一种用于联合循环发电厂的余热梯级利用系统的制作方法

本实用新型涉及余热利用技术领域，具体涉及一种用于联合循环发电厂的余热梯级利用系统。

背景技术：

在温度较低、湿度较大时，由于空气中水汽会处于一种冰水混合物的状态，造成压气机可转导叶结冰冻住，进而造成燃机跳闸，甚至引起喘振。而且进口导叶上结的冰一旦脱落进入压气机会造成压气机叶片损坏。因此，燃气轮机运行时对压气机进口空气温度有严格的限制，以保护压气机的安全平稳运行。

燃机需要求入口天然气温度最小不能低于某一温度，然而在某些工况下，天然气温度可能达不到规定的要求，所以就需要对天然气进行加热。同时天然气加热也可以提高燃机的效率。

目前较为成熟的技术是从压气机出口引一路压缩空气到进气系统的入口位置，对进入进气系统的空气进行加热，但此种加热方式不仅影响进入燃机的空气量，也降低燃机效率，同时启动除湿装置时需要暖管。

余热锅炉的高中低压汽包的连续排污水不仅量大，且温度较高，如专利cn209876889u公开一种余热锅炉汽包连续排污水余热利用系统，先将汽包连续排污排至连排扩容器，再从连排扩容器的排水口通过换热器，给调压站出口天然气加热。

但现有技术中的汽包连续排污先排到连排扩容器，一方面，汽包连续排污势必会减温减压，造成热量的浪费，再给天然气进行加热，将没有从汽包连续排污直接加热能量利用高。另一方面，若汽包连续排污先排到连排扩容器，只能引出一条加热管路去给天然气进行加热。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于现有的余热锅炉汽包连续排污水余热利用系统热量利用率较低，提供一种用于联合循环发电厂的余热梯级利用系统。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种用于联合循环发电厂的余热梯级利用系统，包括低压连续排污管、中压连续排污管、高压连续排污管、预混器、进气室、第一换热器、第二换热器、压气机和燃烧器；所述第一换热器位于进气室内，所述进气室上设有空气进气口；

所述低压连续排污管与第一换热器连接，所述进气室与压气机连接，所述压气机与燃烧器连接；所述高压连续排污管和中压连续排污管均与预混器连接，所述预混器与第二换热器的进气口连接，所述第二换热器的出气口与燃烧器连接。

工作原理：从高压汽包连续排污引出高压连续排污管，从中压汽包连续排污引出中压连续排污管，从低压汽包连续排污引出低压连续排污管；

低压汽包连续排污水从低压连续排污管通入第一换热器内，空气从空气进气口进入进气室内，通过第一换热器换热升温后，从进气室通入压气机内，通过压气机将加热后的空气通入燃烧器内；

中压汽包连续排污水从中压连续排污管通入预混器内，高压汽包连续排污水从高压连续排污管通入预混器内，然后从预混器通入第二换热器内；天然气从第二换热器的进气口进入，通过第二换热器换热升温后，从第二换热器的出气口通入燃烧器内。

有益效果：本实用新型采用能量梯级利用的方式，从高、中、低压汽包连续排污水各引出一条加热管路，由于天然气加热所需温度较高，采用较高热级的能源(高中压汽包连续排污混合)加热天然气，由于天然气温度升高，可提高联合循环机组效率；采用低热量的能源(低压汽包连续排污)加热环境空气，只需将环境空气温度加热至设计值附近即可，达到除湿除冰的效果。

本实用新型利用高中压汽包连续排污分别给环境空气和天然气进行加热，实现了能量梯级利用，能量利用率高，不消耗任何能源，实现机组节能减排，产生的能量可用于发电厂循环发电，同时本实用新型结构简单，易于生产推广。

优选的，所述低压连续排污管上设有第一阀门，所述中压连续排污管上设有第二阀门，所述高压连续排污管上设有第三阀门。

优选的，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门的个数均为三个。

优选的，所述用于联合循环发电厂的余热梯级利用系统还包括连排扩容器、第一管道、第二管道和第三管道；

所述第一管道的一端与低压连续排污管连接，所述第一管道的另一端与连排扩容器连接，所述第一阀门位于第一管道与第一换热器之间；

所述第二管道的一端与中压连续排污管连接，所述第二管道的另一端与连排扩容器连接，所述第二阀门位于第二管道与预混器之间；

所述第三管道的一端与高压连续排污管连接，所述第三管道的另一端与连排扩容器连接，所述第三阀门位于第三管道与预混器之间。

有益效果：当第一换热器和第二换热器进行检修时，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，将高、中、低压汽包连续排污水排至连排扩容器。

