廢熱利用型燃機天然氣加熱系統的製作方法
2023-06-02 22:18:41
廢熱利用型燃機天然氣加熱系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種廢熱利用型燃機天然氣加熱系統，其特徵在於，其包含燃氣/水換熱器，該燃氣/水換熱器一端連接有天然氣進氣端，另一端連接天然氣出氣端；該燃氣/水換熱器還連接有第一進水端和第一出水端，該第一進水端和第一出水端與閉式水循環冷卻系統相連接，該閉式水循環冷卻系統具有第二進水端和第二出水端，該第二出水端與第一進水端相連接，該第一出水端與第二進水端相連接。其提供一種全新的廢熱利用型的天然氣加熱系統。
【專利說明】廢熱利用型燃機天然氣加熱系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及應用於燃氣-蒸汽聯合循環發電機組的天然氣加熱系統。
【背景技術】
[0002]對於各型燃機，都要求燃機入口天然氣溫度最小不能低於某一溫度。然而在某些工況下，尤其是需要調壓的天然氣，其溫度可能達不到規定的要求，就需要對天然氣進行加熱。
[0003]現有加熱技術有以下幾種:(I)採用水浴爐對天然氣進行加熱，其原理為:從天然氣供氣母管中取部分天然氣進入水浴爐燃燒器，在燃燒室進行燃燒，中間介質水在鍋筒內被加熱後，對鍋筒中盤管內的天然氣進行加熱，從而達到加熱天然氣的目的。(2 )採用電加熱方式，原理基本同水浴爐加熱方案，只是用電去加熱中間介質水。(3)用蒸汽去加熱，原理是從鍋爐側引部分高溫的蒸汽去直接或者間接加熱天然氣。
[0004]以上三種方案都有使用的業績，但都有其不足之處。其中水浴爐方案需要消耗大量寶貴的天然氣；而電加熱也需要消耗大量的電量，增加了企業的運行成本；最後蒸汽加熱則需要消耗較多的蒸汽量，影響機組的發電或對外供熱能力。
實用新型內容
[0005]本實用新型所解決的技術問題在於提供一種全新的廢熱利用型的天然氣加熱系統。
[0006]本實用新型為達上述目的，所採用的主要技術手段在於:一種廢熱利用型燃機天然氣加熱系統，其特徵在於，其包含燃氣/水換熱器，該燃氣/水換熱器一端連接有天然氣進氣端，另一端連接天然氣出氣端；該燃氣/水換熱器還連接有第一進水端和第一出水端，該第一進水端和第一出水端與閉式水循環冷卻系統相連接，該閉式水循環冷卻系統具有第二進水端和第二出水端，該第二出水端與第一進水端相連接，該第一出水端與第二進水端相連接。
[0007]天然氣進氣端和/或天然氣出氣端設置有緊急關斷閥，該第一出水端連接有天然氣撿漏裝置。
[0008]該第二出水端與第一進水端之間設有升壓泵及調節閥組。
[0009]該第一出水端與第二進水端之間設有升壓泵及調節閥組。
[0010]該天然氣進氣端與天然氣出氣端之間設置有天然氣旁路管道，該天然氣旁路管道設置有緊急關斷閥。
[0011]本實用新型的有益效果如下。利用閉式水系統中的廢熱去加熱天然氣，在不消耗新的能量的情況下將天然氣加熱，同時閉式水被冷卻。
[0012]現以一臺F級燃機為例，天然氣的來氣溫度為_6°C，天然氣流量為18.98kg/s，通過本加熱系統，從閉式水回水母管中引大約250t/h且溫度為45°C閉式循環回水，可將天然氣加熱到40°C，而閉式水被冷卻到38°C，由此可以將1.95MW的熱量帶入天然氣系統。相對於水浴爐加熱方案，可以節約天然氣214.4 NmVh (天然氣低位發熱量32.72MJ/Nm3)，年節約燃料帶來的收益195.6萬元(燃料價格2.28元/Nm3，年利用小時數4000)，在扣除升壓泵的電耗4萬Kwh，電價為0.7Kwh,綜合年收益為近193萬元。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例的系統圖。
[0014]圖2為本實用新型另一實施例的系統圖。
【具體實施方式】
