖新文;王斗岩;仓晓敏;景涛;: "布朗流程合成氨装置一段转化炉故障原因分析与对策" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7621133B2 (en) | Methods and apparatus for starting up combined cycle power systems | |
| US6820428B2 (en) | Supercritical combined cycle for generating electric power | |
| US4784069A (en) | Chemical process fired heaters, furnaces or boilers | |
| US7509794B2 (en) | Waste heat steam generator | |
| CN105157010A (zh) | 基于锅炉尾部旁路烟道的火力发电系统 | |
| CN106499455A (zh) | 联合循环电厂汽水回热及燃料加热集成提效系统 | |
| CN208237839U (zh) | 一种燃气透平乏气并串级热量回收系统 | |
| CN105443243A (zh) | 燃气蒸汽联合循环系统 | |
| CN108679587A (zh) | 一种燃气透平乏气并串级热量回收系统 | |
| KR20160082370A (ko) | 연소로 폐열회수장치 및 연소로 폐열회수방법 | |
| CN208886881U (zh) | 一种供热蒸汽输送系统 | |
| US10344627B2 (en) | Heat recovery steam generator and power plant | |
| CN209386263U (zh) | 一种辅助加热的固体储热系统 | |
| CN208419709U (zh) | 一种火电厂汽轮机余热利用系统 | |
| CN203687006U (zh) | 超临界机组预热启动系统 | |
| CN101968216A (zh) | 余热锅炉出口烟气温度自动调节系统 | |
| RU2801652C1 (ru) | Способ работы парогазовой установки электростанции | |
| CN108980949A (zh) | 一种供热蒸汽输送系统 | |
| CN209386865U (zh) | 一种热量稳定输出的固体储热系统 | |
| RU2794404C1 (ru) | Парогазовая установка электростанции | |
| CN109520347A (zh) | 一种热量稳定输出的固体储热系统 | |
| CN1033598C (zh) | 过热蒸汽温差分级供热工艺 | |
| CN218347437U (zh) | 一种利用燃气式过热装置提效的多汽源联合发电系统 | |
| CN216619885U (zh) | 一种利用工业供汽余热加热入炉冷风的系统 | |
| CN114593612B (zh) | 一种炉窑低温余热高效回收系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181019 |