CN204041244U - 一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，主要包括热水/天然气换热器、热水供水管道、冷水回水管道、天然气管道***，增压泵，所述热水供水管道中的热水来自电厂辅助设备冷却水回水***，所述的冷水回水管道中的冷水再进入电厂辅助设备冷却水回水***。本实用新型采用的是电厂辅助设备冷却水回水***热水的废热，来加热低温的天然气至燃机要求的温度，可避免高温加热的情况下燃机发生危险。同时实现了供水管道与回水管道中的冷却水的循环利用。采用了两条并联的线路，使得***每条线路的独立性增强，便于后期维修。

Description

一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***

技术领域

本实用新型涉及一种燃机热能工程技术领域，尤其是涉及一种天然气的循环加热***中燃机电厂利用冷却水回水废热加热天然气的节余热回收利用的循环加热***。 

背景技术

天然气燃机电厂由于燃气机轮前置模块对天然气的参数有一定的要求，因此不能直接利用来自接收站的天然气进行发电，需在在两者之间设计调压站，将上游供气管道的天然气进行调压、调温，以满足燃气轮机前置模块入口的参数要求。当天然气温度低于燃机，调压站内需设计相应的加热单元对天然气进行加热。

目前我国天然气发电厂中加热天然气的方案主要有电加热器加热、水浴炉加热、蒸汽加热、锅炉给水加热、锅炉排烟加热五种。

电加热器加热方案：运用电加热器进行加热，方案设计简单，加热速度快，能在短时间内将气体加热到需要的温度，但目前为止电加热器加热的流量都较小；电加热器本身带电运行有引起***的危险；而且运行能耗最高，需要消耗大量的电能，这使电厂用电量大幅度升高，长远来看将降低电厂的经济效益。

水浴炉加热方案：水浴炉加热是天然气电厂中应用最多的加热方案。它通过燃烧天然气加热水的温度，在利用水加热天然气的温度。水浴炉加热天然气的效果好，***运行稳定。但是水浴炉需消耗大量的天然气很浪费，即没有好好的利用天然气的能量，又白白的消耗了大量的天然气。水浴炉安装在调压站中，需要点火运行，万一燃气泄露很可能造成***，所以其安全性值得注意。

蒸汽加热方案：蒸汽加热是通过从汽轮机的抽汽口和排汽口抽取蒸汽加热天然气。但是增加抽汽管道和设备将使电厂热力***复杂化，对主机***的运行有影响，而且能耗较大。

锅炉给水加热方案：一篇公开号为CN103644032A的发明专利申请，公开了一种燃机电厂余热锅炉中压给水梯级利用加热天然气***，该***利用进入锅炉的给水,设置两级串联热水/天然气换热器，分两步串连加热进入前置模块和调压站中的天然气。该方案和水浴炉加热方案相比可节省大量的天然气,但设置两级串联换热器设备,给水管道长度很长,导致***阻力增大,给水泵电机功率增大,管道材料增多，初投资和厂用电能耗增大。

锅炉排烟加热方案：一篇公开号为CN103628985A的发明专利申请，公开了一种燃机电厂余热锅炉利用余热加热天然气***，该***在锅炉尾部设置尾部换热器, 利用锅炉的排烟,加热中间媒介水,然后将中间媒介水通过增压泵升压后进入天然气加热器,加热调压站中的天然气。该方案和水浴炉加热方案相比可节省大量的天然气;但须通过锅炉在尾部设置一个盘管换热器,及一个热水/天然气换热器设备,同时设置两台增压泵,从而导致***复杂, 可靠性降低;不但初投资大,而且运行维护成本提高,厂用电能耗增大。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提出一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气方案：既可满足燃机用气温度要求，又可梯级回收利用低品位热能；该***简单,运行成本低,可靠性高；有利于减少初投资、节能减排、保护环境。 

发明内容

本实用新型的目是为了解决上述方案的存在问题,提出了一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气的环保节能加热***。既可满足燃机用气温度要求，又可梯级回收利用低品位热能。 该***简单可靠,运行成本低，有利于减少初投资、节能减排、保护环境。

