一种燃气轮机内环水余热利用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种燃气轮机内环水余热利用系统。现有的燃气轮机内环水余热利用系统难以充分利用低品质热量。本实用新型专利技术包括燃气轮机，其特点是：还包括余热锅炉、热交换器、软化水处理装置和蒸汽热交换器，燃气轮机的烟气出口通过烟气余热利用管道与余热锅炉的烟气进口连接，热交换器的高温水侧出口通过内环水回流管道与燃气轮机的内环水进口连接，热交换器的低温水侧出口通过出水管道与软化水处理装置的进水口连接，软化水处理装置的出水口通过补水管道与余热锅炉的补水口连接，原水旁路截止阀的进口与原水管道连接，蒸汽热交换器的水侧出口通过旁路出水管道与软化水处理装置进水口连接。本实用新型专利技术能充分利用低品质热量，经济效益好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种燃气轮机内环水余热利用系统，是一种能够充分利用低品质余热的系统，属于余热利用

技术介绍
随着我国对燃气轮机技术的日渐重视，燃气轮机电站逐渐推广和应用开来，电站内的相关技术改造也日益变得重要。如[学位论文]马文通， 2009 - 上海交通大学：动力机械及工程，公开的燃气轮机及燃气-蒸汽联合循环在部分工况下的仿真研究，记载了燃气轮机电站的相关情况。燃气轮机的发电机系统、润滑油系统、燃油泵等部位需要进行冷却，通常是采用闭式循环冷却水系统，将产生的废热通过循环水带出机组，保证燃气轮机工作在合理温度范围内。如燃气轮机排气量为1500t/h时，产生的内环水大约在200t/h左右，温度约为45℃，这部分热量品质低，难以利用。反渗透水处理装置在我国电站锅炉补水系统中应用广泛，反渗透膜的最佳工作温度为25-35℃之间，温度太低则出水率下降，温度太高则容易损坏反渗透膜，为了保证反渗透水处理装置的工作效率，电厂一般都是使用蒸汽对原水进行加热，将原水提高至适宜温度后送往反渗透水处理装置。
技术实现思路
本技术的目的在于可以有效解决燃气轮机电站内存在的两个问题：一是反渗透水处理系统使用蒸汽加热原水存在“高质低用”的现象，二是燃气轮机内环水废热无法有效利用的问题。本技术提供的燃气轮机内环水余热利用系统能够有效地利用燃气轮机内环水所提供的低品质热源，通过热交换器对原水进行加热，保证了反渗透水处理装置的出水效率，有效利用了原本排放到环境中的废热，消除了以往存在的热量“高质低用”的现象，减少了热污染，提高了经济效益。同时系统是使用内环水余热利用系统和蒸汽旁路系统两套系统进行工作，在余热利用系统检修或出现故障时，仍能保证反渗透水处理装置的出水效率。此余热利用系统能充分利用低品质热量，经济效益好，能够很好地提高燃气轮机电站的能源利用效率。本技术解决上述问题所采用的技术方案是：该燃气轮机内环水余热利用系统包括燃气轮机，其结构特点在于：还包括烟气余热利用管道、余热锅炉、废气排出管道、内环水排出管道、内环水余热利用阀、热交换器、内环水回流管道、原水管道、原水管道截止阀、出水管道、软化水处理装置、补水管道、原水旁路截止阀、原水旁路管道、蒸汽热交换器、旁路出水管道、蒸汽管道、蒸汽球阀和凝水排出管道，所述燃气轮机的烟气出口通过烟气余热利用管道与余热锅炉的烟气进口连接，所述余热锅炉的烟气出口连接废气排出管道，所述燃气轮机的内环水出口通过内环水排出管道与内环水余热利用阀的进口连接，所述内环水余热利用阀的出口与热交换器的高温水侧进口连接，所述热交换器的高温水侧出口通过内环水回流管道与燃气轮机的内环水进口连接，所述原水管道与原水管道截止阀的进口连接，所述原水管道截止阀的出口与热交换器