CN220505188U - 一种多台燃机并联的余热回收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的在于提供一种多台燃机并联的余热回收装置，包括管箱，管箱的下方设置装置入口烟道，管箱的上方设置装置出口烟道，装置入口烟道连接燃气轮机排汽口，管箱里自上而下依次设置低压省煤器、低压蒸发器、中压省煤器、低压过热器、中压蒸发器、中压过热器。本实用新型余热锅炉产生过热蒸汽进入汽轮机，带动汽轮发电机组进行发电，燃蒸联合循环效率较单循环燃气轮机发电效率提高10％以上，既可以避免高温余热排入大气造成热污染，又可以额外为企业提供电能，真正做到节能减排，从而为企业创造更大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种余热回收装置，具体地说是。燃气轮机余热回收装置
背景技术
对于使用燃气轮机功率小于10MW、数量多且大多采用简单循环发电模式的企业，燃气轮机简单循环发电后产生的高温烟气排入大气，造成热量巨大浪费和环境污染。由于燃气轮机发电功率较小，排烟流量有限且排气温度约450℃，采用多台燃气轮机并联的方式，燃机排出的高温烟气通过烟道汇合后进入余热锅炉，回收高温烟气余热，将高温烟气余热通过余热锅炉转化为过热蒸汽动能，产生中温中压蒸汽推动汽轮发电机组发电，实现燃蒸联合循环发电，机组发电效率可以提高10％以上，既可以避免高温余热排入大气造成热污染，又可以额外为企业提供电能，真正做到节能减排，从而为企业创造更大的经济效益和社会效益。
发明内容
本实用新型的目的在于提供最大限度回收烟气余热的一种多台燃机并联的余热回收装置。
本实用新型的目的是这样实现的：
本实用新型一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：包括管箱，管箱的下方设置装置入口烟道，管箱的上方设置装置出口烟道，装置入口烟道连接燃气轮机排汽口，管箱里自上而下依次设置低压省煤器、低压蒸发器、中压省煤器、低压过热器、中压蒸发器、中压过热器。
本实用新型还可以包括：
1、中压蒸发器与中压过热器之间设置脱硝装置。
2、所述管箱包括高温段管箱和低温段管箱。
3、高温段管箱采用耐高温的合金钢螺旋翅片管结构，管材为12Cr1MoVG，翅片材质为12Cr13。
4、低温段管箱采用碳钢螺旋翅片管结构，管材为20G，翅片材质为08AL。
5、高温段管箱和低温段管箱均采用双集箱结构。
6、高温段管箱和低温段管箱均包括保温层，保温层包括外护板、硅酸铝纤维毯、保温钉以及内护板。
7、高温段管箱的内护板材质为12Cr13。
8、低温管箱内护板材质为20钢。
本实用新型的优势在于：
本实用新型是一种多台燃机并联布置，能够将燃机排出的高温烟气汇流后进入余热回收装置换热，产生中温中压过热蒸汽和低压过热蒸汽的装置，满足企业蒸汽需求或用电需求。
本实用新型的使用能够改变燃气轮机单循环发电效率低的状况，实现联合循环发电，能够提高发电效率10％以上。
本实用新型采用能量阶梯利用原则，能够产生两种不同压力、不同温度的过热蒸汽，满足企业不同用汽需求。
本实用新型的使用能够回收燃机排出的高温烟气余热，避免高温烟气直接排放到大气，造成空气热污染。
本实用新型中能够布置脱硝装置，降低烟气中NOx含量，满足环保要求。
本实用新型采用立式烟道、水平受热面布置，水循环动力由下降管中水柱产生的静压差驱动，无需设置炉水循环泵，能够为用户节约用电成本。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：
结合图1，本实用新型由装置入口烟道5、受压元件、管箱12、脱硝装置14及装置出口烟道13组成，其中受压元件由中压过热器6、中压蒸发器7、低压过热器8、中压省煤器9、低压蒸发器10、低压省煤器11构成。
装置入口烟道用于汇集燃气轮机排出的高温烟气，并起到导流作用，使得高温烟气均匀进入余热回收装置，主要包括4个接口，分别为燃气轮机1#排汽口1、燃气轮机2#排汽口2、燃气轮机3#排汽口3、燃气轮机4#排汽口4。受压元件用于产生中温中压过热蒸汽和低压过热蒸汽，管箱置于受压元件外侧，用于放置受压元件，与受压元件一起组装成模块，管箱由内护板、保温棉、保温钉及外护板组成。脱硝装置区域用于安装脱硝设备，降低烟气中NOx含量，满足环保要求。装置出口烟道13用于汇集换热后烟气，并将烟气通过烟囱排入大气。
本实用新型是考虑多台燃机并联后产生的高温烟气依次通过换热元件，产生中温中压过热蒸汽。一般燃气轮机排烟温度在450℃左右，通过换热后产生的过热蒸汽温度在430℃左右，过热蒸汽压力根据汽轮发电机组背压确定，一般在2.0～3.82MPa左右，同时本着能源阶梯利用原则，最大限度回收烟气余热，在余热回收装置尾部布置产生低压过热蒸汽的换热元件，这样可以降低烟气温度，一般控制排烟温度在120℃以下，从而提高系统余热利用率。
本实用新型采用多台燃机并联布置，并联后高温烟气汇流后进入一台余热回收装置进行换热，可以减少余热回收装置数量，为企业节约成本。
本实用新型采用管箱模块结构，由多个管箱模块组成，便于现场安装，缩短安装周期。