本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，包括：两台热水/天然气换热器1、热水供水管道2、冷水回水管道3、天然气进气管道4、天然气出气管道5、增压泵6，所述热水供水管道2连接电厂辅助设备冷却水回水***和热水/天然气换热器1，冷水回水管道3连接热水/天然气换热器1和电厂辅助设备冷却水回水***，热水/天然气换热器1的一侧连接天然气进气管道4，热水/天然气换热器1另一侧连接天然气出气管道5，在热水供水管道2上设置有增压泵10，所述两台热水/天然气换热器1并联连接。

作为可选方式，上述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，所述热水供水管道2、冷水回水管道3、天然气进气管道4、天然气出气管道5为三通管道，所述热水供水管道2上并联设置有两个供水管热水隔离阀7，所述冷水回水管道3上并联设置有两个回水管冷水隔离阀8，所述天然气进气管道4上并联设置有两个天然气进气隔离阀9，所述天然气出气管道5上并联设置有两个天然气出气隔离阀10。

作为可选方式，上述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，所述增压泵6前设有增压泵入口隔离阀11。

作为可选方式，上述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，所述供水管热水隔离阀7、天然气进气隔离阀9为电动形型式隔离阀。

作为可选方式，上述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，***设置一条电厂辅助设备冷却水回水母管12，所述母管12分别与热水供水管道2、冷水回水管道3连接。

作为可选方式，上述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，所述热水供水管道2中的热水来自电厂辅助设备冷却水回水***，在热水/天然气换热器1中与待加热的天然气进行热交换后，成为冷水并通过所述的冷水回水管道3进入电厂辅助设备冷却水回水系。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、可以利用来自于电厂辅助设备冷却水回水***热水的废热，通过供水管道进入热水/天然气换热器，来加热低温的天然气至燃机要求的温度，避免燃机发生危险。

2、由于热水、冷水完全来自于电厂辅助设备冷却水回水***，因此实现了供水管道与回水管道中的冷却水的循环利用。

3、由于利用电厂辅助设备冷却水回水***热水的废热, 实现了低品位热能综合回收利用，节能性更高。

4、由于水作为换热介质，相比电加热器加热方案、水浴炉加热方案、蒸汽加热方案，安全性更高。和水浴炉加热方案、电加热器加热方案、蒸汽加热方案、锅炉给水加热方案、锅炉排烟加热方案相比，***大大简化，可靠性大大提高；初投资大幅度降低；节省了水浴炉加热方案所需的天然气；节省了电加热器加热方案所用的厂用电。

5、本实用新型有利于减少整个***的初投资，减少运行电耗,并实现节能减排、保护环境，环保效益显著。

6、由于采用的是两条线路，能一次性对大量的天然气进行同时加热。每条线路是采用并联的形式，每条线路都能独立工作。在某一条线路出现故障的情况下，只需关闭相关阀门，对此条故障线路进行检修，不会影响其他线路的工作。

附图说明

图1为一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***结构示意图；

图2为一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***方案二结构示意图。

其中：1为热水/天然气换热器、2为热水供水管道、3为冷水回水管道、4为天然气进气管道、5为天然气出气管道、6为增压泵、7为供水管热水隔离阀、8为回水管冷水隔离阀、9为天然气进气隔离阀、10为天然气出气隔离阀、11为增压泵入口隔离阀、12为电厂辅助设备冷却水回水母管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。

一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，主要包括热水/天然气换热器、热水供水管道、冷水回水管道、天然气管道***，增压泵，所述的热水供水管道中的热水来自电厂辅助设备冷却水回水***，所述的冷水回水管道中的冷水进入电厂辅助设备冷却水回水***。其中电厂辅助设备，是电厂辅助机械设备的简称，是一个泛称，包含很多设备。例如1、凝汽器。2、冷油器。 3、其它辅助机械设备，其中有真空泵、闭式循环冷却器等。这些辅助设备在运行中需要一定量的低温冷却水将产生的热量带走，而带出热量的冷却水回水，一般情况会使用技术手段将水再次冷却后又进入下一次冷却循环，或者直接排放掉。而这些冷却水回水具有的热量由于温度不高，都作为低品位的废热浪费掉。而本发明正是将这些废热利用起来，用以加热天然气。

