CN210768966U - 一种热电高温尾气余热再利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热电高温尾气余热再利用装置，涉及热力发电技术领域，包括有利用燃气轮机燃烧余热二次发电的余热发电站，余热发电站包括有余热锅炉，余热锅炉与燃气轮机之间连接有余热管路，且余热锅炉连接有蒸汽轮机，蒸汽轮机与余热锅炉之间连接有蒸汽管路；蒸汽轮机与发电机配合使用。余热锅炉与蒸汽轮机相配合使用将燃气热电高温尾气余热的热能转变为机械能，最后通过发电机将机械能转变为电能，从而完成燃气热电高温尾气余热的二次发电作业，进而达到提高热能利用率的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及热力发电技术领域，尤其是涉及一种热电高温尾气余热再利用装置。
背景技术
燃气发电，即指利用天然气或者其它可燃性气体来发电的过程，且天然气发电具有热效率高、投资成本低、建设周期短、占地面积小以及运行可靠的优点。
在现有技术中，空气经由空压机压缩后送入燃烧室内，且被压缩的空气与喷入燃烧室内的天然气等燃料充分混合，并燃烧形成高温高压燃气，高温高压燃气加热燃气工质（空气），且具有做功能力的燃气工质进入燃气轮机的燃烧透平（燃气轮机中把高温高压燃气的能量转变为机械能的部件）内膨胀做功，从而完成热能-机械能的转化，最后经由发电机完成机械能-电能的转化。
但是，在燃气轮机做功发电的过程中，仍会有大量高温燃烧尾气和烟气等经由过滤装置过滤后排入大气，造成了大量的热能浪费，现有技术存在可改进之处。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种热电高温尾气余热再利用装置，回收燃气轮机的燃烧余热至余热锅炉内，并通过蒸汽轮机利用余热锅炉所产生的高温蒸汽实现二次发电的目的，进而达到提高热能利用率的目的。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种热电高温尾气余热再利用装置，包括有利用燃气轮机燃烧余热二次发电的余热发电站，所述余热发电站包括有余热锅炉，所述余热锅炉与燃气轮机之间连接有余热管路，且所述余热锅炉连接有蒸汽轮机，所述蒸汽轮机与余热锅炉之间连接有蒸汽管路；所述蒸汽轮机与发电机配合使用。
通过采用上述技术方案，具有做功能力的燃气工质进入燃气轮机的燃烧透平内膨胀做功，做功后仍有较高温度的燃气进入余热锅炉内，且燃气余热使得余热锅炉内的锅炉水转变为高温高压蒸汽。具有做功能力的高温高压蒸汽可通过蒸汽管路进入蒸汽轮机内，蒸汽轮机将热能转变为机械能，最后通过发电机将机械能转变为电能，从而完成燃气热电高温尾气余热的二次发电作业，进而达到提高热能利用率的目的。
本实用新型进一步设置为：所述蒸汽轮机连接有蒸汽循环装置，所述蒸汽循环装置包括有用于加热蒸汽轮机排汽的加热单元，且所述加热单元与余热锅炉连接有循环管路。
通过采用上述技术方案，蒸汽轮机的排汽经由加热单元加热后，再经由循环管路进入至余热锅炉内重复利用，即实现了蒸汽循环，进一步提高了热能利用率；加热单元在这里的作用是提供一定热能，以使得进入余热锅炉内的循环蒸汽具有一定的初始热能，而不会增加余热锅炉的载荷负担。
本实用新型进一步设置为：所述加热器与蒸汽轮机连接有冷凝器，且所述冷凝器与蒸汽轮机连接有排汽管路，所述冷凝器与加热单元连接有排水管路。
通过采用上述技术方案，蒸汽轮机的排汽经由排汽管路进入冷凝器内冷却，蒸汽轮机的排汽由气态转变为液态，再通过排水管路进入加热单元内加热，在相变转化的过程中可以吸收更多的热能。
本实用新型进一步设置为：所述加热单元包括有呈多级设置并依次连接的多个加热器，且相邻所述加热器连接有加热管路。
通过采用上述技术方案，采用多级加热的方式提高蒸汽循环过程中的热能，且多级加热的方式在实现上述目的的同时，有利于降低加热过程中的能量损耗。
本实用新型进一步设置为：所述加热管路外套设有由保温软材制成的保温软套。
通过采用上述技术方案，保温软套套设于加热管路外，起到保温的作用，减少热量损失，且保温软套在起到保温作用的同时，还具有保护加热管路的作用。
本实用新型进一步设置为：所述加热管路外套设有保温夹套，所述保温夹套与加热管路之间形成有中空夹层，且所述中空夹层内填充有保温介质。
