一种分布式能源小型燃气轮机尾气余热回收装置的制作方法

本实用新型涉及热能回收技术领域，具体涉及一种分布式能源小型燃气轮机尾气余热回收装置。

背景技术：

近年来，由于我国不断提高环境保护力度，煤、生物质等燃料的传统燃烧不再被允许。但有些比较偏僻、交通不发达、能源资源匮乏的地区，也需要电力供应以满足当地人民的生活、生产活动需要。面对这样的情况，目前主要的解决办法是在当地建立液化天然气(lng)供气站，并配备一座或多座小型燃气轮机进行发电。但由于燃气轮机本身的特性，它对于天然气的利用效率不是太高，其燃烧发电后排出的尾气温度较高，如果直接排放，会损失大量的热能，而且会对当地环境造成不利影响。因此，回收这些尾气中的热能，使之产生蒸汽，并用汽轮机发电，来补充燃气轮机的电能，可以大大节约能源，提高系统的发电效率，也符合能源梯级利用的科学原理。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高效回收燃气轮机发电后产生的中低温尾气热能，提高能源利用率的分布式能源小型燃气轮机尾气余热回收装置。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：一种分布式能源小型燃气轮机尾气余热回收装置，包括锅筒和多台相同结构的换热锅炉，所述的换热锅炉内部为烟气通道，换热锅炉在烟气通道上设置有换热装置，换热装置包括依烟气流通方向依次设置的过热器、蒸发器、省煤器和热水器，过热器、蒸发器、省煤器和热水器内通入热载体水并通过过热器、蒸发器、省煤器和热水器的受热面在烟气通道内与烟气进行热交换。

进一步地，所述换热装置依热载体水的流通方向的连接结构为：热水器与省煤器一端连通，省煤器另一端与上部锅筒连通，锅筒与蒸发器导入端连通，蒸发器的导出端与锅筒连通，锅筒与过热器导入端连通；换热装置的给水先进入热水器预热，然后导入省煤器中换热/吸热，然后引入锅筒，所述锅筒通过下降管将引入的水通过蒸发器导入端导入蒸发器中吸热，产生汽水混合物，通过蒸发器的导出端打入件锅筒内进行汽水分离，分离出的蒸汽通过过热器导入端引入过热器被进一步加热并排出过热蒸汽。

进一步地，所述的换热锅炉为立式结构，顶部设置烟气进口、底部设置烟气出口，烟气流通方向为从上至下，锅筒设置在换热锅炉上部。

进一步地，所述的过热器、蒸发器、省煤器和热水器的受热面均采用扩展面换热结构，此结构大大提高了单位体积内的换热面积，有效降低了排烟温度。使锅炉整体体积大大缩小，并实现模块化。

进一步地，所述热水器与省煤器一端通过除氧器后连通，所述的换热装置的给水进入热水器预热后经除氧器除氧后导入省煤器中换热/吸热。

进一步地，所述锅筒通过下降管与循环泵连接，将引入的水通过蒸发器导入端导入蒸发器中吸热，产生汽水混合物。

进一步地，所述的锅筒顶部设置有防雨棚。

与现有技术相比，本实用新型具备的优点为：本实用新型的余热回收装置可以实现燃气轮机发电后产生的中低温尾气热能的回收，提高能源利用，增加发电量，同时排放达到节能环保要求；本实用新型的余热回收装置热回收效率高，并且操作简单，维护方便，性能稳定，可以确保长期、可靠、高效、经济运行。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为多台相同结构的换热锅炉结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示的一种分布式能源小型燃气轮机尾气余热回收装置，包括锅筒11和多台相同结构的换热锅炉，图2所示即为7台相同结构的换热锅炉，可以将7台燃气轮机的尾气合并后进入一台锅筒11回收热能产生一定品位的蒸汽供汽轮机发电。所述的换热锅炉内部为烟气通道，换热锅炉在烟气通道上设置有换热装置，换热装置包括依烟气流通方向依次设置的过热器2、蒸发器3、省煤器4和热水器5，过热器2、蒸发器3、省煤器4和热水器5内通入热载体水并通过过热器2、蒸发器3、省煤器4和热水器5的受热面在烟气通道内与烟气进行热交换。

