燃气轮机联合加热炉系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种燃气轮机联合加热炉系统，包括燃气轮机、发电机和工艺物料加热炉，发电机与燃气轮机的输出端连接并通过燃气轮机带动发电机，燃气轮机的高温烟气排放口与工艺物料加热炉的热源入口之间通过高温烟气输送管道连接。本实用新型专利技术能够实现燃料气能源的梯级利用，有利于解决燃料气燃烧温度与加热物料温度相差较大导致的可用能(㶲)损失大的问题，提高燃料气能源可用能利用率。

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机联合加热炉系统
本技术属于加热炉的
，特别是涉及一种燃气轮机联合加热炉系统。
技术介绍
目前工业企业多采用加热炉为工艺物料加热，加热炉使用的燃料一般为燃料气，如图1所示。通过燃烧将燃料气的化学能转化为热能提供给物料，燃料气燃烧温度一般为700-800℃。而工业企业中的很多装置对于物料的加热温度要求不高，一般在400℃以下，使用燃料气作为热源加热物料，表观上利用了燃料气的热能，但物料所需加热的温度与燃料气燃烧温度相差较大，从热力学第二定律的角度看，这种能量利用方式的可用能损失(㶲损)比较大，是一种能量质量的浪费，存在较大的利用潜力。燃气轮机主要由压气机、燃烧室和燃气透平三大主要部件组成，经压气机压缩后的空气进入燃烧室与燃料混合燃烧成高温燃气，随即流入燃气透平中膨胀做功，带动发电机发电。然后将高温烟气排出燃气轮机，燃气轮机的排烟温度一搬在600℃左右，可继续利用烟气热能，主要是废热锅炉产汽，通过锅炉产蒸汽使烟气温度进一步降低到200℃。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种燃气轮机联合加热炉系统，实现燃料气能源的梯级利用，有利于解决燃料气燃烧温度与加热物料温度相差较大导致的可用能(㶲)损失大的问题，提高燃料气能源可用能利用率。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种燃气轮机联合加热炉系统，包括燃气轮机、发电机和工艺物料加热炉，所述发电机与燃气轮机的输出端连接并通过燃气轮机带动发电机，所述燃气轮机的高温烟气排放口与工艺物料加热炉的热源入口之间通过高温烟气输送管道连接。所述工艺物料加热炉与工艺物料输送管连接。所述燃气轮机中的燃烧室与燃料气输送管连接。所述燃气轮机和发电机设置为若干组且各组相互并联，各组中燃气轮机的高温烟气排放口分别与高温烟气输送管道连接。有益效果在本技术中首先能够利用燃料气进入燃气轮机将燃料气的热能转化为机械能进行发电利用，再将燃气轮机产生并排出的高温烟气输送至工艺物料加热炉中作为热源对工艺物料进行加热，实现了燃料气能源的梯级利用，采用该系统能够消除燃料气燃烧温度与加热物料温度相差较大导致的可用能(㶲)损失大的问题，从而提高了燃料气能源可用能利用率，同时能够产生发电的经济效益。附图说明图1为传统燃气加热炉的结构示意图。图2为本专利技术的结构示意图。图3为本专利技术实施例1的结构示意图。图4为本专利技术实施例2的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。如图2所示的一种燃气轮机联合加热炉系统，包括燃气轮机1、发电机2和工艺物料加热炉3。燃气轮机1中的燃烧室与燃料气输送管6连接。发电机2与燃气轮机1的输出端连接，通过燃气轮机1带动发电机2进行发电。工艺物料加热炉3与工艺物料输送管5连接。燃气轮机1的高温烟气排放口与工艺物料加热炉3的热源入口之间通过高温烟气输送管道4连接。燃气轮机1和发电机2也可以设置为多组且各组相互并联，各组中燃气轮机1的高温烟气排放口分别与高温烟气输送管道4连接。实施例1：某石油化工公司加氢装置使用上述的燃气轮机联合加热炉系统的优化改造实例。图3是该实施例的燃气轮机联合加热炉系统加热柴油物料的示意图。