CN207112762U - 利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统 - Google Patents

利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统,由燃气轮机发电机组、余热蒸汽锅炉、高温热水锅炉、二次热水锅炉、分汽缸、二次蒸汽锅炉、低压分汽缸、集液箱、汇液箱等组成。燃气轮机的排烟口和余热蒸汽锅炉连接,余热蒸汽锅炉的烟口和高温热水锅炉连接,高温热水锅炉和二次热水锅炉连接,高温热水锅炉通过热水管和二次蒸汽锅炉的水空间连接,二次蒸汽锅炉通过蒸汽补热管和分汽缸连接,余热蒸汽锅炉的蒸汽管和分汽缸连接,用热设备的蒸汽管和凝水管分别与分汽缸和集液箱连接,余热蒸汽锅炉配有集液箱把凝水通过高温泵送到汇液箱,汇液箱底部的凝水干管把凝水分别输送至余热蒸汽锅炉和高温热水锅炉。

Description

利用排烟余热増产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统
技术领域
[0001]本实用新型属于热能工程系统技术领域,涉及一种利用排烟余热增产蒸汽的燃气 轮机电/蒸汽联产系统。
背景技术
[0002] 目前,以天然气为能燃料的燃气轮机电/蒸汽联产系统排烟量很大,回收排烟中的 潜热和显热加以利用是很重要的节能措施,但现有技术只是利用这一部分热量产生热水, 而大量热水的消纳却是一个难题,解决不好不但不节能,还浪费水资源,工程造价也居高不 下。此外,现有技术中,下游的蒸汽供热系统的热能利用率也较低,存在工质在热交换中质 和热的流失造成能源的浪费和水资源的浪费。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决,提供一种设计结构合理 并具有更高热效率的利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统。
[0004] 为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的:所提供的利用排烟余热增 产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统由通过管道连接的燃气轮机发电机组、余热蒸汽锅炉、 高温热水锅炉、二次热水锅炉、分汽缸、用热设备、具有上下连通锅筒的二次蒸汽锅炉、低压 分汽缸、低压用热设备、第一集液箱、第二集液箱、汇液箱组成,燃气轮机发电机组的排烟口 与余热蒸汽锅炉的进烟口连接,余热蒸汽锅炉的出烟口经高温热水锅炉通至二次热水锅炉 的烟气加热口,高温热水锅炉的出水口通过高温热水管和二次蒸汽锅炉下锅筒的水空间连 接,二次蒸汽锅炉下锅筒和余热蒸汽锅炉的蒸汽口分别通过蒸汽补热管和蒸汽主管与分汽 缸的进汽口连接,分汽缸的出汽口通过蒸汽管分别通至用热设备及汇液箱的上部进汽口, 二次蒸汽锅炉上锅筒的蒸汽出口通过低压蒸汽主管与低压分汽缸的进汽口连接,低压分汽 缸的出汽口通过蒸汽管通至低压用热设备,用热设备和低压用热设备的凝水管分别经第一 集液箱和第二集液箱输接至汇液箱上部进液口,汇液箱下部出液口通过第二凝水千管分别 通至余热蒸汽锅炉和高温热水锅炉的进液口。
[0005] 本实用新型进一步的技术方案还包括:二次蒸汽锅炉包括按上下位设置的上锅筒 和下锅筒,在上锅筒和下锅筒之间并列联装有多根上升管和下降管,在下锅筒内两侧分别 设有前汽室和后汽室,前汽室和后汽室之间通装有换热管束,在前汽室上设有与蒸汽补热 管连接的供汽管,在后汽室上设有与高温热水管连接的凝水管,在下锅筒的外周壁上环设 有多个环形半管,各下降管的一端分别与一个对应环形半管的上部连通,另一端和上锅筒 的底部连通,各上升管的一端均和下锅筒的顶部连通,另一端通至上锅筒中部筒腔内。
[0006] 本实用新型进一步的技术方案还包括:在第二凝水千管和汇液箱连接这段管道装 有高温泵。
[0007] 本实用新型进一步的技术方案还包括:二次蒸汽锅炉配有第三集液箱把凝水通过 高温泵送到汇液箱。
[0008] 本实用新型进一步的技术方案还包括:燃气轮机发电机组可采用含有蒸汽轮机的 联合发电的供热系统替代。
[0009] 本实用新型所述的燃气轮机电/蒸汽联产系统实际工作中,由燃气发电机组排出 的550〜600 r高温烟气进入余热蒸汽锅炉,余热蒸汽锅炉产生蒸汽供给系统末端的用热设 备;大部分工业企业的用汽温度为19〇°C,余热蒸汽锅炉利用燃机排烟以50°c温差产生蒸 汽,余热蒸汽锅炉烟口的排烟温度应为450 °C左右,这也是高温热水锅炉的进气温度,高温 热水锅炉排烟温度约为250 °C,这也是二次蒸汽锅炉的进气温度,二次蒸汽锅炉可进一步吸 收排烟中的热焓,再产生50°C以上的热水供给低压用热设备(这时候排到大汽中的烟气温 度约为80 °C);由于蒸汽供热系统属封闭运行,蒸汽在用热设备和低压用热设备中放出潜 热变成冷凝水,凝水汇集于汇液箱后再由高温泵被送回余热蒸汽锅炉和高温热水锅炉,实 现整个系统的供热循环。
[0010] 与现有技术相比,本实用新型具有的积极效果是:本实用新型所述的燃气轮机电/ 蒸汽联产系统以热定电的燃气轮机电/蒸汽供热系统充分利用排烟中的潜热和部分显热, 可增产蒸汽8%左右,该系统下游部分的蒸汽供热系统又可提高热能利用率17%左右,其综 合节能率达25%左右,这些积极效果可大幅度的降低工程造价并降低运行成本,提高用户 企业的经济效益。
