天然气分布式能源系统技术方案

本实用新型专利技术公开了天然气分布式能源系统，包括：天然气发电系统，其包括空气压气机和天然气源，所述空气压气机以及天然气源均分别通过管道与燃烧室连接，所述燃烧室再依次通过管道串联连接燃气透平、余热锅炉、蒸汽轮机；煤气能源系统，其包括通过管道依次串联连接的气化炉、除尘器、洗气塔、清洁煤气锅炉、蒸汽轮机；其中，所述余热锅炉的管道和清洁煤气锅炉的管道汇总后再连接蒸汽轮机，所述燃气透平连接第一发电机，所述蒸汽轮机连接第二发电机。本实用新型专利技术解决了以天然气作为一次能源的燃气分布式能源系统在保持正常供能的前提下降低对天然气的依赖，减少气荒对分布式能源系统的影响。

【技术实现步骤摘要】
天然气分布式能源系统
本技术涉及分布式能源系统
更具体地说，本技术涉及天然气分布式能源系统。
技术介绍
天然气是一种优质、高效的清洁能源，增加天然气在一次能源消费中的比重，是国家能源结构调整中重要的一环，从环境保护、提高能源利用效率的角度考虑，增加天然气在一次能源消费中的比重有助于国民经济的可持续发展。天然气分布式能源作为“十三五”战略新兴产业，是相对于传统的集中式能源生产与供应模式而言的，是靠近用户端直接向用户提供各种形式能量的中小型终端供能系统。该系统便于实现能源梯级利用，在具有更高能源利用率的同时还具有更高供能安全性以及更好的环保性能。分布式能源具有能效利用合理、损耗小、污染少、运行灵活，系统经济性好等特点，是未来世界能源技术的重要发展方向。传统的分布式能源以天然气为一次能源，近年来，我国的天然气需求持续增长，但是随着冬季天然气用气高峰期全国性气荒的不断增大，造成部分天然气分布式能源系统无法正常运行。目前，清洁煤气行业经过不断的发展，工艺越来越成熟。利用清洁煤气作为一次能源的分布式能源系统，是对天然气分布式能源系统的一种补充和完善。同时，也是煤炭清洁利用的一种形式，对于促进我们煤炭资源的清洁利用、提高能源利用效率具有积极的示范作用。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供天然气分布式能源系统，解决了以天然气作为一次能源的燃气分布式能源系统在保持正常供能的前提下降低对天然气的依赖，减少气荒对分布式能源系统的影响。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，提供了天然气分布式能源系统，包括：天然气发电系统，其包括空气压气机和天然气源，所述空气压气机以及天然气源均分别通过管道与燃烧室连接，所述燃烧室再依次通过管道串联连接燃气透平、余热锅炉、蒸汽轮机；煤气能源系统，其包括通过管道依次串联连接的气化炉、除尘器、洗气塔、清洁煤气锅炉、蒸汽轮机；其中，所述余热锅炉的管道和清洁煤气锅炉的管道汇总后再连接蒸汽轮机，所述燃气透平连接第一发电机，所述蒸汽轮机连接第二发电机。优选的是，所述天然气发电系统还包括通过管道依次串联连接的LNG储罐、LNG气化装置、天然气压气机，所述天然气压气机连接到天然气源的管道上。优选的是，所述蒸汽轮机与气化炉通过蒸汽管道相连，所述蒸汽轮机还通过蒸汽管道连接有蒸汽提供装置。优选的是，所述蒸汽轮机还通过蒸汽管道连接有蒸汽溴化锂机组和汽水换热器，所述蒸汽溴化锂机组连接供冷装置，所述汽水换热器连接供热装置。优选的是，所述气化炉连接煤料进口、氧气进口、排渣系统。优选的是，所述天然气源连接到燃烧室上的管道上设置有调节阀，所述空气压气机入口设置有进口导叶，所述清洁煤气锅炉的管道上设置有调节阀。本技术至少包括以下有益效果：1、本技术为多种清洁能源输入的分布式能源系统，降低了对单一输入能源的依赖，能够通过调节各种能源的输入比例，更好的适应一次能源的波动性，保证用户的正常供汽和供电。2、本技术的LNG储罐常备LNG，在管道天然气供应不足时，由LNG储罐中的LNG气化加压后供入燃气轮机的燃烧室，保证系统的正常运行。3、本技术采用单独的清洁煤气锅炉，没有采用利用清洁煤气补燃的烟气余热锅炉，不会出现补燃量过大时余热锅炉烟气温度过高带来的安全隐患，同时能够降低设备的制造成本，保证系统的安全运行。4、本技术最终进入蒸汽轮机的为余热锅炉的蒸汽和清洁煤气锅炉的蒸汽，可以灵活调节两种输入能源的比例，保证进入蒸汽轮机的总进汽量不变，即可保证整个系统能源的正常供应。5、本技术原煤的运输相比生物质的收集和运输更为成熟，清洁煤气的生产供应更加连续稳定。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本技术的结构示意图。