CN205805729U - 一种燃气轮机多余热利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃气轮机多余热利用系统。现在缺乏一种既能充分利用燃气轮机各部分的余热，又能提高燃气轮机联合循环机组的效益的系统。本实用新型包括燃气轮机，其特点是：还包括热交换器、软化水装置、软化水管道和空气热交换器，燃气轮机的冷却水出口通过内环水出水管路与热交换器的热水侧进口连接，热交换器的热水出口与燃气轮机的冷却水进口连接，原水管道与热交换器的冷水侧进口连接，热交换器的冷水侧出口通过预热后水管道与软化水装置的水侧进口连接，软化水装置的水侧出口通过软化水管道与空气热交换器的水侧进口连接，燃气轮机的冷却空气出口与空气热交换器的气侧进口连接。本实用新型废热利用程度高，经济效益好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃气轮机多余热利用系统，是一种充分利用燃气轮机各部分余热的系统，属于余热利用技术领域。
背景技术
燃气轮机是一种旋转叶轮式热力发动机，在船舶、电力、航空等行业有广泛应用，尤其是在电力行业，因为启动速度快，联合循环效率高，燃气轮机变得愈发重要起来，针对燃气轮机的应用研究也逐渐多起来。在燃气-蒸汽联合循环当中，余热锅炉是需要及时补充失水的，而处理软化水的装置效率与原水温度有较大关联，通常采用蒸汽加热的方式提升原水温度，同时锅炉补水温度越高，则余热锅炉所需的燃料耗量越少。燃气轮机需要使用40℃左右的除盐水进行冷却，以便增加燃机效率，控制氮氧化物生成。燃气轮机的透平叶片需要使用空气冷却，冷却后的高温空气可达200多摄氏度，往往直接排入大气。燃气轮机的烟气经过余热锅炉的利用之后，温度仍可达120℃，有进一步利用的空间。现在还缺乏一种有效的手段，既能充分利用燃气轮机各部分的余热，又能提高燃气轮机联合循环机组的效益。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决燃气轮机各部分的余热利用不充分、燃气轮机联合循环中软化水处理过程仍然消耗高品质蒸汽、锅炉补水温度不高的问题，从而提供一种将燃气轮机余热充分利用到锅炉生产环节、提升系统经济效益的燃气轮机多余热利用系统。本实用新型能够有效地利用燃气轮机产生的各部分余热来加热原水和锅炉给水。本实用新型第一利用燃气轮机内环水余热加热原水，提高了软化水装置的出水效率，节约了高品质蒸汽；第二利用原本废弃的冷却空气加热原水，提高了原水温度，使冷却空气的余热得到有效利用；第三能够利用低品质烟气继续给原水升温，进一步降低了余热锅炉燃料耗量，增加了经济收益；第四尽可能的利用燃气轮机各部分的余热，降低了对环境的热污染；第五省去了燃气轮机内环水配套的冷却系统，降低了系统投资。本实用新型废热利用程度高，经济效益好，能够很好地将燃气轮机余热运用到燃气-蒸汽联合循环过程中去。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该燃气轮机多余热利用系统包括燃气轮机，其结构特点在于：还包括内环水出水管路、热交换器、内环水进水管路、原水管道、预热后水管道、软化水装置、软化水管道、空气热交换器、空气余热利用管道和空气排出管道，所述燃气轮机的冷却水出口通过内环水出水管路与热交换器的热水侧进口连接，所述热交换器的热水出口通过内环水进水管路与燃气轮机的冷却水进口连接，所述原水管道与热交换器的冷水侧进口连接，所述热交换器的冷水侧出口通过预热后水管道与软化水装置的水侧进口连接，所述软化水装置的水侧出口通过软化水管道与空气热交换器的水侧进口连接，所述燃气轮机的冷却空气出口通过空气余热利用管道与空气热交换器的气侧进口连接，所述空气热交换器的气侧出口与空气排出管道连接。
作为优选，本实用新型还包括升温后给水管道、烟气热交换器、燃气轮机烟气排出管道、余热锅炉、烟气余热利用管道、废气排出管道和高温给水管道，所述空气热交换器的水侧出口通过升温后给水管道与烟气热交换器的水侧进口连接，所述烟气热交换器的水侧出口通过高温给水管道与余热锅炉的给水进口连接，所述燃气轮机的烟气出口通过燃气轮机烟气排出管道与余热锅炉的烟气进口连接，所述余热锅炉的烟气出口通过烟气余热利用管道与烟气热交换器的气侧进口连接，所述烟气热交换器的气侧出口与废气排出管道连接。
作为优选，本实用新型所述软化水装置为反渗透膜软化水装置。
作为优选，本实用新型所述烟气热交换器为高效防腐气液热交换器。
作为优选，本实用新型原水先经过内环水加热，提升软化水装置的处理效率，软化水再经过空气热交换器和烟气热交换器两级加热，大幅提高锅炉的给水温度。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）利用燃气轮机内环水余热加热原水，提高了软化水装置的出水效率，节约了高品质蒸汽；（2）用原本废弃的冷却空气加热原水，提高了原水温度，使冷却空气的余热得到有效利用；（3）能够利用低品质烟气继续给原水升温，进一步降低了余热锅炉燃料耗量，增加了经济收益；（4）尽可能的利用燃气轮机各部分的余热，降低了对环境的热污染；（5）省去了燃气轮机内环水配套的冷却系统，降低了系统投资；（6）结构设计合理，构思独特，运行平稳，可靠性好。
附图说明
图1是本实用新型实施例中燃气轮机多余热利用系统的结构示意图。