[0011] 本实用新型所述的利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统适用于作 为以热定电的工业园区、科教园区、机场、医院、学校及工业企业分布式热电联产系统,特别 适合于热电自产自行消纳的以蒸汽为热源的用户企业。
附图说明
[0012] 图1是本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
[0013]图2是本实用新型之二次蒸汽锅炉的结构示意图。
[0014]图3是二次蒸汽锅炉的侧向结构示意图。
[0015]图中各标号名称分别是:1 一高温泵,2a—第一集液箱,2b—第二集液箱,2c—第三 集液箱,3—用热设备,4a —(用热设备)凝水管,4b —(低压用热设备)凝水管,5—第一凝水 干管,6—冷水管,7 —烟囱,8—二次热水锅炉,9一热水管,10—热水栗,11 一高温栗,12—高 温热水锅炉,13—余热蒸汽锅炉,14 一第二凝水干管,15 —燃气轮机发电机组,16 —高温热 水管,17—蒸汽主管,18—汇液箱,19 一二次蒸汽锅炉,20—分气缸,21 —蒸汽补热管,22 — 蒸汽管,23—低压蒸汽主管,24 —低压分气缸,25—低压用热设备,26—凝水管,27—后汽 室,28—下锅筒,四一换热管束,30—环形半管,31—下降管,32—上升管,33—蒸汽管,34 — 前汽室,35—进汽管,36—上锅筒。
具体实施方式
[0016]以下将结合附图对本实用新型内容做进一步说明,但本实用新型的实际应用形式 并不仅限于图示的实施例。
[0017]参见附图1,本实用新型所述的利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系 统含有燃气轮机发电机组15、余热蒸汽锅炉13、高温热水锅炉12、二次热水锅炉8、烟囱7、分 汽缸19、用热设备3、蒸汽管2〇、二次蒸汽锅炉19、低压分汽缸24、低压用热设备25、第一集液 箱2a、第二集液箱2b、第三集液箱2c、汇液箱18、热水泵、高温栗等设备以及蒸汽主管17、蒸 汽补热管21、蒸汽管22、低压蒸汽主管23、凝水管4a、凝水管4b、第一凝水干管5、第二凝水干 管li、高温热水管16、热水管9、冷水管6等配套管路。燃气轮机发电机组15的排烟口与余热 蒸汽锅炉13的进烟口连接;余热蒸汽锅炉13的出烟口经高温热水锅炉12通至二次热水锅 炉8的烟气加热口,高温热水锅炉I2的出水口通过高温热水管16和二次蒸汽锅炉19下锅筒 的水空间连接;蒸汽补热管21 一端和二次蒸汽锅炉19连接,另一端和分汽缸19连接;余热蒸 汽锅炉13的蒸汽主管17和分汽缸2〇连接;分汽缸20的出汽口通过蒸汽管22分别通至用热 设备3及汇液箱18的上部进汽口,二次蒸汽锅炉19上锅筒的蒸汽出口通过低压蒸汽主管23 与低压分汽缸24的进汽口连接,低压分汽缸24的出汽口通过蒸汽管通至低压用热设备25, 用热设备3和低压用热设备25的凝水管分别经第一集液箱2a和第二集液箱2b输接至汇液箱 18上部进液口,二次蒸汽锅炉19同样配有第三集液箱2c把凝水通过高温栗送到汇液箱18, 汇液箱18下部出液口通过第二凝水干管14分别通至余热蒸汽锅炉13和高温热水锅炉12的 进液口,第二凝水千管14和汇液箱18连接的这段管道上装有高温泵11。
[0018]本实用新型中二次蒸汽锅炉19的结构如图2和图3所示。该二次蒸汽锅炉包括按上 下位设置的上锅筒36和下锅筒28,在上锅筒36和下锅筒28之间并列联装有多根上升管32 和下降管31,在下锅筒28内前后两侧分别设有前汽室34和后汽室27,前汽室34和后汽室27 之间通装有换热管束29,在前汽室34上设有与蒸汽补热管21连接的供汽管35,在后汽室27 上设有与高温热水管16连接的凝水管26,在下锅筒28的外周壁上环设有多个环形半管30, 各下降管31的一端分别与一个对应环形半管30的上部连通,另一端和上锅筒36的底部连 通,各上升管32的一端均和下锅筒28的顶部连通,另一端通至上锅筒36中部筒腔内。
[0019]本实用新型所述利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统中的燃气轮 机发电机组也可以采用含有蒸汽轮机的联合发电的供热系统,采用背压式机组把热用户作 为它的冷源,不设凝汽器以简化结构,可显著节省投资。
[0020]本实用新型所述利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统中的二次蒸 汽锅炉也可以采用立式结构的锅炉。
[0021]本实用新型所述利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统中的二次蒸 汽锅炉的蒸汽温度可根据用户具体用热需求设定;同样,二次热水锅炉产生的生活热水温 度可根据用户的具体用热需求设定。
[0022]在本实用新型所述利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统中,可用 可补燃的二次蒸汽锅炉把高温热水锅炉所产的热水转换成和余热蒸汽锅炉相同参数的蒸 汽使系统蒸汽增产。

