CN208456681U - 一种用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统，包括依次连接的天然气燃烧室、燃气轮机、余热锅炉和烟囱；燃气轮机连接发电机；燃气轮机和余热锅炉之间还设置有内补燃燃烧装置；余热锅炉出气口与内补燃燃烧装置进气口之间连通形成烟气再循环旁路，烟气再循环旁路上设置有再循环风机；本实用新型通过设置烟气再循环旁路及内补燃燃烧装置，在燃气轮机排烟余热不足时实现补燃功能，在烟气轮机退出运行时实现燃烧功能，与烟气再循环旁路配合共同实现燃气锅炉功能。

Description

一种用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统。

背景技术

天然气分布式能源是利用先进的燃气轮机或燃气内燃机燃烧洁净的天然气发电，并通过余热锅炉对烟气余热回收利用；为一个区域供热、供冷、供电以解决区域能源需求，实现能源的高效梯级利用。

目前国内天然气分布式能源站普遍采用燃气轮机+余热锅炉+燃气锅炉的配置模式，余热锅炉作为燃气轮机组排烟余热回收利用设备，与燃气轮机形成一套完整的燃气-蒸汽联合循环机组；因此燃气轮机与余热锅炉必然联动运行，一旦燃机停止运行，余热锅炉也只能被动退出运行；此时天然气分布式能源站只能启动燃气锅炉以保障区域能源需求。

实用新型内容

本实用新型提供一种既能配合燃气轮机实现燃气-蒸汽联合循环，也能脱离燃气轮机独立运行的用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统。

本实用新型采用的技术方案是：一种用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统，包括依次连接的天然气燃烧室、燃气轮机、余热锅炉和烟囱；燃气轮机连接发电机；燃气轮机和余热锅炉之间还设置有内补燃燃烧装置；余热锅炉出气口与内补燃燃烧装置进气口之间连通形成烟气再循环旁路，烟气再循环旁路上设置有再循环风机。

进一步的，所述内补燃燃烧装置内置控制装置，控制装置连接燃气轮机的控制器；控制装置控制燃烧器的启停及燃料调节。

进一步的，所述内补燃燃烧装置为低氮燃烧器。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型在燃气轮机退出运行时也可实现燃烧功能，保持余热锅炉持续运行；在燃气轮机负荷降低或完全退出时，通过再循环风机向余热锅炉提供低温烟气，与内补燃燃烧装置产生烟气混合，降低内补燃燃烧装置区域烟气温度至800℃左右，从而减少氮氧化物的产生；

（2）本实用新型可避免布置复杂的水冷壁，能保证相同的换热面积布置能适应各种工况运行；

（3）本实用新型通过再循环风机提供动力，克服了余热锅炉烟气的阻力，保证在燃气轮机退出时也能持续提供区域所需能源。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1-天然气燃烧室，2-燃气轮机，3-发电机，4-内补燃燃烧装置，5-余热锅炉，6-再循环风机，7-烟囱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统，包括依次连接的天然气燃烧室1、燃气轮机2、余热锅炉5和烟囱7；燃气轮机2连接发电机3；燃气轮机2和余热锅炉5之间还设置有内补燃燃烧装置4；余热锅炉5出气口与内补燃燃烧装置4进气口之间连通形成烟气再循环旁路，烟气再循环旁路上设置有再循环风机6。

内补燃燃烧装置4内置控制装置，控制装置连接燃气轮机2的控制器；控制装置控制燃烧器的启停及燃料调节，内补燃燃烧装置4为低氮燃烧器。

本实用新型采用的内补燃燃烧装置4为现有成熟装置，内置控制装置后可根据工况需要控制能量输入；在与燃气轮机2联动运行时，如果燃机排烟余热满足分布式能源站区域内用能需求，则内补燃燃烧装置4不投入运行；如果燃气轮机2负荷降低，排烟余热不足以满足区域内用能需求时启动内补燃燃烧装置4，向系统输入能量；此时利用燃机排烟过剩氧量燃烧，不需额外配风，可降低烟囱排烟含氧量，减少排烟热损失；在燃气轮机2负荷降到一定幅度直至完全退出，为了持续满足区域内用能要求，内补燃燃烧装置4将开启配风系统实现完全自主燃烧，向系统输入能量，达到完全取代燃气锅炉的目的；同时系统实现完全的无缝衔接，省去了燃气锅炉的启动时间及启动时的能源浪费；燃气轮机2从停机到逐渐启动至满负荷时，内补燃燃烧装置4则逐渐减少向系统输入能量；本实用新型中的内补燃燃烧装置4采用低氮燃烧器，通过烟气再循环降低燃烧区域内烟气温度至800℃左右，能进一步抑制NOx的产生；有效降低NOx的排放，保证满足国家环保排放要求；

使用时，本实用新型能实现余热锅炉的独立运行，既能配合燃气轮机实现燃气-蒸汽联合循环，也能脱离燃气轮机独立运行实现原分布式能源站配置的燃气锅炉功能；从而使分布式能源站的配置模式创新性的发展为燃气轮机+可独立运行的复合型高效余热锅炉；不但可以在燃气轮机2逐渐退出运行时，通过启动烟气再循环系统、调节天然气耗量，持续稳定的为终端用户供热、供电、供冷，而且使分布式能源站无需单独配置燃气锅炉，可降低整个项目投资、减少场地占用，系统运行控制更加简便；本实用新型能在燃气轮机2排烟余热不足时实现补燃功能，必要时投入烟气再循环旁路；在燃气轮机2退出运行时实现燃烧功能，与烟气再循环旁路配合共同实现燃气锅炉功能；主要优点在于：在燃气轮机2负荷降低或完全退出时，通过再循环风机6为内补燃燃烧装置4提供充足的工质（烟气），并通过烟气再循环的方式降低燃烧区域烟气温度至800℃左右，减少氮氧化物的产生；避免了布置复杂的水冷壁，同时也保证相同的换热面积布置能适应各种工况运行；利用再循环风机6提供动力，克服余热锅炉5系统烟气阻力，保证了余热锅炉5在燃气轮机2退出后也能持续对用户端提供所需的能源；实现分布式能源站持续稳定提供冷、热、电等区域能源需求。

Claims (3)

1.一种用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统，其特征在于，包括依次连接的天然气燃烧室(1)、燃气轮机(2)、余热锅炉(5)和烟囱(7)；燃气轮机(2)连接发电机(3)；燃气轮机(2)和余热锅炉(5)之间还设置有内补燃燃烧装置(4)；余热锅炉(5)出气口与内补燃燃烧装置(4)进气口之间连通形成烟气再循环旁路，烟气再循环旁路上设置有再循环风机(6)。

2.根据权利要求1所述的一种用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统，其特征在于，所述内补燃燃烧装置(4)内置控制装置，控制装置连接燃气轮机(2)的控制器；控制装置控制燃烧器的启停。

3.根据权利要求1所述的一种用于天然气分布式能源站余热锅炉烟气再循环系统，其特征在于，所述内补燃燃烧装置(4)为低氮燃烧器。