基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统及其工作方法，包括热交换式轮机、RTO装置和换热器一，换热器一的高温气体通道入口连接RTO装置的热旁通风管，高温气体通道出口连通RTO装置的总出气管，热交换式轮机的空气入口连通压缩机的进气口，压缩机的出气口连通换热器一的空气通道入口，空气通道出口连通涡轮机的进气口，涡轮机的出气口连通RTO装置的燃烧室。本发明专利技术通过RTO装置引出高品位热源为热交换式轮机的空气升温并通过高温高压空气推动发电，避免了RTO装置的高品位热源浪费，提高了能源利用效率，也避免了传统燃气轮机对燃料的限制。轮机对燃料的限制。轮机对燃料的限制。

【技术实现步骤摘要】
基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及热电联产
，具体涉及一种基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]现有的常规RTO装置通过热旁通输出高温洁净空气进行部分热量的回收利用，但是其热旁通的排气必须小于进气的25％，避免大量热量被带走后RTO装置内温度降低影响RTO的净化效率，同时，常规RTO装置补入常温空气时容易扰动RTO温度场影响RTO的净化效率，需要提前消耗燃料对补入的常温气体加热，导致能源浪费；因此，市面上的常规RTO装置能源消耗大，同时RTO的高品位热源回收利用率不足。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统及其工作方法，用以解决现有技术中的RTO装置高品位热源回收利用率不足及能源消耗量大的问题。
[0004]本专利技术一方面提供了一种基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统，包括热交换式轮机、RTO装置和换热器一，所述换热器一内设置空气通道和高温气体通道两个独立通道，所述换热器一的高温气体通道入口连接RTO装置的热旁通风管，且高温气体通道出口连通至RTO装置的总出气管，RTO装置的高温洁净空气通过热旁通风管引入换热器一的高温气体通道为空气通道的空气进行换热升温，避免了传统燃气轮机内置燃烧机大量燃气的消耗，并充分对RTO的高品位热源进行回收利用，所述热交换式轮机设置空气入口，所述空气入口通过管道连通至热交换式轮机内压缩机的进气口，所述压缩机的出气口通过管道连通至换热器一的空气通道入口，新鲜空气经压缩机压缩为高压空气进入换热器一内进行换热升温，所述空气通道出口通过管道连通至热交换式轮机内涡轮机的进气口，所述涡轮机的涡轮、压缩机的压缩机轮与发电机的转轴同轴连接，换热升温后的高温高压空气推动发电，由内能转化为机械能，由机械能转化为电能输出，轮机发电的原理为现有技术，此处不做赘述，所述涡轮机的出气口通过管道连通至RTO装置的燃烧室，涡轮机的高温高压尾气作为助燃空气进入RTO装置的燃烧室，避免了常规的低温助燃空气进入燃烧室对温度场的扰动，并将低品位热源直接转化为高品位热源，降低烟囱的排风量。
[0005]进一步的，所述换热器一的高温气体通道出口与RTO装置的总出气管之间设置换热器二，所述换热器一的高温气体通道出口连通至换热器二的高温气体通道入口，所述换热器二的高温气体通道出口连通至RTO装置的总出气管，通过换热器二的设置进一步进行余热回收，提高RTO装置高品位热源的利用率。
[0006]进一步的，所述热旁通风管的进气端连接RTO装置末端上箱体，通过热旁通风管引出高温洁净气体的高品位热源。
[0007]进一步的，所述RTO装置的总出气管通过出气分管连接RTO装置下箱体的出气口，所述总出气管末端连通至烟囱，所述RTO装置的总进气管通过进气分管连接RTO装置下箱体
的进气口，所述总进气管上安装风机一。
[0008]进一步的，所述RTO装置的总出气管后端连接回风总管，所述回风总管上安装风机二，所述风机二前端的回风总管上安装空气进气管，所述回风总管通过回风分管连通至RTO装置下箱体的吹扫口和总进气管，将烟囱前的尾气部分循环回RTO使用，减少烟囱排放的风量，降低低品位热的总量。
[0009]进一步的，所述RTO装置上箱体的顶端安装多燃料喷射装置，可以将多种有机溶剂和高浓尾气喷射入RTO燃烧室，减少燃气的消耗。
[0010]进一步的，所述热交换式轮机的空气入口处安装过滤器。
[0011]本专利技术另一方面提供一种基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统的工作方法，包括如下步骤：
[0012](1)新鲜空气经热交换式轮机的空气入口进入压缩机内压缩；
[0013](2)经压缩的高压空气进入换热器一的空气管道，RTO装置的高温洁净气体通过热旁通风管进入换热器一的高温气体通道，高压空气与高温洁净气体在换热器一内换热；
