燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统技术方案

本发明专利技术为一种燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统，由燃气轮机发电机组、余热锅炉、余热热水器、热水贮箱、用热设备、二次蒸汽发生器以及配套的连接管等组成封闭蒸汽供热系统；余热锅炉和余热热水器连接，余热热水器由循环管、循环泵和热水贮箱构成强制循环回路。本发明专利技术避免了工质在热交换过程中质和热的流失，不但热效率高，而且工质无二次污染，使锅炉排污量大幅度降低；在运行中，其补水量可控制在1%以下，余热热水器又把尾气中的大部分潜热和显热回收，使综合热效率大幅度提高，这对降低工程造价、降低供热成本产生重大作用。该技术可用于机场、宾馆、学校冷热电三联供和食品、啤酒﹑轻纺﹑化工等工业领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热能工程系统
，涉及一种燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统。
技术介绍
燃气轮机发电机组泛指燃用气体、液体燃料的以燃气轮机为主流包括内燃机在内的动力发电机组。目前，在主要以天然气为燃料的分布式燃气轮机发电机组热电联产已是比较成熟的技术，市场也在逐步扩大，但蒸汽供热系统仍存在有工质在热交换过程中质和热的流失较大、供热系统的热效率较低、余热锅炉排烟中的显热和潜热未能得到充分的利用、工程造价和供热成本较高的问题， 在如何进一步提高燃气轮机发电机组热电联产的供热系统热利用率方面也缺少更多的分析研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种设计结构合理并具有更高综合热效率的燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统。为实现上述专利技术目的而采用的技术解决方案是这样的:所提供的燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统含有燃气轮机发电机组、余热锅炉、余热热水器、热水贮箱、多个用热设备、二次蒸汽发生器、低位凝水箱、蓄水罐、高温泵、循环泵、分汽缸、蒸汽主管、蒸汽干管、凝水管、循环管以及配套的连通管，燃气轮机发电机组的烟道与余热锅炉的进烟口连接，余热锅炉的排烟口和余热热水器的烟气入口连接，余热热水器的出水口和进水口通过循环管分别和热水贮箱的上部和下部连接，其中在进水口循环管段装有循环泵构成强制循环回路；余热锅炉的蒸汽出口通过蒸汽主管与分汽缸的进汽口连接，分汽缸的出汽口通过蒸汽干管分别通至各用热设备及二次蒸汽发生器上部进汽口，用热设备、二次蒸汽发生器下部的凝水管和低位凝水罐上部连接；低位凝水罐下部通过装有高温泵的凝水管和蓄水罐连接；蓄水罐下部通过装有高温泵的凝水管和余热锅炉连接，蓄水罐上部装有连通管和蒸汽主管连接。本专利技术进一步的技术方案还包括:该燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统的蒸汽供热系统为全封闭运行。本专利技术进一步的技术方案还包括:系统中与各用热设备、二次蒸汽发生器和低位凝水箱连接的凝水管为采用两相流半管自流运行的凝水管。本专利技术进一步的技术方案还包括:在余热锅炉的进烟道中设置有补燃器，以提高烟气温度和流量，满足供气需求。本专利技术进一步的技术方案还包括:在该燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统的蒸汽供热系统中设有二次蒸汽发生器，其产生的二次蒸汽可供应蒸汽直接换热的场合。本专利技术进一步的技术方案还包括:由于该系统中要损失少量的水，因此在系统中设置有向余热锅炉补充脱盐水的小型反渗透膜水处理机组。本专利技术进一步的技术方案还包括:由余热热水器、热水贮箱、循环泵及循环管构成强制热水循环系统，其中的余热热水器吸收尾气中大部分潜热和显热，可生产50°c以上的热水，供应生活热水或生产热水。本专利技术进一步的技术方案还包括:在系统中的蒸汽供热系统内，配套设置有蒸汽型的溴化锂吸收式冷水机组，可实现冷、热、电三联供。本专利技术所述的供热系统实际工作中，由燃气轮机发电机组排出的400 600°C高温烟气进入余热锅炉，余热锅炉产生蒸汽供给蒸汽供热系统中的用热设备，如用热设备需要的蒸汽参数较高和蒸汽流量较大时，可通过在进入余热锅炉的烟道中增设补燃器的方式提高烟气温度和流量，满足系统未端蒸汽供汽的需求，补燃器也可用来增加余热锅炉产汽量，满足在蒸汽供热系统中在某时间段供汽量增大的需求，故补燃器起到了调节未端蒸汽供热系统热负荷的作用；由于蒸汽供热系统属封闭运行，蒸汽在用热设备中放出潜热变成冷凝水，凝水汇集于低位凝水箱后再由高温泵被送回锅炉，凝水在封闭的工况中除存在散热损失外温度比供汽温度低30°C左右，其温度在120°C以上，和余热锅炉排烟温度间的温差较小，因此排烟温度还是比较高的；又由于以天然气为燃料燃气轮机发电机组的余热锅炉排出的烟气中含有水蒸汽，因此余热锅炉末端设置余热热水器，用于把余热锅炉中的显热和潜热进一步回收利用，并生产50°C以上的热水加以利用，以提高综合热效率。余热热水器在此可取代省煤器。