图中：1、燃气轮机；2、内环水出水管路；3、热交换器；4、内环水进水管路；5、原水管道；6、预热后水管道；7、软化水装置；8、软化水管道；9、空气热交换器；10、空气余热利用管道；11、空气排出管道；12、升温后给水管道；13、烟气热交换器；14、燃气轮机烟气排出管道；15、余热锅炉；16、烟气余热利用管道；17、废气排出管道；18、高温给水管道。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1，本实施例中的燃气轮机多余热利用系统包括燃气轮机1、内环水出水管路2、热交换器3、内环水进水管路4、原水管道5、预热后水管道6、软化水装置7、软化水管道8、空气热交换器9、空气余热利用管道10、空气排出管道11、升温后给水管道12、烟气热交换器13、燃气轮机烟气排出管道14、余热锅炉15、烟气余热利用管道16、废气排出管道17和高温给水管道18。
本实施例中的燃气轮机1的冷却水出口通过内环水出水管路2与热交换器3的热水侧进口连接，热交换器3的热水出口通过内环水进水管路4与燃气轮机1的冷却水进口连接，原水管道5与热交换器3的冷水侧进口连接，热交换器3的冷水侧出口通过预热后水管道6与软化水装置7的水侧进口连接。
本实施例中的软化水装置7的水侧出口通过软化水管道8与空气热交换器9的水侧进口连接，燃气轮机1的冷却空气出口通过空气余热利用管道10与空气热交换器9的气侧进口连接，空气热交换器9的气侧出口与空气排出管道11连接。
本实施例中的空气热交换器9的水侧出口通过升温后给水管道12与烟气热交换器13的水侧进口连接，烟气热交换器13的水侧出口通过高温给水管道18与余热锅炉15的给水进口连接。
本实施例中的燃气轮机1的烟气出口通过燃气轮机烟气排出管道14与余热锅炉15的烟气进口连接，余热锅炉15的烟气出口通过烟气余热利用管道16与烟气热交换器13的气侧进口连接，烟气热交换器13的气侧出口与废气排出管道17连接。
本实施例中的软化水装置7通常为反渗透膜软化水装置。烟气热交换器13通常为高效防腐气液热交换器。原水先经过内环水加热，提升软化水装置7的处理效率，软化水再经过空气热交换器9和烟气热交换器13两级加热，大幅提高锅炉的给水温度。
本实施例中的燃气轮机多余热利用系统包括以下通道：内环水从燃气轮机1排出后进入热交换器3，随后返回燃气轮机1形成内环水通道；烟气从燃气轮机1中排出，经余热锅炉15利用，随后再经烟气热交换器13降温后排出形成烟气余热利用通道；冷却空气从燃气轮机1流出，经过空气热交换器9降温后排出形成冷却空气余热利用通道；原水进入热交换器3，然后进入软化水装置7，再进入空气热交换器9，随后进入烟气热交换器13，最后进入余热锅炉15形成锅炉补水余热利用通道。
本实施例中的燃气轮机多余热利用系统的运行步骤如下。
（1）当燃气轮机1开机启动时，内环水循环流动，带走机器内部的热量，冷却空气流过燃气轮机1内部叶片等处带走热量，而燃气轮机1产生的烟气则排向余热锅炉15。
（2）随后运转余热锅炉15，烟气被进一步使用，降温后的烟气流向烟气热交换器13继续降温。
（3）在热交换器3中通入原水，原水加热至设定温度后进入软化水装置7进行净化，净化后的给水进入空气热交换器9进行加热，随后给水进入烟气热交换器13继续升温，最后补充进入余热锅炉15，补充锅炉系统的失水。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种燃气轮机多余热利用系统，包括燃气轮机，其特征在于：还包括内环水出水管路、热交换器、内环水进水管路、原水管道、预热后水管道、软化水装置、软化水管道、空气热交换器、空气余热利用管道和空气排出管道，所述燃气轮机的冷却水出口通过内环水出水管路与热交换器的热水侧进口连接，所述热交换器的热水出口通过内环水进水管路与燃气轮机的冷却水进口连接，所述原水管道与热交换器的冷水侧进口连接，所述热交换器的冷水侧出口通过预热后水管道与软化水装置的水侧进口连接，所述软化水装置的水侧出口通过软化水管道与空气热交换器的水侧进口连接，所述燃气轮机的冷却空气出口通过空气余热利用管道与空气热交换器的气侧进口连接，所述空气热交换器的气侧出口与空气排出管道连接。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机多余热利用系统，其特征在于：还包括升温后给水管道、烟气热交换器、燃气轮机烟气排出管道、余热锅炉、烟气余热利用管道、废气排出管道和高温给水管道，所述空气热交换器的水侧出口通过升温后给水管道与烟气热交换器的水侧进口连接，所述烟气热交换器的水侧出口通过高温给水管道与余热锅炉的给水进口连接，所述燃气轮机的烟气出口通过燃气轮机烟气排出管道与余热锅炉的烟气进口连接，所述余热锅炉的烟气出口通过烟气余热利用管道与烟气热交换器的气侧进口连接，所述烟气热交换器的气侧出口与废气排出管道连接。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机多余热利用系统，其特征在于：所述软化水装置为反渗透膜软化水装置。
4.根据权利要求2所述的燃气轮机多余热利用系统，其特征在于：所述烟气热交换器为高效防腐气液热交换器。
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|---|---|---|---|---|
| CN106930834A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-07-07 | 上海博翎能源科技有限公司 | 一种基于液化天然气的节能型分布式供能系统 |
| CN109837859A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-04 | 河南森源重工有限公司 | 软水处理系统及使用该系统的融雪车 |
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