本实用新型分为高温段管箱和低温段管箱，高温段采用耐高温的合金钢螺旋翅片管结构，管材选用12Cr1MoVG，翅片材质选用12Cr13。低温段采用碳钢螺旋翅片管结构，管材选用20G，翅片材质选用08AL。
本实用新型管箱内管子均采用错列布置，能够提高换热效率。
本实用新型管箱中管子两侧及中间部位由管板支撑，确保受热面满足强度要求。
本实用新型各管箱间采用法兰结构，便于管箱安装。
本实用新型高温段管箱和低温段管箱内均采用双集箱结构，便于装置启动时排出受压件内空气，以及装置停炉检修时放净受压件内残留的水。
本实用新型采用立式烟道、水平受热面，装置水动力采用自然循环，无需水泵驱动，可以节省企业用电。
本实用新型入口烟道采用外保温结构，待燃机排放烟道与装置入口烟道连接完成后进行保温施工，以便于根据现场实际情况调整连接角度。
本实用新型高、低温管箱均采用内保温结构，保温层由外护板、硅酸铝纤维毯、保温钉以及内护板组成。根据不同温区选择不同材质内护板，高温管箱内护板材质为12Cr13，低温管箱内护板材质为20钢，可以在满足使用性能的情况下，为企业节约成本。
本实用新型根据燃气轮机排烟特点进行设计，烟气由余热回收装置底部进入，由余热回收装置顶部排出。
本实用新型设计遵循能量阶梯利用原则，按烟气流动方向，依次布置中压过热器、中压蒸发器、低压过热器、中压省煤器、低压蒸发器以及低压省煤器，可以最大限度利用烟气余热，降低排烟温度，为企业回收能源。
本实用新型中、低温过热器与烟气间采用逆流换热，可以提高换热效率。
本实用新型根据烟温特点，在中压过热器后布置烟气脱硝用催化剂模块，脱硝工艺采用SCR脱硝，降低烟气中NOx含量，满足环保要求。
按工艺流程讲，本实用新型主要由烟气流程和汽水流程组成，具体如下：
1、烟气流程
结合图形，高温烟气(450℃左右)通过入口I～入口IV进入余热回收装置入口烟道，然后依次流经中压过热器、脱硝催化剂层、中压蒸发器、低压过热器、中压省煤器、低压蒸发器以及低压省煤器，在流经过程中与各受压间进行换热，管内介质温度升高，烟气温度降低，烟气在流经脱硝催化剂层时，烟气与催化剂在还原剂作用下发生反应，脱除烟气中绝大部分NOx，使得烟气中所含NOx满足环保排放要求。装置管箱采用模块化结构，由外护板、保温棉、内护板及保温钉构成，在工厂内制造完成，模块化出厂，方便现场安装。
2、汽水系统流程
结合图形，装置汽水流程分为中压部分汽水流程和低压部分汽水流程。除盐水在水泵作用下进入低压省煤器，在低压省煤器内预热后进入低压汽包(兼除氧器)，低压蒸发器兼具低压蒸发与除氧功能，产生的低压饱和蒸汽进入低压过热器继续加热，产生低压过热蒸汽通过低压过热器出口集箱并入汽轮发电机组低压级。低压汽包内一部分炉水作为中压给水，在中压给水泵作用下进入中压省煤器，在中压省煤器内加热成欠饱和水后进入中压汽包，在中压蒸发器内加热成饱和水和饱和蒸汽，饱和蒸汽通过连通管进入中压过热器，在中压过热器内加热成中压过热蒸汽，然后通过中压过热器出口集箱并入汽轮发电机组进行发电。
Claims (9)
1.一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：包括管箱，管箱的下方设置装置入口烟道，管箱的上方设置装置出口烟道，装置入口烟道连接燃气轮机排汽口，管箱里自上而下依次设置低压省煤器、低压蒸发器、中压省煤器、低压过热器、中压蒸发器、中压过热器。
2.根据权利要求1所述的一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：中压蒸发器与中压过热器之间设置脱硝装置。
3.根据权利要求1所述的一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：所述管箱包括高温段管箱和低温段管箱。
4.根据权利要求3所述的一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：高温段管箱采用耐高温的合金钢螺旋翅片管结构，管材为12Cr1MoVG，翅片材质为12Cr13。
5.根据权利要求3所述的一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：低温段管箱采用碳钢螺旋翅片管结构，管材为20G，翅片材质为08AL。
6.根据权利要求3所述的一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：高温段管箱和低温段管箱均采用双集箱结构。
7.根据权利要求3所述的一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：高温段管箱和低温段管箱均包括保温层，保温层包括外护板、硅酸铝纤维毯、保温钉以及内护板。
8.根据权利要求7所述的一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：高温段管箱的内护板材质为12Cr13。
9.根据权利要求7所述的一种多台燃机并联的余热回收装置，其特征是：低温管箱内护板材质为20钢。
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