一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统的制作方法

本申请涉及燃气轮机补燃，具体涉及一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统。

背景技术：

1、在目前的燃气轮机发电的应用中，由于燃气轮机出口的尾气流量较大、温度较高，一般工厂都会在燃气轮机后面设置一台余热锅炉，余热锅炉利用燃气轮机的高温尾气产生一定压力的高温蒸汽供工厂相关工艺段使用，这样既降低了燃气轮机最终的排烟温度，提高了热利用效率，又可以代替蒸汽锅炉，节省投资与厂区空间。

2、但在有些工厂现场，需要的蒸汽量很大，而燃气轮机发电的电量又有限；同时，燃气轮机检修时，通常工厂仍然需要蒸汽。在这种情况下常规形式的补燃系统，采用自耗氧烧嘴直接喷入燃气并利用燃气轮机尾气中含有的氧气进行助燃，提高燃气轮机尾气的温度后再进入余热锅炉很难满足要求，因为传统补燃系统需要产生更多的蒸汽量，必须将燃气轮机尾气提高到很高的温度，而锅炉侧墙及锅炉换热管的耐温是有限的，燃气轮机尾气温度过高进入余热锅炉会损坏锅炉本身的寿命。cn108954374b公开了一种联合循环余热锅炉补燃风系统，设置补燃燃烧器用于对余热锅炉的补燃，其补燃效果较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，通过设置热风炉机构进行对余热锅炉的补燃，热风炉机构包括热风炉本体、燃烧器、二次风风机、冷却风机、助燃风机、三个风机分别与热风炉本体和燃烧器之间的连接关系，实现对余热锅炉补燃，解决了现有技术中提出的上述问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用了以下方案：

3、一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，包括燃气轮机和余热锅炉，燃气轮机的尾气端与余热锅炉之间设置烟道，远离燃气轮机的余热锅炉一侧设有烟囱，在烟道的中部连接有用于余热锅炉进行补燃的热风炉机构，所述热风炉机构包括热风炉本体、燃烧器和冷却风机，在烟道中部开设连接管，连接管依次连接热风炉本体和燃烧器，热风炉本体倒立设置于连接管的上方，冷却风机与热风炉本体、燃烧器分别连通。

4、进一步地，本发明通过设置热风炉本体和燃烧器进行补燃，将热风炉本体倒立设置在燃气轮机与余热锅炉之间的烟道上方，其顶部外径大于底部外径，能够充分利用空间，热风炉本体大小在此不受限制，节约了工厂现场的平面空间。冷却风机处于运行状态时，让少量的冷却风通过管道进入热风炉本体及燃烧器内，在热风炉本体内及燃烧器内形成更高的压力，防止燃气轮机的高温尾气在烟道内从热风炉烟气汇入点a处大量返回热风炉本体及燃烧器内，避免对热风炉本体及烧嘴造成损坏，延长使用寿命。

5、优选地，还包括二次风机，所述二次风机与远离连接管的热风炉本体的一侧通过设置二次风风道连接，所述二次风风道中设有二次风切断阀。此处的二次风机采用变频风机。

6、优选地，燃烧器顶部的一侧设有燃气管道用于连接燃气，燃气管道中设有燃气切断阀。

7、优选地，还包括助燃风机，助燃风机通过设置助燃风风道与燃烧器底部的一侧连通，所述助燃风风道中设有助燃风切断阀。

8、优选地，还包括第一冷却风道，所述第一冷却风道将冷却风机和二次风风道连通，所述二次风切断阀位于第一冷却风道与二次风风道连通处的前侧且邻近二次风机。

9、优选地，还包括第二冷却风道，第二冷却风道将冷却风机与助燃风风道连通，所述助燃风切断阀远离第二冷却风道与助燃风风道的连通处。

10、优选地，在所述第一冷却风道中设置二次风风道冷却切断阀。

11、优选地，在所述第二冷却风道中设置助燃风风道冷却切断阀。

12、优选地，在所述燃气轮机的尾气端与烟道的输入端设置隔断阀。

13、优选地，还包括设置在连接管与热风炉本体的底端之间的金属膨胀节。

14、本发明的有益效果为：

15、1.本发明将热风炉本体用于热电联产中的补燃系统，由于热风炉机构采用常规燃烧器系统，有独立的助燃风供应，同时改进二次风风机、冷却风机、助燃风机与热风炉本体和燃烧器的连接作为一个整体，对燃气轮机高温尾气中氧含量无要求，补燃的燃烧效率高；燃气轮机检修时，热风炉本体单独工作也能满足工厂的蒸汽需求。