的低温水侧进口连接，所述热交换器的低温水侧出口通过出水管道与软化水处理装置的进水口连接，所述软化水处理装置的出水口通过补水管道与余热锅炉的补水口连接，所述原水旁路截止阀的进口与原水管道连接，所述原水旁路截止阀的出口通过原水旁路管道与蒸汽热交换器的水侧进口连接，所述蒸汽热交换器的水侧出口通过旁路出水管道与软化水处理装置的进水口连接，所述余热锅炉的抽汽接口通过蒸汽管道与蒸汽球阀的进口连接，所述蒸汽球阀的出口与蒸汽热交换器的汽侧进口连接，所述蒸汽热交换器的汽侧出口与凝水排出管道连接。作为优选，本技术还包括内环水散热阀、冷却塔和冷却水旁路管道，所述内环水散热阀的进口与内环水排出管道连接，所述内环水散热阀的出口与冷却塔的冷却水进口连接，所述冷却塔的冷却水出口通过冷却水旁路管道连接到内环水回流管道。作为优选，本技术所述软化水处理装置为反渗透软化水处理装置。作为优选，本技术所述冷却塔为闭式循环冷却塔。作为优选，本技术能够在内环水余热利用系统和蒸汽加热系统间进行切换，保证了燃气轮机内环水散热系统的可靠性，提高了软化水处理装置的全周期效率。一种燃气轮机内环水余热利用方法，其特点在于：采用燃气轮机内环水余热利用系统进行，所述燃气轮机内环水余热利用方法的步骤如下：（1）当系统正常工作时，内环水余热利用阀和原水管道截止阀打开，内环水散热阀、原水旁路截止阀和蒸汽球阀关闭，燃气轮机输送烟气供余热锅炉工作，燃气轮机的内环水不停的进行循环，带出的热量由热交换器传递给原水，原水加热到适宜温度后由热交换器排出，进入软化水处理装置进行处理，为余热锅炉提供足够的补水；（2）当热交换器出现故障或需要维护时，内环水余热利用阀和原水管道截止阀关闭，内环水散热阀、原水旁路截止阀和蒸汽球阀打开，原水通过原水旁路管道进入蒸汽热交换器，与来自余热锅炉的抽汽进行热量交换，原水温度达标后送入软化水处理装置进行处理；（3）当锅炉补水量较小时，为保持燃气轮机的内环水回水温度在合理范围内，此时需打开内环水余热利用阀、原水管道截止阀和内环水散热阀，关闭原水旁路截止阀和蒸汽球阀，燃气轮机的内环水多余的热量通过冷却塔排走，保证燃气轮机安全工作；（4）当锅炉补水量较大时，内环水余热利用阀、原水管道截止阀、原水旁路截止阀和蒸汽球阀打开，内环水散热阀关闭，使原水通过热交换器和蒸汽热交换器进行换热，保证软化水补水装置有充足的适宜温度的原水。作为优选，本技术包括以下通道：燃气轮机的烟气通过烟气余热利用管道进入余热锅炉，随后通过废气排出管道排走形成燃气轮机烟气利用管道；燃气轮机的内环水通过内环水排出管道进入内环水余热利用阀，随后进入热交换器，再由内环水回流管道流回燃气轮机形成余热利用通道；燃气轮机的内环水通过内环水排出管道进入内环水散热阀，随后进入冷却塔，再经冷却水旁路管道流入内环水回流管道形成内环水散热通道；原水由原水管道进入原水管道截止阀，随后进入热交换器，再通过出水管道进入软化水处理装置，最后通过补水管道进入余热锅炉形成余热加热原水通道；原水由原水管道进入原水旁路截止阀随后通过原水旁路管道进入蒸汽热交换器再通过旁路出水管道进入软化水处理装置，最后通过补水管道进入余热锅炉形成原水蒸汽加热通道；余热锅炉通过蒸汽管道和蒸汽球阀进入蒸汽热交换器，随后通过凝水排出管道排出形成蒸汽放热通道。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）可以有效利用燃气轮机内环水的低品质废热，避免了热量的浪费；（2）节约了反渗透装置传统工艺所需的蒸汽，消除了热量“高质低用”的现象；（3）大大降低了燃气轮机内环水系统的冷却塔风机耗电量，提高了系统的经济效益；（4）内环水温度较低，不易出现原水加热后水温过高，损坏反渗透膜的现象；（5）以内环水余热利用系统为主，辅之以蒸汽加热系统，保证了系统的可靠性；（6）结构设计合理，构思独特，运行平稳，可靠性好。