通过采用上述技术方案，保温夹套套设于加热管路外，并利用填充于中空夹层内的保温介质实现保温加热管路的目的，且利用夹层填充保温介质的方式保温加热管路，以获得更好的保温效果。
本实用新型进一步设置为：所述保温夹套上连接有发泡颗粒灌注管，且所述发泡颗粒灌注管与中空夹层相连通，所述发泡颗粒灌注管的管口处连接有封闭件。
通过采用上述技术方案，采用灌注发泡保温材料的方式完成中空夹层的保温介质填充，既便于施工人员操作，又有利于降低施工成本。
本实用新型进一步设置为：所述循环管路上设置有温度检测装置，且所述温度检测装置的检测点靠近于循环管路的进口端。
通过采用上述技术方案，温度检测装置实时监控循环管路的进口端处水温，以保证经由加热单元加热后的温度要求，保证蒸汽循环运转的稳定性。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
其一：余热锅炉和蒸汽轮机相配合将燃气热电高温尾气余热的热能转变为机械能，再通过发电机将机械能转变为电能，从而完成燃气热电高温尾气余热的二次发电作业，进而达到提高热能利用率的目的；
其二：蒸汽轮机所产生的排汽可在重新储能后进入余热锅炉内再利用，以实现热电高温尾气余热利用装置的蒸汽循环作业。
附图说明
图1是热电高温尾气余热再利用装置的系统示意图；
图2是保温软套的剖面示意图；
图3是保温夹套的剖面示意图。
附图标记：1、余热发电站；11、余热锅炉；12、蒸汽轮机；2、燃气轮机；3、余热管路；4、蒸汽管路；5、蒸汽循环装置；51、冷凝器；52、加热单元；53、排气管路；54、排水管路；55、循环管路；56、加热管路；6、保温软套；7、温度检测装置；8、保温夹套；81、中空夹层；82、保温介质层；83、发泡颗粒灌注管；84、封闭件。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一：
如图1所示，一种热电高温尾气余热再利用装置，包括有与燃气热电系统相连接的余热发电系统，燃气热电系统的燃气轮机2做功后所产生的具有较高温度的燃气进入余热发电系统内进行二次发电作业，进而达到提高热能利用率的目的。
余热发电系统包括有通过管路系统与燃气轮机2相连通的余热发电站1，余热发电站1包括有依次相连通的余热锅炉11、蒸汽轮机12以及发电机，余热锅炉11与燃气轮机2连通有余热管路3，余热锅炉11与蒸汽轮机12连通有蒸汽管路4。余热锅炉11与蒸汽轮机12相配合实现燃气热电高温尾气余热的热能与机械能的转化，且蒸汽轮机12与发电机相配合实现机械能与电能的转化。
蒸汽轮机12的排汽口连接有蒸汽循环装置5，蒸汽循环装置5用于把加热后的蒸汽轮机12的排汽重新导入余热锅炉11内，以实现热电高温尾气余热再利用装置的蒸汽循环，进一步提高燃气热电热能的利用效率。蒸汽循环装置5包括有用于加热蒸汽轮机12排汽的加热单元52，加热单元52与余热锅炉11连接有循环管路55，加热单元52包括有呈多级设置并依次连接的多个加热器，且加热器的加热功率逐级提高，即加热器的等级逐级提高。为了达到提高蒸汽循环热能携带量的目的，加热器与蒸汽轮机12之间连接有冷凝器51，即蒸汽轮机12内的高温高压热蒸汽经由冷凝器51冷凝后转变为液态水，再经由各级加热器逐级加热后供余热锅炉11使用，即使得进入余热锅炉11内的循环水具有一定的初始温度，避免增加余热锅炉11的负荷功率、降低热能效率。
冷凝器51与蒸汽轮机12之间连接有排气管路53，冷凝器51与最接近冷凝器51的加热单元52之间连接有排水管路54，相邻加热器之间连接有加热管路56，且尾端的加热器与余热锅炉11连接有上述循环管路55。结合图2所示，加热管路56以及循环管路55外均可套设由保温软材制成的保温软套6，保温软套6起到降低管路热量损失的作用。在循环管路55上靠近进口端的位置处设置有温度检测装置7，即在循环管路55上靠近尾端的加热器处设置温度检测装置7，温度检测装置7可设置为位于管路内的温度传感器，以达到实时监控循环管路55内水温的目的。
实施例二：
结合图1和图3所示，一种热电高温尾气余热再利用装置，与实施例一的区别在于：加热管路56和循环管路55的保温结构和方式不同。在本实施例中，加热管路56和循环管路55外套设有保温夹套8，保温夹套8与加热管路56之间形成有中空夹层81，且中空夹层81内填充有保温介质。保温夹套8上一体成型有发泡颗粒灌注管83，且发泡颗粒灌注管83与中空夹层81相连通，发泡颗粒灌注管83的管口处连接有封闭件84；安装人员通过发泡颗粒灌注管83将聚氨酯发泡颗粒灌注入保温夹套8的中空夹层81内，从而在中空夹层81内形成保温介质层82。