16、2.本发明热风炉机构中的二次风机风量可以根据所需的蒸汽量及锅炉要求的温度上限进行确定，既能满足所需的蒸汽量，又能防止进入余热锅炉的烟气温度低于其要求的温度上限。

17、3.本发明设置小风量冷却风机，在不需要补燃的工况下，即保护了热风炉本体及烧嘴免受燃机高温尾气损坏，同时将大风量、高压力的二次风机及助燃风机停机，大大节省了二次风机及助燃风机的电能消耗。

18、4.本发明将热风炉本体倒立设置在燃机与余热锅炉之间的烟道上方，充分利用空间，热风炉本体大小基本不受限制，节约了现场的平面空间。

技术特征：

1.一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，包括燃气轮机（1）和余热锅炉（2），燃气轮机（1）的尾气端与余热锅炉（2）之间设置烟道（4），远离燃气轮机（1）的余热锅炉（2）一侧设有烟囱（3），在烟道（4）的中部连接有用于余热锅炉（2）进行补燃的热风炉机构，所述热风炉机构包括热风炉本体（6）、燃烧器（5）和冷却风机（8），在烟道（4）中部开设连接管（40），连接管（40）依次连接热风炉本体（6）和燃烧器（5），热风炉本体（6）倒立设置于连接管（40）的上方，冷却风机（8）与热风炉本体（6）、燃烧器（5）分别连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，还包括二次风机（7），所述二次风机（7）与远离连接管（40）的热风炉本体（6）的一侧通过设置二次风风道（70）连接，所述二次风风道（70）中设有二次风切断阀（71）。

3.根据权利要求2所述的一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，燃烧器（5）顶部的一侧设有燃气管道（100）用于连接燃气（10），燃气管道（100）中设有燃气切断阀（101）。

4.根据权利要求2所述的一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，还包括助燃风机（9），助燃风机（9）通过设置助燃风风道（90）与燃烧器（5）底部的一侧连通，所述助燃风风道（90）中设有助燃风切断阀（91）。

5.根据权利要求4所述的一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，还包括第一冷却风道（80），所述第一冷却风道（80）将冷却风机（8）和二次风风道（70）连通，所述二次风切断阀（71）位于第一冷却风道（80）与二次风风道（70）连通处的前侧且邻近二次风机（7）。

6.根据权利要求5所述的一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，还包括第二冷却风道（81），第二冷却风道（81）将冷却风机（8）与助燃风风道（90）连通，所述助燃风切断阀（91）远离第二冷却风道（81）与助燃风风道（90）的连通处。

7.根据权利要求6所述的一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，在所述第一冷却风道（80）中设置二次风风道冷却切断阀（82）。

8.根据权利要求6所述的一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，在所述第二冷却风道（81）中设置助燃风风道冷却切断阀（83）。

9.根据权利要求6所述的一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，在所述燃气轮机（1）的尾气端与烟道（4）的输入端设置隔断阀（12）。

10.根据权利要求6所述的一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，其特征在于，还包括设置在连接管（40）与热风炉本体（6）的底端之间的金属膨胀节（11）。

技术总结本发明涉及燃气轮机补燃技术领域，公开了一种基于热风炉的燃气轮机尾气补燃系统，包括燃气轮机和余热锅炉，燃气轮机的尾气端与余热锅炉之间设置烟道，远离燃气轮机的余热锅炉一侧设有烟囱，在烟道的中部连接有用于余热锅炉进行补燃的热风炉机构，所述热风炉机构包括热风炉本体和燃烧器，在烟道中部开设连接管，连接管依次连接热风炉本体、燃烧器和冷却风机，热风炉本体倒立设置于连接管的上方，冷却风机与热风炉本体、燃烧器分别连通。本发明补燃效果佳，电能消耗低，节约现场平面空间。技术研发人员：张麒麟,张明浩,熊昌宇,陈万福,王华成受保护的技术使用者：四川铭能科技开发有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15