附图说明图1是本技术实施例中燃气轮机内环水余热利用系统的结构示意图。图中：1、燃气轮机；2、烟气余热利用管道；3、余热锅炉；4、废气排出管道；5、内环水排出管道；6、内环水余热利用阀；7、热交换器；8、内环水回流管道；9、内环水散热阀；10、冷却塔；11、冷却水旁路管道；12、原水管道；13、原水管道截止阀；14、出水管道；15、软化水处理装置；16、补水管道；17、原水旁路截止阀；18、原水旁路管道；19、蒸汽热交换器；20、旁路出水管道；21、蒸汽管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气轮机内环水余热利用系统，包括燃气轮机，其特征在于：还包括烟气余热利用管道、余热锅炉、废气排出管道、内环水排出管道、内环水余热利用阀、热交换器、内环水回流管道、原水管道、原水管道截止阀、出水管道、软化水处理装置、补水管道、原水旁路截止阀、原水旁路管道、蒸汽热交换器、旁路出水管道、蒸汽管道、蒸汽球阀和凝水排出管道，所述燃气轮机的烟气出口通过烟气余热利用管道与余热锅炉的烟气进口连接，所述余热锅炉的烟气出口连接废气排出管道，所述燃气轮机的内环水出口通过内环水排出管道与内环水余热利用阀的进口连接，所述内环水余热利用阀的出口与热交换器的高温水侧进口连接，所述热交换器的高温水侧出口通过内环水回流管道与燃气轮机的内环水进口连接，所述原水管道与原水管道截止阀的进口连接，所述原水管道截止阀的出口与热交换器的低温水侧进口连接，所述热交换器的低温水侧出口通过出水管道与软化水处理装置的进水口连接，所述软化水处理装置的出水口通过补水管道与余热锅炉的补水口连接，所述原水旁路截止阀的进口与原水管道连接，所述原水旁路截止阀的出口通过原水旁路管道与蒸汽热交换器的水侧进口连接，所述蒸汽热交换器的水侧出口通过旁路出水管道与软化水处理装置的进水口连接，所述余热锅炉的抽汽接口通过蒸汽管道与蒸汽球阀的进口连接，所述蒸汽球阀的出口与蒸汽热交换器的汽侧进口连接，所述蒸汽热交换器的汽侧出口与凝水排出管道连接。...

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机内环水余热利用系统，包括燃气轮机，其特征在于：还包括烟气余热利用管道、余热锅炉、废气排出管道、内环水排出管道、内环水余热利用阀、热交换器、内环水回流管道、原水管道、原水管道截止阀、出水管道、软化水处理装置、补水管道、原水旁路截止阀、原水旁路管道、蒸汽热交换器、旁路出水管道、蒸汽管道、蒸汽球阀和凝水排出管道，所述燃气轮机的烟气出口通过烟气余热利用管道与余热锅炉的烟气进口连接，所述余热锅炉的烟气出口连接废气排出管道，所述燃气轮机的内环水出口通过内环水排出管道与内环水余热利用阀的进口连接，所述内环水余热利用阀的出口与热交换器的高温水侧进口连接，所述热交换器的高温水侧出口通过内环水回流管道与燃气轮机的内环水进口连接，所述原水管道与原水管道截止阀的进口连接，所述原水管道截止阀的出口与热交换器的低温水侧进口连接，所述热交换器的低温水侧出口通过出水管道与软化水处理装置的进水口连接，所述软化水处理装置的出水口通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：周崇波，陈飞飞，
申请(专利权)人：杭州华电双冠能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33