CN217055385U - 带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统及发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃气轮机设备技术领域，公开了一种带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统及发电机组，系统包括：冷却单元，包括冷却换热器和第一泵体；辅机冷却设备，连接于冷却换热器的二次侧；燃机防冻盘管加热单元，包括：防冻盘管，设置于燃气轮机的进气系统内，连通于加热换热器的二次侧；加热换热器，连通于冷却换热器的二次侧和防冻盘管之间；第二泵体，设置于加热换热器的二次侧和防冻盘管之间，且加热换热器的二次侧和防冻盘管内充注的为防冻液，本系统可保证燃机进气加热系统利用辅机设备的散热余热，同时可在冬季温度较低燃气轮机防冻盘管停运时，能够避免内部介质因冻结而导致盘管冰堵，从而保证燃气轮机能够稳定正常启停及运行。

Description

带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统及发电机组

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机设备技术领域，具体涉及一种带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统及发电机组。

背景技术

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机，且其结合发电机能够被应用在发电技术上。

目前，现有技术中，冬季气温低于4.4℃高于-9.4℃时，航改型燃气轮机进气系统的防冻盘管利用电厂辅机冷却水吸收的设备散热进行加热进入燃机的空气，防止空气的中的水因低于露点析出而冻结，进而堵塞盘管空气侧；当在冬季气温较低燃气轮机防冻盘管停运时，存留在防冻盘管中的水停止流动，防冻盘管内水侧容易被冻结冰堵爆管，燃气轮机进气加热系统无法正常运行，进而影响燃气轮机内燃料的燃烧，影响燃气轮机或发电机组的启动及运行。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中由于利用电厂辅机冷却水吸收的设备散热进行加热进入燃气轮机的空气，防止空气的中的水因低于露点析出而冻结，进而堵塞盘管空气侧，但在冬季气温较低防冻盘管停运时，存留在防冻盘管中的水停止流动，防冻盘管内水侧容易被冻结冰堵爆管，燃气轮机进气加热系统无法正常运行，进而影响燃气轮机内燃料的燃烧，影响燃气轮机的启动及运行的缺陷，从而提供一种带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统及发电机组。

为了克服上述缺陷，提供了一种带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，其包括：冷却单元，包括冷却换热器和第一泵体；辅机冷却设备，连接于所述冷却换热器的二次侧，所述第一泵体设置于所述冷却换热器的二次侧和所述辅机冷却设备之间；燃机防冻盘管加热单元，所述第一泵体还设置于所述冷却换热器和所述燃机防冻盘管加热单元之间，所述燃机防冻盘管加热单元包括：防冻盘管，设置于所述燃气轮机的进气系统内，连通于所述冷却换热器的二次侧；加热换热器，连通于所述冷却换热器的二次侧和所述防冻盘管之间，且所述加热换热器的一次侧和所述冷却单元内流通有水介质，所述加热换热器的二次侧和所述防冻盘管内流通有防冻液；第二泵体，连通于所述加热换热器和所述防冻盘管之间，适于驱动所述防冻液在所述防冻盘管和所述加热换热器之间循环流动。

可选的，所述燃机防冻盘管加热单元包括：防冻补液箱，连接到所述加热换热器的二次侧和所述防冻盘管之间，适于放置所述防冻液。

可选的，所述冷却单元包括：膨胀水箱，连接到所述冷却换热器的二次侧和所述加热换热器之间，以及所述冷却换热器的二次侧和所述辅机冷却设备之间，适于放置冷却水补水。

可选的，所述冷却单元包括：冷却水出水管，连通于所述冷却换热器的二次侧出口；冷却水回水管，连通于所述冷却换热器的二次侧入口；所述辅机冷却设备的进水口连接到所述冷却水出水管上，所述辅机冷却设备的出水口连接到所述冷却水回水管上；所述加热换热器的一次侧进水口连接到所述冷却水出水管上，所述加热换热器的一次侧出水口连接到所述冷却水回水管上。

