CN220353947U - 热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统，包括：压气机、加热设备、热网首站及热源组件，所述热源组件用于向所述热网首站提供热量产生热疏水，并利用热疏水加热所述加热设备；所述压气机设置在燃气轮机上，且所述压气机具有进气口，所述加热设备设置在所述进气口上以加热所述进气口的空气；利用热源组件向热网首站提供热量对加热设备进行加热，再通过加热设备对流经压气机的进气口的空气进行加热，避免压气机的进气口出现湿堵或冰堵现象，一方面提高了压气机的做功效率，另一方面降低了压气机的非必须负载，降低了压气机的能耗，一定程度上提高了能量利用效率；且压气机的进气口处的空气温度提升还能够确保燃气轮机的运行安全。

Description

热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，特别是涉及热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统。

背景技术

燃气轮机是近年迅速发展起来的热能动力机械，除了应用于航空领域外，还广泛应用与船舶、拖动和发电领域；是继汽轮机和内燃机问世之后，吸取两者之长设计出来的高效能设备。

燃气轮机主要由压气机、燃烧器、燃气透平组成，其中压气机压缩空气消耗的能量占到燃气透平总输出功的三分之二左右，因此压气机设计和运行情况的优劣将大大影响燃气轮机整体的性能。并且，燃气轮机进气温度过低会使压气机入口出现湿堵冰堵的现象，不仅使压气机做功效率降低，还严重威胁燃机运行安全。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的燃气轮机的压气机进气口处进气温度过低的缺陷，从而提供热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统，其特征在于，包括：压气机、加热设备、热网首站及热源组件，

所述热源组件用于向所述热网首站提供热量产生热疏水，并利用热疏水加热所述加热设备；所述压气机设置在燃气轮机上，且所述压气机具有进气口，所述加热设备设置在所述进气口上以加热所述进气口的空气。

优选地，所述热源组件包括锅炉和汽轮机，

所述加热设备具有疏水进口，

所述锅炉具有蒸汽出口，

所述汽轮机具有蒸汽进口和抽汽出口，

所述热网首站具有抽汽进口、疏水出口，

所述蒸汽出口与所述蒸汽进口连通，所述抽汽出口与所述抽汽进口连通，所述疏水出口与所述疏水进口连通。

优选地，所述锅炉还包括有烟气进口和烟气出口，

所述燃气轮机包括排烟口，所述排烟口与所述烟气进口连通，所述烟气出口与外部空气连通；

还包括管件和阀体组件，所述管件包括第一供水管、第二供水管和第三供水管；

所述阀体组件包括调节阀、第一隔离阀和第二隔离阀，

且所述锅炉还设有给水口，所述加热设备设有出水口，

所述第一供水管的一端与所述疏水出口连通，另一端与所述给水口连通，所述调节阀连通在所述第一供水管上；

所述第二供水管的一端与所述疏水进口连通，另一端连通在所述调节阀与所述疏水出口之间的所述第一供水管上；所述第一隔离阀连通在所述第二供水管上；

所述第三供水管的一端与所述出水口连通，另一端连通在所述调节阀与所述给水口之间的第一供水管上；所述第二隔离阀连通在所述第三供水管上。

优选地，还包括凝汽器，

所述汽轮机还设有冷凝水出口，所述凝汽器的进口与所述冷凝水出口连通，所述凝汽器的出口连通在所述给水口与所述调节阀之间的所述第一供水管上。

优选地，还包括有第一泵体和第二泵体，所述第一泵体与所述第二泵体均连通在所述第二供水管上；

且所述第一泵体与所述第二泵体并联设置；

所述阀体组件还包括有第三隔离阀、第四隔离阀、第五隔离阀及第六隔离阀，所述第三隔离阀与所述第一泵体的进口连通，所述第四隔离阀与所述第一泵体的出口连通，所述第五隔离阀与所述第二泵体的进口连通，所述第六隔离阀与所述第二泵体的出口连通。