进一步地，所述换热装置依热载体水的流通方向的连接结构为：热水器5与省煤器4一端连通，省煤器4另一端与上部锅筒11连通，锅筒11与蒸发器3导入端连通，蒸发器3的导出端与锅筒11连通，锅筒11与过热器2导入端连通；换热装置的给水先进入热水器5预热，把常温水加热到90度左右，然后导入省煤器4中换热/吸热，接近饱和温度时引入锅筒11，所述锅筒11通过下降管10将引入的水通过蒸发器3导入端导入蒸发器3中吸热，产生汽水混合物，通过蒸发器3的导出端打入件锅筒11内进行汽水分离，分离出的蒸汽通过过热器2导入端引入过热器2被进一步加热，达到一定过热温度后送汽轮机作功发电，分离出来的水再由下降管10送到循环泵7入口，如此循环，不断产生过热蒸汽。其中省煤器的水是靠锅炉给水泵的压头强制流动，并通过此压力送到锅筒。循环泵是一种高温高汽蚀余量离心泵，它的入口是锅筒的下降管，通过循环泵把下降管内水增压，强制流入蒸发器去吸热并打入锅筒。锅筒内分离出的干饱和蒸汽由锅筒内部压力强迫打入过热器被进一步加热成过热蒸汽。本实用新型的余热回收装置还包括钢架8用于支撑各级受热面设备重量，平台扶梯9用于司炉人员对锅炉各个部位进行巡视检查操作。

进一步地，所述的换热锅炉为立式结构，顶部设置烟气进口1、底部设置烟气出口6，立式强制循环、烟气流通方向为从上至下；燃气发电机尾气由烟气进口1进入换热锅炉，依次通过过热器2、蒸发器3、省煤器4、热水器5、烟气出口6，烟气在上述各级受热面中换热降温，最后以较低温度排入大气。

进一步地，所述的过热器2、蒸发器3、省煤器4和热水器5的受热面均采用扩展面换热结构，此结构大大提高了单位体积内的换热面积，有效降低了排烟温度。使锅炉整体体积大大缩小，并实现模块化，即所述的过热器2、蒸发器3、省煤器4和热水器5均为独立的模块，可以通过组装的方式进行安装。余热回收装置按额定负荷运行，同时可以满足变负荷需要，能够适应燃气轮机负荷变化频繁，满足快速启停的要求，并且操作简单，维护方便，性能稳定，能确保长期、可靠、高效、经济运行。

进一步地，所述热水器5与省煤器4一端通过除氧器后连通，所述的换热装置的给水进入热水器5预热后送到除氧器进行除氧后再回到省煤器4继续换热/吸热，接近饱和温度时，引入锅筒11。

进一步地，所述锅筒11通过下降管10与循环泵7连接，由循环泵7增压后将引入锅筒11的、经省煤器4加热的水通过蒸发器3导入端导入蒸发器3中吸热，产生汽水混合物。

进一步地，本实用新型的分布式能源小型燃气轮机尾气余热回收装置可采用露天布置，所述的锅筒11顶部设置有防雨棚12，起到余热回收装置顶部锅筒11的防雨作用。

由于换热锅炉内部烟气流动是靠燃气轮机的背压来驱动，所以换热锅炉系统是在正压下运行，换热锅炉采用密封模块式结构，其刚性和密封性非常好。良好的密封性有效的防止了高温烟气的泄露，保证了安全，提高换热锅炉的热回收率，同时余热回收装置的烟气阻力不应超过燃气轮机排气背压，在性能保证的条件下，余热回收装置总的烟气侧阻力保证值为不大于115mmwg。

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