可选的，所述冷却单元包括：冷却塔，所述冷却换热器连接于所述冷却塔；循环泵，设置于所述冷却换热器和所述冷却塔之间，适于驱动所述冷却塔和所述冷却塔之间的液体循环。

可选的，所述辅机冷却设备包括但不限于燃机润滑油冷却器、汽机润滑油冷却器、凝结水泵轴承、给水泵轴承中的一种或多种。

本实用新型还提供了一种发电机组，其包括上述所述的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，通过在所述加热换热器的二次侧和所述防冻盘管内流通有防冻液，能够避免在燃气轮机防冻盘管停运时，存留在防冻盘管中的水停止流动，防冻盘管内水侧容易被冻结冰堵爆管，燃气轮机进气加热系统无法正常运行，进而影响燃气轮机内燃料的燃烧，影响燃气轮机或发电机组的启动及运行；同时，通过将辅机冷却设备和加热换热器均连接于冷却换热器的二次侧，使得冷却过辅机设备后温度变高的冷却水和防冻盘管加热单元后温度变低的冷却水直接混合，提升了冷却过辅机设备后温度变高的冷却水和加热防冻盘管后温度变低的冷却水的换热效率。

2.本实用新型提供的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，通过在加热换热器的二次侧和防冻盘管之间增设加热换热器和第二泵体，保证了防冻盘管和加热换热器之间热量传递的稳定性，且第二泵体适于驱动所述防冻液在所述防冻盘管和所述加热换热器之间循环流动，保证了燃气轮机的正常稳定运行。

3.本实用新型提供的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，通过在所述加热换热器的二次侧和所述防冻盘管之间连接防冻补液箱，避免当加热换热器的二次侧和防冻盘管内的防冻液有损耗后，影响本系统的正常运行，保证了本系统运行的稳定性。

4.本实用新型提供的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，冷却单元包括：冷却水出水管，连通于所述冷却换热器的二次侧；冷却水回水管，连通于所述冷却换热器的二次侧；所述辅机冷却设备的进水口连接到所述冷却水出水管上，所述辅机冷却设备的出水口连接到所述冷却水回水管上；所述加热换热器的一次侧进水口连接到所述冷却水出水管上，所述加热换热器的一次侧出水口连接到所述冷却水回水管上，进而使得冷却过辅机设备后温度变高的冷却水和加热防冻盘管后温度变低的冷却水在进入到冷却换热器之前就进行混合，保证冷却过辅机设备后温度变高的冷却水和加热防冻盘管后温度变低的冷却水混合的充分性，保证冷却换热器换热的稳定性，进而保证本系统的稳定运行。

5.本实用新型提供的发电机组，由于采用上述的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，因此上述带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统具备的优点，发电机组同样具备。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例1提供的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统的连接示意图。

附图标记说明：

1、冷却单元；11、冷却换热器；12、第一泵体；13、冷却水出水管；14、冷却水回水管；15、膨胀水箱；16、冷却塔；17、循环泵；

2、辅机冷却设备；21、燃机润滑油冷却器；22、汽机润滑油冷却器；23、凝结水泵轴承；24、给水泵轴承；

3、燃机防冻盘管加热单元；31、防冻盘管；32、加热换热器；33、第二泵体；34、防冻补液箱；

4、阀体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

参照图1，本实施例提供了一种带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，其包括冷却单元1、辅机冷却设备2和燃机防冻盘管加热单元3，冷却单元1包括冷却换热器11和第一泵体12；辅机冷却设备2连接于冷却换热器11的二次侧，第一泵体12设置于冷却换热器11的二次侧和辅机冷却设备2之间；第一泵体12还设置于冷却换热器11和燃机防冻盘管加热单元3之间；燃机防冻盘管加热单元3包括防冻盘管31和加热换热器32，防冻盘管31设置于燃气轮机的进气系统内，连通于冷却换热器11的二次侧；加热换热器32连通于冷却换热器11的二次侧和防冻盘管31之间，且加热换热器32的二次侧和防冻盘管31内放置有防冻液，第二泵体33连通于加热换热器32和防冻盘管31之间，适于驱动防冻液在防冻盘管31和加热换热器32之间循环流动。

需说明的是，通过在加热换热器32的二次侧和防冻盘管31内流通防冻液，能够避免在燃气轮机防冻盘管停运时，因温度低且存留在防冻盘管31中的水停止流动，而导致防冻盘管31内水侧容易被冻结冰堵爆管，使得燃气轮机在启动防冻盘管31时能够正常加热进气系统的空气，保证燃气轮机能够稳定正常启动及运行；同时，通过将辅机冷却设备2和加热换热器32连接于冷却换热器11的二次侧，使得冷却过辅机设备2后温度变高的冷却水和加热防冻盘管31后温度变低的冷却水直接混合，提升了冷却过辅机设备后温度变高的冷却水和加热防冻盘管31后温度变低的冷却水的换热效率。