下面结合具体原理对本实用新型作进一步阐述：
空气经由空压机压缩后送入燃烧室内，且被压缩的空气与喷入燃烧室内的天然气等燃料充分混合，并燃烧形成高温高压燃气，高温高压燃气加热燃气工质（空气），且具有做功能力的燃气工质进入燃气轮机2的燃烧透平（燃气轮机2中把高温高压燃气的能量转变为机械能的部件）内膨胀做功，从而完成热能-机械能的转化，最后经由发电机完成机械能-电能的转化。在燃气轮机2做功后具有较高温度的燃气进入余热锅炉11，燃气余热使汽水系统的水转变为高温高压蒸汽，具有做功能力的蒸汽工质进入蒸汽轮机12膨胀做功，且蒸汽轮机12的排汽经凝汽器冷却为水，再经各级加热器加热后又进入余热锅炉11，完成蒸汽循环。
本具体实施方式仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实用新型做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种热电高温尾气余热再利用装置，其特征在于：包括有利用燃气轮机（2）燃烧余热二次发电的余热发电站（1），所述余热发电站（1）包括有余热锅炉（11），所述余热锅炉（11）与燃气轮机（2）之间连接有余热管路（3），且所述余热锅炉（11）连接有蒸汽轮机（12），所述蒸汽轮机（12）与余热锅炉（11）之间连接有蒸汽管路（4）；所述蒸汽轮机（12）与发电机配合使用。
2.根据权利要求1所述的一种热电高温尾气余热再利用装置，其特征在于：所述蒸汽轮机（12）连接有蒸汽循环装置（5），所述蒸汽循环装置（5）包括有用于加热蒸汽轮机（12）排汽的加热单元（52），且所述加热单元（52）与余热锅炉（11）连接有循环管路（55）。
3.根据权利要求2所述的一种热电高温尾气余热再利用装置，其特征在于：所述加热单元（52）与蒸汽轮机（12）连接有冷凝器（51），且所述冷凝器（51）与蒸汽轮机（12）连接有排汽管路，所述冷凝器（51）与加热单元（52）连接有排水管路（54）。
4.根据权利要求3所述的一种热电高温尾气余热再利用装置，其特征在于：所述加热单元（52）包括有呈多级设置并依次连接的多个加热器，且相邻所述加热器连接有加热管路（56）。
5.根据权利要求4所述的一种热电高温尾气余热再利用装置，其特征在于：所述加热管路（56）外套设有由保温软材制成的保温软套（6）。
6.根据权利要求4所述的一种热电高温尾气余热再利用装置，其特征在于：所述加热管路（56）外套设有保温夹套（8），所述保温夹套（8）与加热管路（56）之间形成有中空夹层（81），且所述中空夹层（81）内填充有保温介质。
7.根据权利要求6所述的一种热电高温尾气余热再利用装置，其特征在于：所述保温夹套（8）上连接有发泡颗粒灌注管（83），且所述发泡颗粒灌注管（83）与中空夹层（81）相连通，所述发泡颗粒灌注管（83）的管口处连接有封闭件（84）。
8.根据权利要求2所述的一种热电高温尾气余热再利用装置，其特征在于：所述循环管路（55）上设置有温度检测装置（7），且所述温度检测装置（7）的检测点靠近于循环管路（55）的进口端。
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| CN201921347896.5U CN210768966U (zh) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 一种热电高温尾气余热再利用装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117089365A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-11-21 | 南宁市涅澜石化有限公司 | 一种水蒸气燃爆供能炼油系统 |
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2019
- 2019-08-16 CN CN201921347896.5U patent/CN210768966U/zh active Active
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