CN218671638U - 循环节能多重加热天然气供给系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了循环节能多重加热天然气供给系统，包括：初级燃料换热器，具有第一燃料进口、第一燃料出口、第一冷却液进口和第一冷却液出口；次级燃料换热组件，可通过蒸汽对燃料进行加热，具有第二燃料进口、第二燃料出口、第一蒸汽进口和第一蒸汽出口；润滑油冷却换热器，可通过冷却液对润滑油进行降温，具有润滑油进口、润滑油出口、第二冷却液进口和第二冷却液出口。本实用新型可利用为润滑油降温所使用的冷却液的温度为燃料进行初级升温，更为节能环保，无需将燃料直接通过蒸汽加热至指定温度，具有预热温度的燃料在后续升温过程中的效率更高，因此可提高天然气等燃料的加热效率。

Description

循环节能多重加热天然气供给系统

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机设备领域，特别涉及循环节能多重加热天然气供给系统。

背景技术

燃气轮机主要包括压气机、燃烧室和燃气涡轮这三大部件，压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高，压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体，然后再进入到涡轮中膨胀做功，推动涡轮带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，并输出电功，其中，燃料可以为天然气。

在申请号为CN202110570396.3的中国专利申请中公开了一种燃气轮机天然气加热器泄漏检测系统和方法，其中，提到了一种燃气加热系统，该燃气加热系统包括进水管道、出水管道、进气管道、出气管道以及天然气加热器，其中，进水管道、出水管道、进气管道、出气管道分别连接天然气加热器的进水口、出水口、进气口、出气口。在实际使用过程中，需要将天然气由初始温度加热至较高的温度后才可输送至燃机内使用，由于天然气的加热温度跨度较大，如上面提到的现有方案在加热天然气时仅通过一个天然气换热器解决，加热速度较慢，使得燃机在启动时需要较长的时间进行预热，且换热效率较低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出循环节能多重加热天然气供给系统，能够提高天然气的加热效率。

根据本实用新型实施例的循环节能多重加热天然气供给系统，包括：初级燃料换热器，具有第一燃料进口、第一燃料出口、第一冷却液进口和第一冷却液出口，所述第一燃料进口和所述第一燃料出口在所述初级燃料换热器的内部相互连通，所述第一冷却液进口和第一冷却液出口在所述初级燃料换热器的内部相互连通；次级燃料换热组件，可通过蒸汽对燃料进行加热，所述次级燃料换热组件具有第二燃料进口、第二燃料出口、第一蒸汽进口和第一蒸汽出口，所述第二燃料进口在所述次级燃料换热组件的内部与所述第二燃料出口相连通，所述第一蒸汽进口在所述次级燃料换热组件的内部与所述第一蒸汽出口相连通；润滑油冷却换热器，可通过冷却液对润滑油进行降温，所述润滑油冷却换热器具有润滑油进口、润滑油出口、第二冷却液进口和第二冷却液出口，所述润滑油进口和所述润滑油出口在所述润滑油冷却换热器的内部相互连通，所述第二冷却液进口和所述第二冷却液出口在所述润滑油冷却换热器的内部相互连通；其中，所述第二冷却液出口与所述第一冷却液进口相连通，所述第一冷却液出口与所述第二冷却液进口相连通，所述第一燃料出口与所述第二燃料进口相连通。

至少具有如下有益效果：润滑油由润滑油进口进入润滑油冷却换热器并由润滑油出口流出，在此过程中，冷却液可从第二冷却液进口进入润滑油冷却换热器并由第二冷却液出口流出，冷却液与润滑油在润滑油冷却换热器内部实现热交换，冷却液为润滑油降温后使得自身温度升高而润滑油温度降低；温度降低的润滑油可继续为燃机内的轴承等部件进行降温，温度升高的冷却液可通过第一冷却液进口流入初级燃料换热器内，天然气等燃料可从第一燃料进口进入初级燃料换热器并从第一燃料出口流出，温度升高后的冷却液可在初级燃料换热器的内部对燃料进行初级加热，完成热交换的冷却液温度降低并从第一冷却液出口流出初级燃料换热器并由第二冷却液进口流回润滑油冷却换热器以继续冷却润滑油。此外，经过初级燃料换热器的燃料在完成初级升温后会通过第二燃料进口进入次级燃料换热器进行进一步的升温，具体地，蒸汽可从第一蒸汽进口流入次级燃料换热器，经与燃料换热后由第一蒸汽出口流出，燃料经过蒸汽的进一步换热后可升高至指定温度并由第二燃料出口排出至燃机内为燃机提供动力。本实用新型中的循环节能多重加热天然气供给系统，可利用为润滑油降温所使用的冷却液的温度为燃料进行初级升温，在原本利用高品质蒸汽热能加热天然气的方式上增加了利用冷却液的废热来加热的环节，更为节能环保，且节能效果十分显著，经过初级升温和次级升温的燃料温度可呈阶梯形式逐渐升高至指定温度，无需将燃料直接通过蒸汽加热至指定温度，具有预热温度的燃料在后续升温过程中的效率更高，因此可提高天然气等燃料的加热效率。