[0014](3)高压空气换热升温后回流至热交换式轮机并进入涡轮机推动发电，高温洁净气体换热降温后流经换热器二进行换热后排入RTO装置的总出气管；
[0015](4)涡轮机的高温高压尾气作为助燃空气进入RTO装置的燃烧室。
[0016]进一步的，还包括：含VOCs的空气经风机一加压后进入RTO装置与多燃料喷射装置喷入的燃料和助燃空气混合参与氧化还原反应，反应后的洁净气体一部分进入热旁通风管，另一部分排入总出气管；总出气管的尾气一部分排入烟囱，另一部分进入回风总管与空气进气管汇入的新鲜空气混合，并经风机二加压后作为吹扫风或补风分别输送至RTO装置下箱体的吹扫口和总进气管。
[0017]采用上述本专利技术技术方案的有益效果是：
[0018]本专利技术通过RTO装置引出高品位热源为热交换式轮机的空气升温并通过高温高压空气推动发电，避免了RTO装置的高品位热源浪费，提高了能源利用效率，也避免了传统燃气轮机对燃料的限制，同时将热交换式轮机的尾气作为助燃空气排入RTO装置燃烧室，避免了常规空气进入RTO装置造成温度场的扰动
附图说明
[0019]图1为本专利技术基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统结构示意图；
[0020]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0021]1‑
热交换式轮机，101
‑
压缩机，102
‑
涡轮机，103
‑
发电机，2
‑
RTO装置，3
‑
换热器一，4
‑
热旁通风管，5
‑
总出气管，6
‑
换热器二，7
‑
烟囱，8
‑
总进气管，9
‑
风机一，10
‑
回风总管，11
‑
风机二，12
‑
空气进气管，13
‑
多燃料喷射装置，14
‑
过滤器。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0023]如图1所示，本实施例基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统，包括热交换式轮
机1、RTO装置2和换热器一3，所述换热器一3内设置空气通道和高温气体通道两个独立通道，所述换热器一3的高温气体通道入口连接RTO装置2的热旁通风管4，且高温气体通道出口连通至RTO装置2的总出气管5，RTO装置2的高温洁净空气通过热旁通风管4引入换热器一3的高温气体通道为空气通道的空气进行换热升温，避免了传统燃气轮机内置燃烧机大量燃气的消耗，并对RTO装置2产生的高品位热源进行充分回收利用，所述热交换式轮机1设置空气入口，所述空气入口通过管道连通至热交换式轮机1内压缩机101的进气口，所述压缩机101的出气口通过管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统，其特征在于，包括热交换式轮机、RTO装置和换热器一，所述换热器一内设置空气通道和高温气体通道两个独立通道，所述换热器一的高温气体通道入口连接RTO装置的热旁通风管，且高温气体通道出口连通至RTO装置的总出气管，所述热交换式轮机设置空气入口，所述空气入口通过管道连通至热交换式轮机内压缩机的进气口，所述压缩机的出气口通过管道连通至换热器一的空气通道入口，所述空气通道出口通过管道连通至热交换式轮机内涡轮机的进气口，所述涡轮机的出气口通过管道连通至RTO装置的燃烧室，所述涡轮机的涡轮、压缩机的压缩机轮与发电机的转轴同轴连接。2.根据权利要求1所述的基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统，其特征在于，所述换热器一的高温气体通道出口与RTO装置的总出气管之间设置换热器二，所述换热器一的高温气体通道出口连通至换热器二的高温气体通道入口，所述换热器二的高温气体通道出口连通至RTO装置的总出气管。3.根据权利要求1所述的基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统，其特征在于，所述热旁通风管的进气端连接RTO装置末端上箱体。4.根据权利要求1所述的基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统，其特征在于，所述RTO装置的总出气管通过出气分管连接RTO装置下箱体的出气口，所述总出气管末端连通至烟囱，所述RTO装置的总进气管通过进气分管连接RTO装置下箱体的进气口，所述总进气管上安装风机一。5.根据权利要求4所述的基于RTO和热交换式轮机的热电联产系统，其特征在于，所述RTO装置的总出气...

【专利技术属性】
技术研发人员：何群伟，
申请(专利权)人：克兰茨海南科技有限公司，
类型：发明
国别省市：