下面结合附图和工程实施实例对本发明作进一步说明。

如附图1所示, 一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，包括:两台热水/天然气换热器1，在需要对大量天然气进行同时加热时，两台热水/天然气换热器，也可以运行一台，另一台备用；一条进入热水/天然气换热器1的热水供水管道2；管道2在总管上设有一台增压泵6；增压泵6前设有增压泵入口隔离阀11；热水管道2在进入每一个热水/天然气换热器1的支管上设有换热器入口隔离阀7；一条自热水/天然气换热器1接出的冷水回水管道3；在从每个热水/天然气换热器1接出的冷水回水管道3支管上设有冷水回水管电动可调隔离阀8；一条进入热水/天然气换热器1的天然气进气管道4，在每根支管上设有天然气进气电动隔离阀9；一条自热水/天然气换热器1接出的天然气出气管道5，在每根支管上设有天然气出气隔离阀10；所述热水供水管道中温度为24~30℃的热水从电厂辅助设备进入热水供水管道2，先经过增压泵增压后，再进入热水/天然气换热器将废热传递给天然气完成换热,天然气温度由-6℃被加热至7℃,而换热后的水温降至10~16℃,然后通过冷水回水管道3进入电厂辅助设备冷却水回水***进入下一次循环。

如图2所示，第二种技术方案，在***中设置一条电厂辅助设备冷却水回水母管12，所述母管12分别与热水供水管道2、冷水回水管道3连接，热水供水管道2从它上面接引热水，所述热水与天然气进行热交换后通过冷水回水管道3再进入母管12，进入下一次循环。

在热水供水管道上设置有可调型式的电动隔离阀，它的开度根据天然气的温度来调节，以控制进入热水/天然气换热器的水量大小，确保自热水/天然气换热器接出的天然气的温度。

在天气温度较高，特别是夏季，天然气不需要加热可直接去燃机使用。此时，只需关闭供水管热水隔离阀，让来自辅机设备的热水（冷却辅机设备后的冷却水）直接通过母管12流出，不进入热水/天然气换热器。

也可以在天然气管道上设置一支路管道，支路管道上设置一常闭阀。在不需要对天然气加热时，只需关闭天然气进气隔离阀，打开支路上常闭阀，使得天然气不经过热水/天然气换热器，直接通过支路管道进入燃机。

因为加热天然气是利用带有废热的冷却水，而非特别的设备，例如用锅炉等专门加热热水。所以，在天然气不需要加热时，可直接关闭供水管热水隔离阀，而不用处理锅炉长时间不使用或者干烧产生水垢，锈蚀的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，包括：两台热水/天然气换热器（1）、热水供水管道（2）、冷水回水管道（3）、天然气进气管道（4）、天然气出气管道（5）、增压泵（6），其特征在于：所述热水供水管道（2）连接电厂辅助设备冷却水回水***和热水/天然气换热器（1），冷水回水管道（3）连接连接热水/天然气换热器（1）和电厂辅助设备冷却水回水***，热水/天然气换热器（1）的一侧连接天然气进气管道（4），热水/天然气换热器（1）另一侧连接天然气出气管道（5），在热水供水管道（2）上设置有增压泵（10），所述两台热水/天然气换热器（1）并联连接。

2.如权利要求1所述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，其特征在于：所述热水供水管道（2）、冷水回水管道（3）、天然气进气管道（4）、天然气出气管道（5）为三通管道，所述热水供水管道（2）上并联设置有两个供水管热水隔离阀（7），所述冷水回水管道（3）上并联设置有两个回水管冷水隔离阀（8），所述天然气进气管道（4）上并联设置有两个天然气进气隔离阀（9），所述天然气出气管道（5）上并联设置有两个天然气出气隔离阀（10）。

3.如权利要求1或2所述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，其特征在于：所述增压泵（6）前设有增压泵入口隔离阀（11）。

4.如权利要求2所述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，其特征在于：所述供水管热水隔离阀（7）、天然气进气隔离阀（9）为电动形型式隔离阀。

5.如权利要求1或2所述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，其特征在于：***设置有一条电厂辅助设备冷却水回水母管（12），所述母管（12）分别与热水供水管道（2）、冷水回水管道（3）连接。

6.如权利要求1所述的一种利用电厂辅助设备冷却水回水废热加热天然气***，其特征在于：所述热水供水管道（2）中的热水来自电厂辅助设备冷却水回水***，在热水/天然气换热器（1）中与待加热的天然气进行热交换后，成为冷水并通过所述的冷水回水管道（3）进入电厂辅助设备冷却水回水系。