优选地，还包括排放水池

且所述管件还包括排泄管，

所述阀体还包括第七隔离阀，

所述排泄管的进口连通在所述出水口与所述第二隔离阀之间的所述第三供水管上，所述排泄管的出口与所述排放水池连通；

所述第七隔离阀连通在所述排泄管上。

优选地，还包括第一测量计和第二测量计，

所述第一测量计设置在所述进气口上，

所述第二测量计设置在所述第三供水管上。

优选地，所述热网首站还包括与热网连通的供水口和回水口。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

上述技术方案中所提供的热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统，利用热源组件向热网首站提供热量，换热后产生热疏水，且热网首站利用热疏水对加热设备进行加热，再通过加热设备对流经压气机的进气口的空气进行加热，避免压气机的进气口出现湿堵或冰堵现象，一方面提高了压气机的做功效率，另一方面降低了压气机的非必须负载，降低了压气机的能耗，一定程度上提高了能量利用效率；同时，压气机的进气口处的空气温度提升还能够确保燃气轮机的运行安全，提升燃气轮机的运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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为本发明的一种实施方式中提供的热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、燃气轮机；11、排烟口；2、压气机；21、进气口；3、加热设备；31、疏水进口；32、出水口；4、热网首站；41、抽汽进口；42、疏水出口；43、供水口；44、回水口；5、锅炉；51、蒸汽出口；52、烟气进口；53、烟气出口；54、给水口；6、汽轮机；61、蒸汽进口；62、抽汽出口；63、冷凝水出口；71、第一供水管；72、第二供水管；73、第三供水管；74、排泄管；81、调节阀；82、第一隔离阀；83、第二隔离阀；84、第三隔离阀；85、第四隔离阀；86、第五隔离阀；87、第六隔离阀；88、第七隔离阀；91、第一泵体；92、第二泵体；101、排放水池；102、第一测量计；103、第二测量计；104、凝汽器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

本实用新型实施例提供了热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统，用于加热压气机2吸入的空气，如图1所示的，包括：加热设备3、热网首站4及热源组件；其中，压气机2设置在燃气轮机1上，压气机2具有进气口21；加热设备3设置在进气口21上；具体的，压气机2通过进气口21将大气中的空气吸入，并进行压缩加热，而后排至燃气轮机1中燃烧做功；热源组件向热网首站4提供热量，换热后产生热疏水，且热网首站4利用热疏水对加热设备3进行加热，继而通过加热设备3对流经压气机2的进气口21空气进行加热，从而达到提高燃气轮机1空气进气温度的目的；且加热设备3包括空气预热器。

利用热源组件向热网首站4提供热量，换热后产生热疏水，且热网首站4利用热疏水对加热设备3进行加热，再通过加热设备3对流经压气机2的进气口21的空气进行加热，避免压气机2的进气口21出现湿堵或冰堵现象，一方面提高了压气机2的做功效率，另一方面降低了压气机2的非必须负载，降低了压气机2的能耗，一定程度上提高了能量利用效率；同时，压气机2的进气口21处的空气温度提升还能够确保燃气轮机1的运行安全，提升燃气轮机1的运行效率。

具体的，热源组件包括锅炉5和汽轮机6，锅炉5为一种能量转换设备，且锅炉5能够输出具有一定热能的蒸汽；汽轮机6为一种旋转式蒸汽动力装置；热网首站4为热源出口的控制首站，且热网首站4中包括有换热器；更为具体的，锅炉5具有蒸汽出口51，汽轮机6具有蒸汽进口61和抽汽出口62；热网首站4具有抽汽进口41和疏水出口42；且锅炉5的蒸汽出口51与汽轮机6的蒸汽进口61连通，用于向汽轮机6提供水蒸气供汽轮机6做功；汽轮机6的抽汽出口62与热网首站4的抽汽进口41连通，用于将汽轮机6排出的抽汽输至热网首站4中形成热疏水；热网首站4的疏水出口42与加热设备3的疏水进口31连通，利用余量的热疏水对加热设备3进行加热，继而通过加热设备3对流经压气机2的进气口21的空气进行加热。

进一步的，锅炉还包括有烟气进口52和烟气出口53燃气轮机1还包括有排烟口11，且燃气轮机1的排烟口11与锅炉5的烟气进口52连通，而锅炉5的烟气出口53与外部空气连通；为了保证热网首站4疏水的供应，热网首站4还设置有与热网连通的供水口43与回水口44。

为了便于加热系统的各个部件之间的连通和能量的传输，该系统还包括有管件和阀体组件；具体的，管件包括第一供水管71、第二供水管72和第三供水管73，而阀体组件包括调节阀81；相应的，在锅炉5上设有给水口54，在加热设备3上设有出水口32；第一供水管71的一端与热网首站4的疏水出口42连通，另一端与锅炉5的给水口54连通，以便热网首站4中的疏水能够输送至锅炉5中进行补水；进一步的，为了便于对第一供水管71内流通的疏水流量进行控制，调节阀81连通在第一供水管71上；为了确保流入加热设备3中的疏水量，第二供水管72的有单与加热设备3的疏水进口31连通，另一端连通在调节阀81与热网首站4疏水出口42之间的第一供水管71上。

