CN110056900A - 一种燃机电厂启动锅炉余热利用*** - Google Patents

一种燃机电厂启动锅炉余热利用*** Download PDF

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田冠玉
李冬
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Abstract

本发明公开了一种燃机电厂启动锅炉余热利用***，启动锅炉排烟机构内设有沿排烟方向依次布置的过热器、锅炉省煤器、余热省煤器；加热水箱的热媒水循环入口与第一热媒水换热通道一端连通；天然气加热装置的第二热媒水换热通道两端分别与加热水箱的热媒水循环出口连通和第一热媒水换热通道连通。通过上述优化设计的燃机电厂启动锅炉余热利用***，利用启动锅炉尾部烟道余热加热天然气加热装置所需的热媒水，并辅之少量的启动锅炉过热蒸汽，保障了燃机***安全高效运行的同时，节约了能源消耗；减少了高品味热能启动锅炉过热蒸汽的使用，实现了能源的梯级利用；并且这种调节方式增加了天然气加热的调节手段并拓宽了调节范围。

Description

一种燃机电厂启动锅炉余热利用***
技术领域
本发明涉及锅炉余热利用领域，尤其涉及一种燃机电厂启动锅炉余热利用***。
背景技术
天然气温度对于燃气轮机的燃烧和燃烧室动态特性都有较大影响，同时天然气温度也用于燃料计算燃料流量及燃料分析，保证合理的天然气进气温度至关重要。最低的天然气温度要高于碳氢化合物的露点，避免碳氢化合物液化。气体燃料供给温度至少保持高于碳氢化合物露点28℃的过热度，任何时候气体燃料中不能有液态碳氢化合物和水。为了满足天然气温度的要求，在机组点火到全速空载过程中，天然气温度的控制主要有两类，一类是通过电加热器加热，另一类是利用启动锅炉过热蒸汽混合加热热媒水，再通过气-水换热器换热来实现。机组正常带负荷阶段，可通过余热锅炉尾部的烟气余热加热天然气。电加热器常采用温差控制，即加热器出口天然气温度与入口温度差值小于一定值，电加热器一直启动，当差值达到一定值后停止工作，此外，当加热器出口天然气温度过高时，加热器自动跳闸，防止加热器内部天然气局部过热碳化。
现有的燃机电厂天热气加热***，在机组启动阶段，常采用电加热方式加热天然气，能耗巨大，且容易造成局部过热，天然气碳化；而配备启动锅炉的燃机电厂，常利用启动锅炉产生的过热蒸汽通过换热加热天然气，天然气通常只需要加热到40-60℃，高温高压的过热蒸汽用于加热天然气经济性较低。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种燃机电厂启动锅炉余热利用***。
本发明提出的一种燃机电厂启动锅炉余热利用***，包括：启动锅炉炉膛及尾部烟道、加热水箱、天然气加热装置；
启动锅炉炉膛及尾部烟道内设有排烟通道，所述排烟通道内设有沿排烟方向依次布置的过热器、锅炉省煤器、余热省煤器，所述余热省煤器内设有第一热媒水换热通道；
加热水箱上设有热媒水循环入口和热媒水循环出口，所述热媒水循环入口通过管路与第一热媒水换热通道一端连通；
天然气加热装置设有第二热媒水换热通道，所述第二热媒水换热通道一端与加热水箱的热媒水循环出口连通，且另一端通过管路与所述第一热媒水换热通道远离加热水箱一端连通。
优选地，所述热媒水循环入口与第一热媒水换热通道之间的管路上设有升压泵。
优选地，加热水箱上还设有过热蒸汽入口。
优选地，加热水箱内设有喷淋头，所述喷淋头与所述热媒水循环入口连通。
优选地，所述第二热媒水换热通道与所述第一热媒水换热通道之间的管路上设有补水口。
优选地，余热省煤器的结构采用螺旋鳍片式、光管式或H翅片式。
优选地，所述排烟通道的排出端设有排烟烟囱。
本发明中，所提出的燃机电厂启动锅炉余热利用***，启动锅炉炉膛及尾部烟道的排烟通道内设有沿排烟方向依次布置的过热器、锅炉省煤器、余热省煤器，所述余热省煤器内设有第一热媒水换热通道；加热水箱的热媒水循环入口与第一热媒水换热通道一端连通；天然气加热装置的第二热媒水换热通道两端分别与加热水箱的热媒水循环出口连通和第一热媒水换热通道连通。通过上述优化设计的燃机电厂启动锅炉余热利用***，利用启动锅炉尾部烟道余热加热天然气加热装置所需的热媒水，并辅之少量的启动锅炉过热蒸汽，达到了将天然气加热到特定温度的要求，保障了燃机***安全高效运行的同时，节约了能源消耗；减少了高品味热能启动锅炉过热蒸汽的使用，实现了能源的梯级利用；并且这种调节方式增加了天然气加热的调节手段并拓宽了调节范围。
附图说明
图1为本发明提出的一种燃机电厂启动锅炉余热利用***的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种燃机电厂启动锅炉余热利用***的结构示意图。