同时，通过在冷却换热器11的二次侧和防冻盘管31之间增设加热换热器32，使得冷却过辅机设备后温度变高的冷却水和加热防冻盘管31后温度变低的冷却水在加热换热器32内进行了一次换热，保证了防冻盘管31和加热换热器32之间热量传递的稳定性，且使得冷却换热11的二次侧不需要设置防冻液，降低了防冻液的用量成本。

另外，防冻液可以是浓度大于30％的乙二醇防冻液。

具体的，加热换热器32上设置有防冻出水管和防冻回水管，第二泵体33设置于防冻出水管或防冻回水管上，保证了燃气轮机的正常稳定运行。

参照图1，另外，第一泵体12设置于冷却水出水管13或冷却水回水管14上，第一泵体12用于驱动冷却换热器11和燃机防冻盘管加热单元3之间的液体循环流动，第一泵体12还用于驱动冷却换热器11的二次侧和辅机冷却设备2之间的液体循环流动。

参照图1，优选的，燃机防冻加热单元3包括防冻补液箱34，防冻补液箱34连接到加热换热器32的二次侧和防冻盘管31之间，且防冻补液箱34适于放置防冻液。

需说明的是，通过在加热换热器32的二次侧和防冻盘管31之间连接防冻补液箱34，避免当加热换热器32的二次侧和防冻盘管31内的流体的液体有损耗后，影响本系统的正常运行，保证了本系统运行的稳定性；且防冻补液箱34适于放置防冻液，防冻补液箱34为防冻液补液箱，能够避免在燃气轮机防冻盘管停运后因温度低而导致防冻盘管31内，及加热换热器32的二次侧和防冻盘管31之间循环的液体冻结，保证燃气轮机能够稳定正常启动。

参照图1，优选的，冷却单元1包括冷却水出水管13和冷却水回水管14，冷却水出水管13连通于冷却换热器11的二次侧；冷却水回水管14连通于冷却换热器11的二次侧；辅机冷却设备2的进水口连接到冷却水出水管13上，辅机冷却设备2的出水口连接到冷却水回水管14上；加热换热器32的一次侧进水口连接到冷却水出水管13上，加热换热器32的一次侧出水口连接到冷却水回水管14上。

需说明的是，通过将辅机冷却设备2的进水口连接到冷却水出水管13上，辅机冷却设备2的出水口连接到冷却水回水管14上，以及将加热换热器32的一次侧进水口连接到冷却水出水管13上，加热换热器32的一次侧出水口连接到冷却水回水管14上，使得冷却过辅机设备后温度变高的冷却水和加热防冻盘管31后温度变低的冷却水在进入到冷却换热器11之前就进行混合，保证冷却过辅机设备后温度变高的冷却水和加热防冻盘管31后温度变低的冷却水混合的充分性，保证冷却换热器11换热的稳定性，进而保证本系统的稳定运行。

参照图1，另外，加热换热器32连通于冷却换热器11的二次侧和防冻盘管31之间，具体为，加热换热器32的一次侧连通于冷却换热器11的二次侧，且加热换热器32的二次侧连接有防冻出水管和防冻回水管，防冻盘管31的进水口连接至防冻出水管上，防冻盘管31的出水口连接至防冻回水管上，防冻液补液箱连通于防冻出水管或防冻回水管上。

参照图1，优选的，冷却单元1包括膨胀水箱15，膨胀水箱15连接到冷却换热器11的二次侧和加热换热器32之间，以及膨胀水箱15连接到冷却换热器11的二次侧和辅机冷却设备2之间，具体为，膨胀水箱15连接到冷却水出水管13上或冷却水回水管14上。

需说明的是，通过增设膨胀水箱15避免当冷却换热器11的二次侧和辅机冷却设备2内的液体有损耗后，影响本系统的正常运行，保证了本系统运行的稳定性。

参照图1，优选的，在冷却单元1和燃机防冻盘管加热单元3之间设置阀体4，具体的，阀体4可设置在冷却换热器11和加热换热器32之间，当冬天温度低于4.4℃高于-9.4℃时，阀体4打开，保证本防冻系统的正常运行；当温度较高或较低时，燃气轮机的进气不易结露冻堵时，阀体4关闭，且防冻系统不再利用辅机设备的余热，节约能源。