基于燃气轮机1的排烟口11与锅炉5连通，会导致锅炉5的排烟温度升高，而排烟温度过高会导致设备的耗能增加、热效率降低；所以第三供水管73的一端与加热设备3的出水口32连通，另一端连通在调节阀81与锅炉5的给水口54之间的第一供水管71上，用于流通加热完成的冷疏水，并利用完成加热的冷疏水对锅炉5及燃气轮机1的排烟进行降温。

此外，为了避免第二供水管72和第三供水管73中的疏水出现回流或其他情况，阀体组件还包括有第一隔离阀82和第二隔离阀83，且第一隔离阀82连通在第二供水管72上，第二隔离阀83连通在第三供水管73上。

具体的，锅炉5的蒸汽出口51与汽轮机6的蒸汽进口61连通，向汽轮机6提供高温蒸汽用于汽轮机6做功，而后汽轮机6排出的抽汽经汽轮机6的抽汽出口62流出，并通过抽汽进口41流入热网首站4内，以对热网首站4内的疏水进行加热；燃气轮机1工作，当压气机2的进气口21空气温度需要提升时，关闭调节阀81，同时打开第一隔离阀82，使得热网首站4内被加热的疏水经由疏水出口42与调节阀81之间的第一供水管71流入第二供水管72中，而后流经加热设备3内对压气机2的进气口21处的空气进行加热；进一步的，当锅炉5的烟气出口53位置的排烟温度过高时，则在关闭调节阀81、打开第一隔离阀82的同时，打开第二隔离阀83，使得加热设备3中完成加热后形成的冷疏水经由第三供水管73与给水口54与调节阀81之间的第一供水管71流入锅炉5中，以对锅炉5的排烟进行降温；且当压气机2的进气口21温度与锅炉5的烟气出口53的排烟温度正常时，则打开调节阀81，使得热网首站4中的疏水经由第一供水管71直接流入锅炉5中；同时关闭第一隔离阀82和第二隔离阀83，以避免第一供水管71中的疏水回流至加热设备3中。

为了便于对压气机2的进气口21温度和第三供水管73中疏水温度、流量及压力的检测，该系统还设置有第一测量计102和第二测量计103，且第一测量计102设置在压气机2的进气口21上；第二测量计103设置在第三供水管73上；具体的，当第一测量计102检测到压气机2的进气口21处的温度过低时，则关闭第一供水管71上的调节阀81，打开第二供水管72上的第一隔离阀82，启用加热设备3对进气口21流入的空气进行加热；当第二测量计103检测到第三供水管73内疏水的实时压力、流量及温度数据有变化时(实际指疏水的压力、流量及温度变小或降低)则判断加热设备3胀裂爆管，有疏水渗漏情况。

进一步的，为了保证锅炉5足够的给水，该系统还包括有凝汽器104，具体的，在汽轮机6上还设有冷凝水出口63，且凝汽器104的进口与汽轮机6冷凝水出口63连通，凝汽器104的出口连通在锅炉5的给水口54与调节阀81之间的第一供水管71上；即汽轮机6的排汽经凝汽器104冷凝成水后自调节阀81与给水口54之间的第一供水管71流入锅炉5中。

优选地，为了确保加热设备3能够获取足够的热量对压气机2的进气口21空气加热，该系统还设有第一泵体91和第二泵体92；第一泵体91与第二泵体92均连通在第二供水管72上，用于提升第二供水管72内疏水的循环流量；值得注意的是，为了确保加热设备3的热量正常获取，第一泵体91与第二泵体92并联设置；即，当第一泵体91与第二泵体92中有其中一者出现故障时，另一者能够快速介入其中，以确保机组的正常运行。

进一步的，为了便于第一泵体91和第二泵体92维修或更换，阀体组件还设有第三隔离阀84、第四隔离阀85、第五隔离阀86及第六隔离阀87；且第三隔离阀84与第一泵体91的进口连通，第四隔离阀85与第一泵体91的出口连通；第五隔离阀86与第二泵体92的进口连通，第六隔离阀87与第二泵体92的出口连通；正常工况运行时，采用第一泵体91工作，即第三隔离阀84与第四隔离阀85打开，第二泵体92、第五隔离阀86及第六隔离阀87关闭；当第一泵体91出现故障需要维修或更换时，打开第五隔离阀86和第六隔离阀87，切换第二泵体92工作，同时关闭第三隔离阀84和第四隔离阀85，以避免在维修第一泵体91时第二供水管72内的热疏水流出烫伤工作人员。

