燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统及回收方法与流程

本发明涉及于燃气-蒸汽联合循环机组余热回收，具体涉及到燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统及回收方法。

背景技术：

1、对于燃气-蒸汽联合循环机组，在能量转换过程中，燃料热量很大一部分通过排烟散失到周围环境中，排烟损失是余热锅炉热损失中最大一项。排烟温度是影响这部分损失的主要参数，目前燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉排烟温度普遍比较高，单压汽水系统的余热锅炉排烟温度一般在160-200℃，双压和三压汽水系统余热锅炉排烟温度一般在110-120℃，回收利用这部分低品位的烟气余热，减少排烟损失，对于提高机组经济性和节能减排有重要意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于如何回收燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉烟气余热、减少排烟损失。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统，包括锅炉、燃气预热系统和工质循环系统；

4、所述燃气预热系统包括燃烧室、燃气管路、空气管路、空压机、燃气轮机，所述燃烧室输入端连接有燃气管路和空气管路，所述空气管路上设置有空压机，所述燃烧室输出端连接燃气轮机，所述燃气轮机的输出端连接锅炉输入口；

5、所述工质循环系统包括蒸发器、燃气预热器、工质膨胀机、工质冷凝器，所述蒸发器设置在锅炉尾部烟道处，所述蒸发器的输出端连接燃气预热器工质输入端，所述燃气预热器的工质输出端连接工质膨胀机的工质输入端，所述工质膨胀机的工质输出端连接所述工质冷凝器的工质输入端，所述工质冷凝器的工质输出端连接所述蒸发器；

6、所述燃气管路贯穿燃气预热器后连接燃烧室，所述工质膨胀机的机械输出端连接空压机为其提供机械能。

7、本发明不仅实现了燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉烟气余热回收，减少排烟损失，而且通过燃气预热系统与工质配合作用，用以预热燃气和预压缩空气，低品位能量得到了有效利用，减少了能源浪费。

8、其中，燃气预热提高了燃气温度，节省了蒸汽热量，通过工质膨胀机把有机工质的热能转化为机械能带动空压机运转，将回收的热能转换为机械能对进入燃烧室的空气进行预压缩，降低了燃气-蒸汽联合循环机组压气机压比，减少了压气机出力，提高了机组整体效率，降低了该系统制造成本和发电成本。

9、优选地，所述锅炉内还设有加热器。

10、优选地，所述燃烧室与空压机之间的空气管路上还设有压气机。

11、优选地，所述工质冷凝器的工质输出端连接工质储罐，所述工质储罐的输出端连接所述蒸发器。

12、优选地，所述工质储罐与蒸发器之间的管路还设有工质泵。

13、优选地，所述工质冷凝器的冷源侧与燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机组循环水系统提供的冷源相连。

14、优选地，本发明还提供一种燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统的回收方法，包括如下步骤：

15、所述锅炉尾部烟气携带的余热通过蒸发器传递给有机工质，有机工质在蒸发器中吸收热量中发生相变，由液态转化为气态；

16、气态有机工质首先通过燃气预热器对燃气管路中燃气加热，实现燃气预热，预热后的燃气进入燃烧室；

17、从燃气预热器流出的有机工质进入工质膨胀机做功，把有机工质的热能转化为机械能，进而通过机械能带动空压机运转；同时由工质膨胀机输出的气态有机工质进入工质冷凝器进行冷凝后进入蒸发器循环利用；

18、空压机的运转对空气管路中的空气进行预压缩，压缩后的空气进入燃烧室与预热后的燃气进行燃烧，燃烧产物带动燃气轮机工作，燃气轮机产生的高压高温烟气排入锅炉进行余热回收。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明不仅实现了燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉烟气余热回收，减少排烟损失，而且通过燃气预热系统与有机工质配合作用，用以预热燃气和预压缩空气，低品位能量得到了有效利用，减少了能源浪费。

21、其中，燃气预热提高了燃气温度，节省了蒸汽热量，通过工质膨胀机把有机工质的热能转化为机械能带动空压机运转，将回收的热能转换为机械能对进入燃烧室的空气进行预压缩，降低了燃气-蒸汽联合循环机组压气机压比，减少了压气机出力，提高了机组整体效率，降低了该系统制造成本和发电成本。

技术特征：

1.一种燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统，其特征在于：包括锅炉、燃气预热系统和工质循环系统；

2.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统，其特征在于：所述锅炉内还设有加热器。

3.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统，其特征在于：所述燃烧室与空压机之间的空气管路上还设有压气机。

4.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统，其特征在于：所述工质冷凝器的工质输出端连接工质储罐，所述工质储罐的输出端连接所述蒸发器。

5.根据权利要求4所述的一种燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统，其特征在于：所述工质储罐与蒸发器之间的管路还设有工质泵。

6.根据权利要求1所述的一种燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统，其特征在于：所述工质冷凝器的冷源侧与燃气-蒸汽联合循环机组汽轮机组循环水系统提供的冷源相连。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种燃气-蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统的回收方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明公开了燃气‑蒸汽联合循环机组排烟余热回收系统及回收方法，包括锅炉、燃气预热系统和工质循环系统；所述燃气预热系统包括燃烧室、燃气管路、空气管路、空压机、燃气轮机；所述工质循环系统包括蒸发器、燃气预热器、工质膨胀机、工质冷凝器，所述燃气管路贯穿燃气预热器后连接燃烧室，所述工质膨胀机的机械输出端连接空压机为其提供机械能。本发明的优点在于，不仅实现了燃气‑蒸汽联合循环机组余热锅炉烟气余热回收，减少排烟损失，而且通过燃气预热系统与有机工质配合作用，用以预热燃气和预压缩空气，低品位能量得到了有效利用，减少了能源浪费。技术研发人员：李勇,张骏,丛星亮,苏阳,陆寅冰,杨骏,汤杰杰,徐鹏程,吴鸿韬,谈业海受保护的技术使用者：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/23