改造前的流程：柴油流量为290t/h，温度为270℃，使用传统的燃气加热炉将原料油加热到380℃，加热炉负荷22200kW。燃料热值35MJ/Nm3，加热炉效率为90％，燃料气在燃气加热炉直接燃烧加热原料油，需要燃料气2537Nm3/h。改造后的流程：柴油流量为290t/h，温度为270℃，使用专利技术的燃气轮机加热炉将原料油加热到380℃，加热炉负荷22200kW。燃料热值35MJ/Nm3，燃料气首先进入燃气轮机发电，其燃气轮机烟气进入加热炉加热原料油，需要燃料气3802Nm3/h，同时发电6653kW。改造内容：采用燃气轮机联合加热炉系统，包括1台燃气轮机1、1台发电机2和1座工艺物料加热炉3，其中燃气轮机1通过高温烟气输送管道4与工艺物料加热炉3连接，使燃料气进入燃气轮机1燃烧发电后排出的高温烟气进入工艺物料加热炉3加热柴油。改造效果：改造后燃料气用量增加1265Nm3/h，发电6653kW，燃料气价格按2.5元/Nm3，电价按0.6元/kW·h，年运行时间按照8000小时计，燃料气成本增加2530万元/年，发电效益3193万元/年，发电效益减去燃料气成本增加值，得到净效益663万元/年。实施例2：某炼油厂常减压装置使用上述的燃气轮机联合加热炉系统的优化改造实例。图4是该实施例的燃气轮机联合加热炉系统加热原料油物料的示意图。改造前的流程：原料油流量为1250t/h，温度为290℃，使用传统的燃气加热炉将原料油加热到360℃，加热炉负荷61000kW。燃料干气热值30MJ/Nm3，加热炉效率为90％，燃料干气在燃气加热炉直接燃烧加热原料油，需要燃料干气8133Nm3/h。改造后的流程：原料油流量为1250t/h，温度为290℃，使用专利技术的燃气轮机加热炉将原料油加热到360℃，加热炉负荷61000kW。燃料干气热值30MJ/Nm3，燃料干气首先进入燃气轮机发电，其燃气轮机烟气进入加热炉加热原料油，需要燃料干气10447Nm3/h，同时发电15670kW。改造内容：采用燃气轮机联合加热炉系统，包括3台燃气轮机1、3台发电机2和1座工艺物料加热炉3，其中燃气轮机1通过高温烟气输送管道4与工艺物料加热炉3连接，使燃料气进入各燃气轮机1燃烧发电后排出的高温烟气汇合进入工艺物料加热炉3加热原料油。改造效果：改造后燃料干气用量增加2314Nm3/h，发电15670kW，燃料干气价格按2.5元/Nm3，电价按0.6元/kW·h，年运行时间按照8000小时计，燃料气成本增加4628万元/年，发电效益7522万元/年，发电效益减去燃料气成本增加值，得到净效益2894万元/年。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气轮机联合加热炉系统，包括燃气轮机(1)、发电机(2)和工艺物料加热炉(3)，所述发电机(2)与燃气轮机(1)的输出端连接并通过燃气轮机(1)带动发电机(2)，其特征在于：所述燃气轮机(1)的高温烟气排放口与工艺物料加热炉(3)的热源入口之间通过高温烟气输送管道(4)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机联合加热炉系统，包括燃气轮机(1)、发电机(2)和工艺物料加热炉(3)，所述发电机(2)与燃气轮机(1)的输出端连接并通过燃气轮机(1)带动发电机(2)，其特征在于：所述燃气轮机(1)的高温烟气排放口与工艺物料加热炉(3)的热源入口之间通过高温烟气输送管道(4)连接。


2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机联合加热炉系统，其特征在于：所述工艺物料加热炉(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张高博，张炳辰，
申请(专利权)人：上海慧得节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31