此外，当机组停机时加热设备3便会丧失热量，基于加热设备3的结构特性，在低温环境下完成加热的疏水冰冻使得加热设备3胀裂爆管；所以，本系统还设有排放水池101，排放水池101用于在机组停机时存放加热设备3内的完成加热的疏水，相应的，管件还包括有排泄管74，即排泄管74的进口连通在加热设备3的出水口32与第二隔离阀83之间的第三供水管73上，排泄管74的出口与排放水池101连通；优选地，为了使机组在正常工况下，加热设备3中完成加热的冷却疏水能够流入锅炉5中，在排泄管74上还设置有第七隔离阀88。

当机组正常运行时，第七隔离阀88关闭、第二隔离阀83打开、排放水池101与第三供水管73不连通，且加热设备3中完成加热的疏水直接排入锅炉5中；当机组停机时，为了避免第一供水管71中的疏水回流，第二隔离阀83关闭，且第七隔离阀88打开，加热设备3中完成加热的疏水会及时排入排放水池101中，以避免完成加热的疏水胀裂加热设备3。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (8)

1.热网首站疏水余热回收的燃机进气加热系统，其特征在于，包括：压气机、加热设备、热网首站及热源组件，

所述热源组件用于向所述热网首站提供热量产生热疏水，并利用热疏水加热所述加热设备；所述压气机设置在燃气轮机上，且所述压气机具有进气口，所述加热设备设置在所述进气口上以加热所述进气口的空气。

2.根据权利要求1所述的进气加热系统，其特征在于，所述热源组件包括锅炉和汽轮机，

所述加热设备具有疏水进口，

所述锅炉具有蒸汽出口，

所述汽轮机具有蒸汽进口和抽汽出口，

所述热网首站具有抽汽进口、疏水出口，

所述蒸汽出口与所述蒸汽进口连通，所述抽汽出口与所述抽汽进口连通，所述疏水出口与所述疏水进口连通。

3.根据权利要求2所述的进气加热系统，其特征在于，

所述锅炉还包括有烟气进口和烟气出口，

所述燃气轮机包括排烟口，所述排烟口与所述烟气进口连通，所述烟气出口与外部空气连通；

还包括管件和阀体组件，所述管件包括第一供水管、第二供水管和第三供水管；

所述阀体组件包括调节阀、第一隔离阀和第二隔离阀，

且所述锅炉还设有给水口，所述加热设备设有出水口，

所述第一供水管的一端与所述疏水出口连通，另一端与所述给水口连通，所述调节阀连通在所述第一供水管上；

所述第二供水管的一端与所述疏水进口连通，另一端连通在所述调节阀与所述疏水出口之间的所述第一供水管上；所述第一隔离阀连通在所述第二供水管上；

所述第三供水管的一端与所述出水口连通，另一端连通在所述调节阀与所述给水口之间的第一供水管上；所述第二隔离阀连通在所述第三供水管上。

4.根据权利要求3所述的进气加热系统，其特征在于，还包括凝汽器，

所述汽轮机还设有冷凝水出口，所述凝汽器的进口与所述冷凝水出口连通，所述凝汽器的出口连通在所述给水口与所述调节阀之间的所述第一供水管上。

5.根据权利要求3所述的进气加热系统，其特征在于，还包括有第一泵体和第二泵体，所述第一泵体与所述第二泵体均连通在所述第二供水管上；

且所述第一泵体与所述第二泵体并联设置；

所述阀体组件还包括有第三隔离阀、第四隔离阀、第五隔离阀及第六隔离阀，所述第三隔离阀与所述第一泵体的进口连通，所述第四隔离阀与所述第一泵体的出口连通，所述第五隔离阀与所述第二泵体的进口连通，所述第六隔离阀与所述第二泵体的出口连通。

6.根据权利要求3所述的进气加热系统，其特征在于，还包括排放水池且所述管件还包括排泄管，

所述阀体还包括第七隔离阀，

所述排泄管的进口连通在所述出水口与所述第二隔离阀之间的所述第三供水管上，所述排泄管的出口与所述排放水池连通；

所述第七隔离阀连通在所述排泄管上。

7.根据权利要求3所述的进气加热系统，其特征在于，还包括第一测量计和第二测量计，

所述第一测量计设置在所述进气口上，

所述第二测量计设置在所述第三供水管上。

8.根据权利要求1所述的进气加热系统，其特征在于，所述热网首站还包括与热网连通的供水口和回水口。