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是:燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统末端蒸汽供热系统工质(水)以汽-液-汽相变形态在完全封闭的系统内循环，避免了工质在热交换过程中质和热的流失，最大限度地提高了蒸汽供热系统的热效率，也使余热锅炉排烟中的显热和潜热得到了充分的利用；系统中的工质在完全封闭的状态下循环，避免了工质污染，使锅炉排污量大幅度降低，在运行中其补水量可控制在1%以下；本专利技术中与用热设备和低位凝水箱连接的凝水管不必装疏水阀，避免了疏水阀的漏汽损失；用户工程设计以热定电，把热负荷作为基本设计参数的燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统热能利用率的提高对可降低工程造价，降低供热成本，提高系统的经济性发挥显著作用。本专利技术的推广应用可对节约天然气这种优质的清洁能源发挥重要作用，使有限的天然气资源发挥更大的效益，亦可节约大量的水资源。附图说明图1为本专利技术一个具体实施例的原理结构示意图。图中各数字标号的名称分别是:1 一燃气轮机发电机组，2 —旁通烟道，3 —补燃器，4 一余热锅炉，5 —余热热水器，6 —循环泵，7 —循环管，8 —热水贮箱，9 一高温泵，10 -蒸汽主管，11 一蓄水罐，12 一连通管，13 一分汽缸,14 一蒸汽干管，15 一用热设备，16 —闻温泵，17 一凝水管，18 一低位凝水箱，19 一二次蒸汽发生器，20 —二次蒸汽管。附图中粗实线表示蒸汽管，虚线表示凝水管，点划线表示循环管。具体实施例方式以下将结合附图对本
技术实现思路
做进一步说明，但本专利技术的实际应用形式并不仅限于图示的实 施例。参见附图，本专利技术所述的燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统由燃气轮机发电机组1、补燃器3、余热锅炉4、余热热水器5、热水贮箱8、分汽缸13、(多个)用热设备15、二次蒸汽发生器19、低位凝水罐18、蓄水罐11、蒸汽主管10、蒸汽干管14、凝水管17、循环管7、高温泵9、高温泵16、循环泵6以及其它配套的阀门、仪表、管路等组成。燃气轮机发电机组和I余热锅炉4连通的烟道中装有补燃器3，余热锅炉4排烟口和余热热水器5的烟气入口连接，蒸汽主管10和分汽缸13连接，分汽缸13的出汽口连接多根蒸汽干管14，用热设备15和二次蒸汽发生器19分别和蒸汽干管14连接，余热热水器5中的热被锅炉吸收产生蒸汽供给用热设备；用热设备的凝水管17和低位凝水箱18的上部入水口连接；低位凝水箱18下部和蓄水罐11连接并装有高温泵16 ;蓄水罐11的下部通过装有高温泵9的凝水管和余热锅炉4连接，蓄水罐11上部装有连通管12和蒸汽主管10连接；余热热水器5由循环管7分别和热水贮箱8的上部和下部连接，在热水贮箱8的下部循环管段装有循环泵6。在上述燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统中，补燃器3主要是用来调节蒸汽供热系统的热负荷，满足供热系统不同时间段的用热量，也可用来提高蒸汽供热参数满足用热设备的热工艺需求。在该系统中，用热设备15、二次蒸汽发生器20和低位凝水箱18连接的凝水管17为两相流半管自流运行。本专利技术所述的供热系统为全封闭运行。从理论上讲，工质在热交换中，质和热不向外流失；在运行中不存在氧腐蚀，蒸汽供热系统热效率高达97.8%，补水量在0.5%，少量的补水可由小型的反渗膜净水机组补给，无须设除氧器。此外，该系统中的余热热水器5由循环管7、循环泵6和热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气轮机发电机组热电联产封闭供热系统，含有燃气轮机发电机组(1)、余热锅炉(4)、余热热水器(5)、热水贮箱(8)、多个用热设备(15)、二次蒸汽发生器(19)、低位凝水箱(18)、蓄水罐(11)、高温泵(9、16)、循环泵(6)、分汽缸(13)、蒸汽主管(10)、蒸汽干管(14)、凝水管(17)、循环管(7)以及配套的连通管，其特征在于：燃气轮机发电机组(1)的烟道与余热锅炉(4)的进烟口连接，余热锅炉(4)的排烟口和余热热水器(5)的烟气入口连接，余热热水器的出水口和进水口(5)通过循环管(7)分别和热水贮箱(8)的上部和下部连接，其中在进水口循环管段装有循环泵(6)构成强制循环回路；余热锅炉(4)的蒸汽出口通过蒸汽主管(10)与分汽缸(13)的进汽口连接，分汽缸(13)的出汽口通过蒸汽干管(14)分别通至各用热设备(15)及二次蒸汽发生器(19)上部进汽口，用热设备(15)、二次蒸汽发生器(19)下部的凝水管(17)和低位凝水罐(18)上部连接；低位凝水罐(18)下部通过装有高温泵(16)的凝水管和蓄水罐(11)连接；蓄水罐(11)下部通过装有高温泵(9)的凝水管和余热锅炉(4)连接，蓄水罐上部装有连通管(12)和蒸汽主管(10)连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘绍允，赵国凌，陈开忠，
申请(专利权)人：刘绍允，赵国凌，陈开忠，
类型：发明
国别省市：