优选的，所述第一管道的另一端与连排扩容器的进水口连接，所述第二管道的另一端与连排扩容器的进水口连接，所述第三管道的另一端与连排扩容器的进水口连接。

优选的，所述第一管道上设有第四阀门，所述第二管道上设有第五阀门，所述第三管道上设有第六阀门。

优选的，所述进气室内设有滤网，所述滤网沿空气流通轨迹设置，致使空气经过滤网后进入压气机。

优选的，所述第一换热器的进水口与低压连续排污管连接，所述第一换热器的出水口与凝汽器连接。

优选的，所述第二换热器的进水口通过第四管道与预混器的出水口连接，所述第二换热器的出水口与凝汽器连接。

有益效果：高、中、低压汽包排污水余热利用后，可回收至凝汽器继续利用。

优选的，所述第四管道上设有第七阀门。

优选的，所述第一换热器为第一管壳式换热器，所述第二换热器为第二管壳式换热器。

本实用新型的工作原理：从高压汽包连续排污引出高压连续排污管，从中压汽包连续排污引出中压连续排污管，从低压汽包连续排污引出低压连续排污管；

低压汽包连续排污水从低压连续排污管通入第一换热器内，空气从空气进气口进入进气室内，通过第一换热器换热升温后，从进气室通入压气机内，通过压气机将加热后的空气通入燃烧器内；

中压汽包连续排污水从中压连续排污管通入预混器内，高压汽包连续排污水从高压连续排污管通入预混器内，然后从预混器通入第二换热器内；天然气从第二换热器的进气口进入，通过第二换热器换热升温后，从第二换热器的出气口通入燃烧器内。

本实用新型的优点在于：本实用新型采用能量梯级利用的方式，从高中压汽包连续排污水各引出一条加热管路，由于天然气加热所需温度较高，采用较高热级的能源(高中压汽包连续排污混合)加热天然气，由于天然气温度升高，可提高联合循环机组效率；采用低热量的能源(低压汽包连续排污)加热环境空气，只需将环境空气温度加热至设计值附近即可，达到除湿除冰的效果。

本实用新型利用高中压汽包连续排污分别给环境空气和天然气进行加热，实现了能量梯级利用，能量利用率高，不消耗任何能源，可用于联合循环发电厂，实现机组节能减排，同时本实用新型结构简单，易于生产推广。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中用于联合循环发电厂的余热梯级利用系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中用于联合循环发电厂的余热梯级利用系统的结构示意图；

图中：低压连续排污管11；第一阀门12；进气室13；第一换热器14；压气机15；中压连续排污管21；第二阀门22；高压连续排污管31；第三阀门32；预混器41；第二换热器42；燃烧器43；第一管道51；第四阀门52；第二管道53；第五阀门54；第三管道55；第六阀门56；连排扩容器61；第四管道62；第五管道63；第六管道64；第七阀门65；滤网66。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例1

一种用于联合循环发电厂的余热梯级利用系统，如图1所示，包括低压连续排污管11、中压连续排污管21、高压连续排污管31、预混器41、进气室13、第一换热器14、第二换热器42、压气机15和燃烧器43。

低压连续排污管11上安装第一阀门12，中压连续排污管21上安装第二阀门22，高压连续排污管31上安装第三阀门32，阀门的安装方式为现有技术；

预混器41上设有进水口和出水口；第一换热器14安装在进气室13内，进气室13上设有空气进气口和空气出气口，为增加空气的受热范围，本实施例中空气进气口和空气出气口沿第一换热器14的轴线相对设置，本实施例中第一换热器14为第一管壳式换热器。

第二换热器42上设有进气口和出气口，本实施例中第二换热器42为第二管壳式换热器。

低压连续排污管11的一端与低压汽包连续排污口连接，低压连续排污管11的另一端穿过进气室13，低压连续排污管11的另一端与第一换热器14的进水口连接。

中压连续排污管21的一端与中压连续排污口连接，中压连续排污管21的另一端与预混器41的进水口连接；高压连续排污管31的一端与高压汽包连续排污口连接，高压连续排污管31的另一端与预混器41的进水口连接；预混器41的出水口与第二换热器42的进水口连接，第二换热器42上的出气口与燃烧器43的进气口连接。

本实施例的工作原理：开启第一阀门12、第二阀门22和第三阀门32，低压汽包连续排污水从低压连续排污管11通入第一换热器14内，中压汽包连续排污水从中压连续排污管21通入预混器41内，高压汽包连续排污水从高压连续排污管31通入预混器41内，然后从预混器41通入第二换热器42内；