Claims (5)

1. 一种利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统,其特征在于:由通过管道 连接的燃气轮机发电机组(15)、余热蒸汽锅炉(13)、高温热水锅炉(12)、二次热水锅炉⑻、 分汽缸(2〇)、用热设备(3)、具有上下连通锅筒的二次蒸汽锅炉(19)、低压分汽缸(24)、低压 用热设备(25)、第一集液箱(2a)、第二集液箱(2b)、汇液箱(18)组成,燃气轮机发电机组 (15)的排烟口与余热蒸汽锅炉(13)的进烟口连接,余热蒸汽锅炉(13)的出烟口经高温热水 锅炉(12)通至二次热水锅炉⑻的烟气加热口,高温热水锅炉(12)的出水口通过高温热水 管(16)和二次蒸汽锅炉(19)下锅筒的水空间连接,二次蒸汽锅炉(19)下锅筒和余热蒸汽锅 炉(13)的蒸汽口分别通过蒸汽补热管(21)和蒸汽主管(17)与分汽缸(20)的进汽口连接,分 汽缸(20)的出汽口通过蒸汽管(22)分别通至用热设备(3)及汇液箱(18)的上部进汽口,二 次蒸汽锅炉(19)上锅筒的蒸汽出口通过低压蒸汽主管(23)与低压分汽缸(24)的进汽口连 接,低压分汽缸(24)的出汽口通过蒸汽管通至低压用热设备(25),用热设备〇3)和低压用热 设备(2¾的凝水管分别经第一集液箱(¾)和第二集液箱(2b)输接至汇液箱(18)上部进液 口,汇液箱(18)下部出液口通过第二凝水干管(14)分别通至余热蒸汽锅炉(13)和高温热水 锅炉(12)的进液口。
2. 根据权利要求1所述的利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统,其特征 在于:所述的二次蒸汽锅炉(19)包括按上下位设置的上锅筒(36)和下锅筒(28),在上锅筒 (36)和下锅筒(28)之间并列联装有多根上升管(32)和下降管(31),在下锅筒(28)内两侧分 别设有前汽室(34)和后汽室(27),前汽室(34)和后汽室(27)之间通装有换热管束(29),在 前汽室(34)上设有与蒸汽补热管(21)连接的供汽管(35),在后汽室(27)上设有与高温热水 管(16)连接的凝水管(26),在下锅筒(28)的外周壁上环设有多个环形半管(30),各下降管 (31)的一端分别与一个对应环形半管(30)的上部连通,另一端和上锅筒(36)的底部连通, 各上升管(3¾的一端均和下锅筒G8)的顶部连通,另一端通至上锅筒(36)中部筒腔内。
3.根据权利要求1所述的利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统,其特征 在于:在第二凝水干管(14)和汇液箱(18)连接这段管道装有高温泵(11)。
4.根据权利要求1所述的利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统,其特征 在于:所述的二次蒸汽锅炉(19)配有第三集液箱(2c)把凝水通过高温泵送到汇液箱(18)。
5.根据权利要求1所述的利用排烟余热增产蒸汽的燃气轮机电/蒸汽联产系统,其特征 在于:所述的燃气轮机发电机组(15)可采用含有蒸汽轮机的联合发电的供热系统替代。
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