[0015]請參閱圖1及圖2所示，本實用新型一種廢熱利用型燃機天然氣加熱系統其包含燃氣/水換熱器1，該燃氣/水換熱器I 一端連接有天然氣進氣端11，另一端連接天然氣出氣端12 ;該燃氣/水換熱器I還連接有第一進水端13和第一出水端14，該第一進水端13和第一出水端14與閉式水循環冷卻系統2相連接，該閉式水循環冷卻系統2具有第二進水端21和第二出水端22，該第二出水端22與第一進水端13相連接，該第一出水端14與第二進水端21相連接。
[0016]其中，天然氣進氣端11和/或天然氣出氣端12設置有緊急關斷閥10，該第一出水端14連接有天然氣撿漏裝置141。該天然氣進氣端11與天然氣出氣端12之間設置有天然氣旁路管道15，該天然氣旁路管道15設置有緊急關斷閥10。
[0017]在圖1的實施例中，該第二出水端22與第一進水端13之間設有升壓泵16及調節閥組17。
[0018]在圖2的實施例中，該第一出水端14與第二進水端21之間設有升壓泵16及調節閥組17。
[0019]廠內的閉式水循環冷卻系統為現有結構，在使用時，其中水側流程是首先從閉式水循環冷卻系統2的閉式水循環泵31和閉式水換熱器32之間的閉式水回水母管33上引出一支路(暨第二出水端22)連接燃氣/水換熱器I的第一進水端13，在燃氣/水換熱器I中加熱天然氣，被冷卻後再從第一出水端14引出；同時在出水端迴路上設置有天然氣檢漏裝置141，用於檢測是否有天然氣洩漏到閉式水中，一旦檢測出洩漏，需迅速關閉天然氣進氣端11和天然氣出氣端12的緊急關斷閥10，並同時打開天然氣旁路管道15的緊急關斷閥10，使天然氣改走旁路；此外，為了保證冷卻水能順利返回到閉式水換熱器32後的閉式水供水母管34中，可以增設升壓泵16 ;同時通過在升壓泵16後設置調節閥組17來控制從閉式水回水母管引出閉式水量，進而控制燃氣/水換熱器氣側和水側出口段的溫度。氣側的流程是首先天然進入燃氣/水換熱器的天然氣進氣端11，並在燃氣/水換熱器I中吸收閉式水回水的熱量，被加熱到設定的溫度後從天然氣出氣端12排出再進入下遊天然氣系統。在燃氣/水換熱器出故障或維修解列時，天然氣改走旁路管道。
[0020]通過天燃氣出氣端可以依據需求設置溫度傳感器壓力傳感器等、天然氣檢漏裝置後的也可以依據需求設置溫度傳感器壓力傳感器等，並參考信號來控制調節閥組，保證天燃氣的出氣端溫度和閉式水的出水端溫度在設定範圍內，這是本領域技術人員均可以實現的。
【權利要求】
1.一種廢熱利用型燃機天然氣加熱系統，其特徵在於，其包含燃氣/水換熱器(I)，該燃氣/水換熱器(I) 一端連接有天然氣進氣端(11)，另一端連接天然氣出氣端(12)； 該燃氣/水換熱器(I)還連接有第一進水端(13)和第一出水端(14)，該第一進水端(13 )和第一出水端(14 )與閉式水循環冷卻系統(2 )相連接，該閉式水循環冷卻系統(2 )具有第二進水端(21)和第二出水端(22 )，該第二出水端(22 )與第一進水端(13 )相連接，該第一出水端(14)與第二進水端(21)相連接。
2.如權利要求1所述的廢熱利用型燃機天然氣加熱系統，其特徵在於，天然氣進氣端(11)和/或天然氣出氣端(12)設置有緊急關斷閥(10)，該第一出水端(14)連接有天然氣撿漏裝置(141)。
3.如權利要求1所述的廢熱利用型燃機天然氣加熱系統，其特徵在於，該第二出水端(22)與第一進水端(13)之間設有升壓泵(16)及調節閥組(17)。
4.如權利要求1所述的廢熱利用型燃機天然氣加熱系統，其特徵在於，該第一出水端(14)與第二進水端(21)之間設有升壓泵(16)及調節閥組(17)。
5.權利要求1-4任一所述的廢熱利用型燃機天然氣加熱系統，其特徵在於，該天然氣進氣端(11)與天然氣出氣端(12)之間設置有天然氣旁路管道(15)，該天然氣旁路管道(15)設置有緊急關斷閥(10)。
【文檔編號】F02M31/16GK203515873SQ201320696314
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月6日 優先權日:2013年11月6日
【發明者】袁雄俊, 虞強, 李惠民, 陸勇, 尹虓贏 申請人:中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司