附图标记说明：1、LNG储罐；2、LNG气化装置；3、天然气压气机；4、空气压气机；5、燃烧室；6、燃气透平；7、余热锅炉；8、气化炉；8-1、煤料进口；8-2、氧气进口；8-3、排渣系统；9、除尘器；10、洗气塔；11、清洁煤气锅炉；12、蒸汽轮机；13、第一发电机；14、第二发电机；15、蒸汽溴化锂机组；16、汽水换热器；17、天然气源。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，在本技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1所示，本技术提供一种天然气分布式能源系统，其特征在于，包括：天然气发电系统，其包括空气压气机4和天然气源17，所述空气压气机4以及天然气源17均分别通过管道与燃烧室5连接，所述燃烧室5再依次通过管道串联连接燃气透平6、余热锅炉7、蒸汽轮机12；燃气透平6与余热锅炉7之间为烟气管道，余热锅炉7和蒸汽轮机12之间为蒸汽管道；煤气能源系统，其包括通过管道依次串联连接的气化炉8、除尘器9、洗气塔10、清洁煤气锅炉11、蒸汽轮机12；气化炉8、除尘器9、洗气塔10和清洁煤气锅炉11之间均为煤气管道，清洁煤气锅炉11和蒸汽轮机12之间为蒸汽管道；其中，所述余热锅炉7的蒸汽管道和清洁煤气锅炉11的蒸汽管道汇总为一根蒸汽管道后再连接蒸汽轮机12，所述燃气透平6连接第一发电机13，所述蒸汽轮机12连接第二发电机14。在上述技术方案中，天然气源17内的天然气通过天然气管道进入燃烧室5，空气压气机4从环境中吸入空气压缩，压缩后的空气和天然气在燃烧室5混合燃烧，产生高温高压烟气在燃气透平6中膨胀做功，带动与燃气透平6同轴的第一发电机13发电。在燃气透平6中膨胀做功后的高温烟气通过烟气管道进入余热锅炉7，产生高温高压的水蒸气通过蒸汽管道进入蒸汽轮机12中膨胀做功，带动与蒸汽轮机12同轴的第二发电机14发电。气化炉8内的清洁煤气通过煤气管道先后进入除尘器9、洗气塔10和清洁煤气锅炉11，在清洁煤气锅炉11燃烧，产生高温高压的水蒸气通过蒸汽管道与余热锅炉7产生的高温高压水蒸气管道汇总为一根蒸汽管道，一起进入蒸汽轮机12中膨胀作用，带动与蒸汽轮机12同轴的第二发电机14发电。多种清洁能源输入的分布式能源系统，降低了对单一输入能源的依赖。采用单独的清洁煤气锅炉11，没有采用利用清洁煤气补燃的烟气余热锅炉，不会出现补燃量过大时余热锅炉7烟气温度过高带来的安全隐患，同时能够降低设备的制造成本。在另一种技术方案中，所述天然气发电系统还包括通过天然气管道依次串联连接的LNG储罐1、LNG气化装置2、天然气压气机3，所述天然气压气机3连接到天然气源17的天然气管道上。LNG储气罐常备LNG，在天然气管道的上游即天然气源17出现供气不足时，通过LNG管道进入LNG气化装置2产生天然气，经天然气压气机3加压后通过天然气管道供入燃烧室5。LNG储罐1常备LNG，在管道天然气供应不足时可气化加压后送入燃气轮机燃烧室5，保证本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.天然气分布式能源系统，其特征在于，包括：天然气发电系统，其包括空气压气机和天然气源，所述空气压气机以及天然气源均分别通过管道与燃烧室连接，所述燃烧室再依次通过管道串联连接燃气透平、余热锅炉、蒸汽轮机；煤气能源系统，其包括通过管道依次串联连接的气化炉、除尘器、洗气塔、清洁煤气锅炉、蒸汽轮机；其中，所述余热锅炉的管道和清洁煤气锅炉的管道汇总后再连接蒸汽轮机，所述燃气透平连接第一发电机，所述蒸汽轮机连接第二发电机。

【技术特征摘要】
1.天然气分布式能源系统，其特征在于，包括：天然气发电系统，其包括空气压气机和天然气源，所述空气压气机以及天然气源均分别通过管道与燃烧室连接，所述燃烧室再依次通过管道串联连接燃气透平、余热锅炉、蒸汽轮机；煤气能源系统，其包括通过管道依次串联连接的气化炉、除尘器、洗气塔、清洁煤气锅炉、蒸汽轮机；其中，所述余热锅炉的管道和清洁煤气锅炉的管道汇总后再连接蒸汽轮机，所述燃气透平连接第一发电机，所述蒸汽轮机连接第二发电机。2.如权利要求1所述的天然气分布式能源系统，其特征在于，所述天然气发电系统还包括通过管道依次串联连接的LNG储罐、LNG气化装置、天然气压气机，所述天然气压气机连接到天然气源管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，韩涛，戴安，
申请(专利权)人：南京中燃能源发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32