空气从空气进气口进入进气室13内，通过第一换热器14换热升温后，从进气室13通入压气机15内，通过压气机15将加热后的空气通入燃烧器43内；

天然气从第二换热器42的进气口进入第二换热器42的换热管内进行换热升温后，从第二换热器42的出气口通入燃烧器43内。图1中箭头分别表示空气流向和天然气流向。

本实施例有益效果：本实施例中的系统采用能量梯级利用的方式，从高、中、低压汽包连续排污水各引出一条加热管路，由于天然气加热所需温度较高，采用较高热级的能源(高中压汽包连续排污混合)加热天然气，由于天然气温度升高，可提高联合循环机组效率；采用低热量的能源(低压汽包连续排污)加热环境空气，只需将环境空气温度加热至设计值附近即可，达到除湿除冰的效果。

本实施例利用高中压汽包连续排污分别给环境空气和天然气进行加热，实现了能量梯级利用，能量利用率高，不消耗任何能源，实现机组节能减排，同时本实用新型结构简单，易于生产推广。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于：如图2所示，还包括连排扩容器61、凝汽器(图未示)、第一管道51、第二管道53、第三管道55、第四管道62、第五管道63、第六管道64、第四阀门52、第五阀门54、第六阀门56、第七阀门65、进气格栅、滤网66，图2中箭头分别表示水流方向、空气流向和天然气流向。

第一管道51的一端与低压连续排污管11连接，第一管道51的另一端与连排扩容器61的进水口连接，第一阀门12位于第一管道51与第一换热器14之间，第一管道51上安装第四阀门52，阀门的安装方式为现有技术。

第二管道53的一端与中压连续排污管21连接，第二管道53的另一端与连排扩容器61的进水口连接，第二阀门22位于第二管道53与预混器41之间，第二管道53上安装第五阀门54，阀门的安装方式为现有技术。

第三管道55的一端与高压连续排污管31连接，第三管道55的另一端与连排扩容器61的进水口连接，第三阀门32位于第三管道55与预混器41之间，第三管道55上安装第六阀门56，阀门的安装方式为现有技术。

第四管道62的一端与预混器41的出水口连接，第四管道62的另一端与第二换热器42的进水口连接，第四管道62上安装第七阀门65，阀门的安装方式为现有技术。

第五管道63的一端与出气口连接，第五管道63的另一端与燃烧器43连接；第六管道64的一端与空气出气口连接，第六管道64的另一端与压气机15的进气口连接。

凝汽器的进水口与第一换热器14的出水口连接，凝汽器的进水口与第二换热器42的出水口连接，第一换热器14的出水口与第二换热器42的出水口与同一个凝汽器连接。

进气格栅安装在空气进气口处，滤网66安装在进气室13内，滤网66的个数、滤网66的滤孔大小根据实际需要设置，滤网66的侧壁与进气室13的内壁固定连接，滤网66位于第一换热器14和空气出气口之间，空气通过进气格栅进入进气室13，经第一换热器14换热后，通过滤网66，然后从空气出气口排出。

本实施例中第一阀门12、第二阀门22、第三阀门32的个数均为三个，第四阀门52、第五阀门54、第六阀门56、第七阀门65的个数均为两个，其中三个第一阀门12中有一个是电动调节阀门，三个第二阀门22中有一个是电动调节阀门，三个第三阀门32中有一个是电动调节阀门，两个第五阀门54中有一个是电动调节阀门，两个第六阀门56中有一个是电动调节阀门，两个第七阀门65中有一个是电动调节阀门。

通过开启第一阀门12、第二阀门22、第三阀门32、第四阀门52、第五阀门54、第六阀门56、第七阀门65，通过电动调节阀门使高、中压汽包连续排污进入预混器41进行预混，预混后的热水进入第二换热器42给天然气加热，换热后的热水排入凝汽器继续进行利用。

根据进气温度值，通过低压连续排污管11上的电动调节阀门，调节进入第一换热器14的换热热水流量，换热后的热水排入凝汽器继续进行利用。

本实施例的工作原理：当需要对第一换热器14和第二换热器42进行检修时，关闭第一阀门12、第二阀门22、第三阀门32，开启第四阀门52、第五阀门54和第六阀门56，将高、中、低压汽包连续排污排至连排扩容器61。

第一换热器14换热后的热水排入凝汽器，第二换热器42换热后的热水排入凝汽器。

本实施例的有益效果：通过设置连排扩容器61，可以方便第一换热器14和第二换热器42检修时使用；通过设置多个阀门，可以防止当其中一个阀门出现损坏时，可以使用其他阀门；设置滤网66可以对加热后的空气进行过滤。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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