参照图1，本发明提出的一种燃机电厂启动锅炉余热利用***，包括：启动锅炉排烟机构13、加热水箱8、天然气加热装置15；
启动锅炉排烟机构13内设有排烟通道12，所述排烟通道12内设有沿排烟方向依次布置的过热器11、锅炉省煤器5、余热省煤器4，所述余热省煤器4内设有第一热媒水换热通道；
加热水箱8上设有热媒水循环入口和热媒水循环出口，所述热媒水循环入口通过管路与第一热媒水换热通道一端连通；
天然气加热装置15设有第二热媒水换热通道，所述第二热媒水换热通道一端与加热水箱8的热媒水循环出口连通，且另一端通过管路与实施第一热媒水换热通道远离加热水箱8一端连通。
本实施例的燃机电厂启动锅炉余热利用***的具体工作过程中，启动锅炉燃烧时形成的烟气进入排烟机构内，在排烟通道内经过过热器、锅炉省煤器热交换后流经余热省煤器，经被余热省煤器进一步冷却后排入大气；天然气加热装置通过气-水热交换利用热媒水加热天然气，加热完天然气的热媒水通过天然气加热装置回流进入排烟通道内的余热省煤器，热媒水在余热省煤器中被烟气再次加热后，通过余热省煤器经过热媒水循环入口进入加热水箱进行混合，混合后的热媒水进入天然气加热装置加热天然气，完成一个循环。
在本实施例中，所提出的燃机电厂启动锅炉余热利用***，启动锅炉排烟机构的排烟通道内设有沿排烟方向依次布置的过热器、锅炉省煤器、余热省煤器，所述余热省煤器内设有第一热媒水换热通道；加热水箱的热媒水循环入口与第一热媒水换热通道一端连通；天然气加热装置的第二热媒水换热通道两端分别与加热水箱的热媒水循环出口连通和第一热媒水换热通道连通。通过上述优化设计的燃机电厂启动锅炉余热利用***，利用启动锅炉尾部烟道余热加热天然气加热装置所需的热媒水，并辅之少量的启动锅炉过热蒸汽，达到了将天然气加热到特定温度的要求，保障了燃机***安全高效运行的同时，节约了能源消耗；减少了高品味热能启动锅炉过热蒸汽的使用，实现了能源的梯级利用；并且这种调节方式增加了天然气加热的调节手段并拓宽了调节范围。
在具体实施方式中，所述热媒水循环入口与第一热媒水换热通道之间的管路上设有升压泵9，通过升压泵对进入第二热媒水换热通道内的热媒水加压。
在其他具体实施方式中，加热水箱8上还设有过热蒸汽入口7；当热媒水温度不能满足将天然气加热到指定温度时，通过过热蒸汽入口向加热水箱中通入少量启动锅炉过热蒸汽，过热蒸汽能进入加热水箱和热媒水混合，以满足热量的需求，提高余热利用率。
为了提高，加热水箱8内设有喷淋头，所述喷淋头与所述热媒水循环入口连通；从而增强热媒水在加热水箱内的混合。
为了补充在循环中热媒水的损耗，所述第二热媒水换热通道与所述第一热媒水换热通道之间的管路上设有补水口2，通过补水口向循环水路中补水。
在余热省煤器的具体选择方式中，余热省煤器4的结构采用螺旋鳍片式、光管式或H翅片式。
在排烟机构的具体设计方式中，所述排烟通道12的排出端设有排烟烟囱3，通过排烟烟囱便于经热交换降温的尾气排出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种燃机电厂启动锅炉余热利用***，其特征在于，包括：启动锅炉排烟机构(13)、加热水箱(8)、天然气加热装置(15)；
启动锅炉排烟机构(13)内设有排烟通道(12)，所述排烟通道(12)内设有沿排烟方向依次布置的过热器(11)、锅炉省煤器(5)、余热省煤器(4)，所述余热省煤器(4)内设有第一热媒水换热通道；
加热水箱(8)上设有热媒水循环入口和热媒水循环出口，所述热媒水循环入口通过管路与第一热媒水换热通道一端连通；
天然气加热装置(15)设有第二热媒水换热通道，所述第二热媒水换热通道一端与加热水箱(8)的热媒水循环出口连通，且另一端通过管路与所述第一热媒水换热通道远离加热水箱(8)一端连通。
2.根据权利要求1所述的燃机电厂启动锅炉余热利用***，其特征在于，所述热媒水循环入口与第一热媒水换热通道之间的管路上设有升压泵(9)。
3.根据权利要求1所述的燃机电厂启动锅炉余热利用***，其特征在于，加热水箱(8)上还设有过热蒸汽入口(7)。
4.根据权利要求1或3所述的燃机电厂启动锅炉余热利用***，其特征在于，加热水箱(8)内设有喷淋头，所述喷淋头与所述热媒水循环入口连通。
5.根据权利要求1所述的燃机电厂启动锅炉余热利用***，其特征在于，所述第二热媒水换热通道与所述第一热媒水换热通道之间的管路上设有补水口(2)。
6.根据权利要求1所述的燃机电厂启动锅炉余热利用***，其特征在于，余热省煤器(4)的结构采用螺旋鳍片式、光管式或H翅片式。
7.根据权利要求1所述的燃机电厂启动锅炉余热利用***，其特征在于，所述排烟通道(12)的排出端设有排烟烟囱(3)。
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