根据本实用新型的一些实施例，所述次级燃料换热组件包括次级燃料换热器和终极燃料换热器，所述第二燃料进口和所述第一蒸汽出口均位于所述次级燃料换热器上，所述第二燃料出口和所述第一蒸汽进口均位于所述终极燃料换热器上，所述次级燃料换热器上还设置有第三燃料出口和第二蒸汽进口，所述终极燃料换热器上还设置有第三燃料进口第二蒸汽出口。

根据本实用新型的一些实施例，所述初级燃料换热器将燃料加热到至少30℃，所述次级燃料换热器将燃料加热到至少100℃，所述终极燃料换热器将燃料加热到至少200℃。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一蒸汽进口可供过热蒸汽进入所述次级燃料换热组件。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一冷却液出口和所述第二冷却液进口之间设置有泵体。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一燃料出口和所述第二燃料进口之间设置有燃料温度控制阀。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的系统结构示意图。

附图标号：

初级燃料换热器100、第一燃料进口110、第一燃料出口120、第一冷却液进口130、第一冷却液出口140；

次级燃料换热器200、第二燃料进口210、第三燃料出口220、第二蒸汽进口230、第一蒸汽出口240；

终极燃料换热器300、第三燃料进口310、第二燃料出口320、第一蒸汽进口330、第二蒸汽出口340；

润滑油冷却换热器400、润滑油进口410、润滑油出口420、第二冷却液进口430、第二冷却液出口440；

泵体500；

燃料温度控制阀600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，如果有描述到第一、第二、第三只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，连通、设置等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，本实用新型公开了循环节能多重加热天然气供给系统，包括初级燃料换热器100、次级燃料换热组件以及润滑油冷却换热器400。

其中，初级燃料换热器100具有第一燃料进口110、第一燃料出口120、第一冷却液进口130和第一冷却液出口140，第一燃料进口110和第一燃料出口120在初级燃料换热器100的内部相互连通，第一冷却液进口130和第一冷却液出口140在初级燃料换热器100的内部相互连通，次级燃料换热组件，可通过蒸汽对燃料进行加热，次级燃料换热组件具有第二燃料进口210、第二燃料出口320、第一蒸汽进口330和第一蒸汽出口240，第二燃料进口210在次级燃料换热组件的内部与第二燃料出口320相连通，第一蒸汽进口330在次级燃料换热组件的内部与第一蒸汽出口240相连通，润滑油冷却换热器400可通过冷却液对润滑油进行降温，润滑油冷却换热器400具有润滑油进口410、润滑油出口420、第二冷却液进口430和第二冷却液出口440，润滑油进口410和润滑油出口420在润滑油冷却换热器400的内部相互连通，第二冷却液进口430和第二冷却液出口440在润滑油冷却换热器400的内部相互连通，其中，第二冷却液出口440与第一冷却液进口130相连通，第一冷却液出口140与第二冷却液进口430相连通，第一燃料出口120与第二燃料进口210相连通。

可以理解的是，润滑油由润滑油进口410进入润滑油冷却换热器400并由润滑油出口420流出，在此过程中，冷却液可从第二冷却液进口430进入润滑油冷却换热器400并由第二冷却液出口440流出，冷却液与润滑油在润滑油冷却换热器400内部实现热交换，冷却液为润滑油降温后使得自身温度升高而润滑油温度降低；温度降低的润滑油可继续为燃机内的轴承等部件进行降温，温度升高的冷却液可通过第一冷却液进口130流入初级燃料换热器100内，天然气等燃料可从第一燃料进口110进入初级燃料换热器100并从第一燃料出口120流出，温度升高后的冷却液可在初级燃料换热器100的内部对燃料进行初级加热，完成热交换的冷却液温度降低并从第一冷却液出口140流出初级燃料换热器100并由第二冷却液进口430流回润滑油冷却换热器400以继续冷却润滑油。此外，经过初级燃料换热器100的燃料在完成初级升温后会通过第二燃料进口210进入次级燃料换热器200进行进一步的升温，具体地，蒸汽可从第一蒸汽进口330流入次级燃料换热器200，经与燃料换热后由第一蒸汽出口240流出，燃料经过蒸汽的进一步换热后可升高至指定温度并由第二燃料出口320排出至燃机内为燃机提供动力。本实用新型中的循环节能多重加热天然气供给系统，可利用为润滑油降温所使用的冷却液的温度为燃料进行初级升温，在原本利用高品质蒸汽热能加热天然气的方式上增加了利用冷却液的废热来加热的环节，更为节能环保，且节能效果十分显著，经过初级升温和次级升温的燃料温度可呈阶梯形式逐渐升高至指定温度，无需将燃料直接通过蒸汽加热至指定温度，具有预热温度的燃料在后续升温过程中的效率更高，因此可提高天然气等燃料的加热效率。