参照图1，优选的，冷却单元1包括冷却塔16和循环泵17，冷却换热器11连接于冷却塔16；循环泵17设置于冷却换热器11和冷却塔16之间，且循环泵17适于驱动冷却塔16和冷却换热器11一次侧之间的液体循环，进而实现通过冷却塔16将冷却换热器11的热量冷却。

参照图1，优选的，辅机冷却设备2包括但不限于燃机润滑油冷却器21、汽机润滑油冷却器22、凝结水泵轴承23、给水泵轴承24中的一种或多种。

参照图1，优选的，各辅机冷却设备2连接至冷却换热器11的二次侧，具体为，辅机冷却设备2的进水口连通于冷却水出水管13上，辅机冷却设备2的回水口连通于冷却水回水管14上。

参照图1，本实施例中，带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统的工作过程为：冷却过辅机设备的冷却水升温后与加热过燃机防冻盘管单元3的降温冷却水直接混合，且混合的液体与冷却换热器11换热温度降低后再次循环至辅机设备冷却装置2和燃机防冻盘管加热单元3。

需说明的是，与冷却换热器11换热后的液体温度大于进气口冬季冰堵的温度(4.4℃)，且与冷却换热器11换热后的液体温度小于辅机设备工作的温度，因此，本实施例中的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统能够正常运行。

实施例2

本实施例提供了一种发电机组，其包括实施例1所描述的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，因此，带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统具有的优选，本实施例的发电机组同样具备，在次不再赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，其特征在于，包括：

冷却单元(1)，包括冷却换热器(11)和第一泵体(12)；

辅机冷却设备(2)，连接于所述冷却换热器(11)的二次侧，所述第一泵体(12)设置于所述冷却换热器(11)的二次侧和所述辅机冷却设备(2)之间；

燃机防冻盘管加热单元(3)，所述第一泵体(12)还设置于所述冷却换热器(11)和所述燃机防冻盘管加热单元(3)之间，所述燃机防冻盘管加热单元(3)包括：

防冻盘管(31)，设置于所述燃气轮机的进气系统内，连通于所述冷却换热器(11)的二次侧；

加热换热器(32)，连通于所述冷却换热器(11)的二次侧和所述防冻盘管(31)之间，且所述加热换热器(32)的一次侧和所述冷却单元内流通有水介质，所述加热换热器(32)的二次侧和所述防冻盘管内流通有防冻液；

第二泵体(33)，连通于所述加热换热器(32)的二次侧和所述防冻盘管(31)之间。

2.根据权利要求1所述的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，其特征在于，所述燃机防冻盘管加热单元(3)包括：

防冻补液箱(34)，连接到所述加热换热器(32)的二次侧和所述防冻盘管(31)之间，适于放置所述防冻液。

3.根据权利要求1-2任一所述的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，其特征在于，所述冷却单元(1)包括：

膨胀水箱(15)，连接到所述冷却换热器(11)的二次侧和所述加热换热器(32)之间，以及所述冷却换热器(11)的二次侧和所述辅机冷却设备(2)之间。

4.根据权利要求1-2任一项所述的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，其特征在于，所述冷却单元(1)包括：

冷却水出水管(13)，连通于所述冷却换热器(11)的二次侧出口；

冷却水回水管(14)，连通于所述冷却换热器(11)的二次侧入口；

所述辅机冷却设备(2)的进水口连接到所述冷却水出水管(13)上，所述辅机冷却设备(2)的出水口连接到所述冷却水回水管(14)上；

所述加热换热器(32)的一次侧进水口连接到所述冷却水出水管(13)上，所述加热换热器(32)的一次侧出水口连接到所述冷却水回水管(14)上。

5.根据权利要求1所述的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，其特征在于，所述冷却单元(1)包括：

冷却塔(16)，所述冷却换热器(11)连接于所述冷却塔(16)；

循环泵(17)，设置于所述冷却塔(16)和所述冷却换热器(11)之间，适于驱动所述冷却塔(16)和所述冷却换热器(11)的一次侧之间的液体循环。

6.根据权利要求1所述的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统，其特征在于，所述辅机冷却设备(2)包括燃机润滑油冷却器(21)、汽机润滑油冷却器(22)、凝结水泵轴承(23)、给水泵轴承(24)中的一种或多种。

7.一种发电机组，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的带防冰堵功能的燃气轮机进气余热利用系统及发电机组。

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