需要说明的是，图1中，N1表示的是燃料的输入管道，N2表示的是燃料的输出管道，N3表示的是润滑油的输入管道，N4表示的是润滑油的输出管道。

如图1所示，次级燃料换热组件包括次级燃料换热器200和终极燃料换热器300，第二燃料进口210和第一蒸汽出口240均位于次级燃料换热器200上，第二燃料出口320和第一蒸汽进口330均位于终极燃料换热器300上，次级燃料换热器200上还设置有第三燃料出口220和第二蒸汽进口230，终极燃料换热器300上还设置有第三燃料进口310第二蒸汽出口340。在次级燃料换热器200和终极燃料换热器300的外部，第二蒸汽出口340与第二蒸汽进口230相连通，第三燃料出口220和第三燃料进口310相连通。通过设置次级燃料换热器200和终极燃料换热器300，可以增加燃料的换热时间，使得燃料可通过初级、次级和终极三级换热实现温度的升高，进一步提高换热效率。

可以理解的是，本实用新型实施例中的初级燃料换热器100将燃料加热到至少30℃，次级燃料换热器200将燃料加热到至少100℃，终极燃料换热器300将燃料加热到至少200℃，通过以上阶梯式温度加热方式，可以实现燃料的高效升温，各级温度的设置更为合理。

本实用新型实施例中的第一蒸汽进口330可供过热蒸汽进入次级燃料换热组件，过热蒸汽可以将燃料加热至200℃。

参照图1，第一冷却液出口140和第二冷却液进口430之间设置有泵体500，泵体500可促进冷却液的循环，可以理解的是，本实用新型所指的冷却液包括但不限于水等能为润滑油降温的液体。

参照图1，第一燃料出口120和第二燃料进口210之间设置有燃料温度控制阀600，燃料温度控制阀600可监控管路内的燃料温度，在燃料温度未达到初级加热温度时可封闭管路以使燃料不会流入后面的换热器内。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

当然，本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.循环节能多重加热天然气供给系统，其特征在于，包括：

初级燃料换热器，具有第一燃料进口、第一燃料出口、第一冷却液进口和第一冷却液出口，所述第一燃料进口和所述第一燃料出口在所述初级燃料换热器的内部相互连通，所述第一冷却液进口和第一冷却液出口在所述初级燃料换热器的内部相互连通；

次级燃料换热组件，可通过蒸汽对燃料进行加热，所述次级燃料换热组件具有第二燃料进口、第二燃料出口、第一蒸汽进口和第一蒸汽出口，所述第二燃料进口在所述次级燃料换热组件的内部与所述第二燃料出口相连通，所述第一蒸汽进口在所述次级燃料换热组件的内部与所述第一蒸汽出口相连通；

润滑油冷却换热器，可通过冷却液对润滑油进行降温，所述润滑油冷却换热器具有润滑油进口、润滑油出口、第二冷却液进口和第二冷却液出口，所述润滑油进口和所述润滑油出口在所述润滑油冷却换热器的内部相互连通，所述第二冷却液进口和所述第二冷却液出口在所述润滑油冷却换热器的内部相互连通；

其中，所述第二冷却液出口与所述第一冷却液进口相连通，所述第一冷却液出口与所述第二冷却液进口相连通，所述第一燃料出口与所述第二燃料进口相连通。

2.根据权利要求1所述的循环节能多重加热天然气供给系统，其特征在于，所述次级燃料换热组件包括次级燃料换热器和终极燃料换热器，所述第二燃料进口和所述第一蒸汽出口均位于所述次级燃料换热器上，所述第二燃料出口和所述第一蒸汽进口均位于所述终极燃料换热器上，所述次级燃料换热器上还设置有第三燃料出口和第二蒸汽进口，所述终极燃料换热器上还设置有第三燃料进口第二蒸汽出口。

3.根据权利要求2所述的循环节能多重加热天然气供给系统，其特征在于，所述初级燃料换热器将燃料加热到至少30℃，所述次级燃料换热器将燃料加热到至少100℃，所述终极燃料换热器将燃料加热到至少200℃。

4.根据权利要求1所述的循环节能多重加热天然气供给系统，其特征在于，所述第一蒸汽进口可供过热蒸汽进入所述次级燃料换热组件。

5.根据权利要求1所述的循环节能多重加热天然气供给系统，其特征在于，所述第一冷却液出口和所述第二冷却液进口之间设置有泵体。

6.根据权利要求1所述的循环节能多重加热天然气供给系统，其特征在于，所述第一燃料出口和所述第二燃料进口之间设置有燃料温度控制阀。

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