[發(fā)明專利]燃機(jī)電廠余熱鍋爐中壓給水梯級(jí)利用加熱天然氣系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310700207.5
• 申請(qǐng)日: 2013-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN103644032A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐磊;祁金勝;李官鵬;王妮妮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?/a>
• 主分類號(hào): F02C7/224
• 分類號(hào): F02C7/224
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天然氣加熱系統(tǒng)，尤其是一種燃機(jī)電廠余熱鍋爐中壓給水梯級(jí)利用加熱天然氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

對(duì)于燃機(jī)電廠，為保證燃?xì)廨啓C(jī)燃燒穩(wěn)定，均對(duì)所供天然氣有一些限制，主要是成分、發(fā)熱量、溫度、壓力、天然氣中的可凝結(jié)氣體、固體顆粒、硫含量等。在天然氣進(jìn)入燃機(jī)之前需對(duì)天然氣進(jìn)行處理，主要是清除天然氣的固體顆粒及液滴雜質(zhì)，將天然氣溫度、壓力調(diào)節(jié)到規(guī)定值，使進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的天然氣符合燃機(jī)廠家對(duì)天然氣的技術(shù)規(guī)范要求。

天然氣處理分為兩個(gè)模塊：調(diào)壓站模塊和前置模塊。調(diào)壓站的作用是對(duì)天然氣過濾、計(jì)量、加熱（如需）、調(diào)壓；前置模塊的作用是對(duì)天然氣進(jìn)行進(jìn)一步的過濾、加熱。

輸送的天然氣一般至少需要5℃的過熱度，若上游交付點(diǎn)處的天然氣溫度不能滿足過熱度的要求，需在調(diào)壓站模塊設(shè)置加熱單元。對(duì)于加熱單元，現(xiàn)有的技術(shù)一般有兩種方式：水浴爐加熱、電加熱器加熱?，F(xiàn)有技術(shù)雖可以滿足天然氣加熱的要求，但有很大的弊端：

1、水浴爐加熱方案：水浴爐的燃料為從天然氣輸送管道上抽取的一部分天然氣，這部分天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量首先傳遞給水，被加熱的水再與天然氣換熱，將天然氣加熱到需要的溫度。用水浴爐加熱天然氣相當(dāng)浪費(fèi)，既沒有充分利用天然氣的冷能作用，又白白消耗了大量的天然氣。此外，水浴爐的盤管結(jié)垢、腐蝕問題較為嚴(yán)重，需定期檢修，大大降低了水浴爐的可用性。

2、電加熱器加熱方案：采用電加熱器對(duì)天然氣進(jìn)行加熱，該方案初投資較小，但是運(yùn)行能耗高，需消耗大量的電能，使電廠的廠用電大幅升高，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看降低電廠的經(jīng)濟(jì)性。

從能量守恒的角度看，天然氣被加熱的能量來源都是從天然氣輸送管道上抽取的這部分天然氣。水浴爐加熱方案是天然氣燃燒加熱水，水再加熱天然氣；電加熱器的方案是天然氣與空氣燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)馔苿?dòng)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，燃?xì)廨啓C(jī)再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電一部分輸送給電加熱器對(duì)天然氣進(jìn)行加熱。眾所周知，能源利用的中間環(huán)節(jié)越多能量的消耗就越多，能源的利用效率也就越低，水浴爐加熱方案與電加熱器加熱方案相比能源利用率相對(duì)要高一些，因此現(xiàn)有技術(shù)一般采用水浴爐加熱方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種燃機(jī)電廠余熱鍋爐中壓給水梯級(jí)利用加熱天然氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用不高，采用余熱鍋爐中壓給水對(duì)天然氣進(jìn)行梯級(jí)加熱，節(jié)省了水浴爐方案所燃燒的大量的天然氣，節(jié)約了能源。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種燃機(jī)電廠余熱鍋爐中壓給水梯級(jí)利用加熱天然氣系統(tǒng)，包括：性能加熱器，天然氣加熱器，連接性能加熱器出水口與天然氣加熱器進(jìn)水口的管道Ⅰ，性能加熱器進(jìn)氣、出氣口分別連接天然氣進(jìn)氣、出氣管道Ⅱ，天然氣加熱器進(jìn)氣、出氣口分別連接天然氣進(jìn)氣、出氣管道Ⅲ；在管道Ⅱ和管道Ⅲ上分別設(shè)置連接天然氣進(jìn)氣口和出氣口的旁路管道Ⅳ和旁路管道Ⅴ，在管道Ⅰ上設(shè)置截止閥Ⅱ，在旁路管道Ⅳ和旁路管道Ⅴ上分別設(shè)置常閉球閥I和常閉球閥Ⅱ。

所述性能加熱器進(jìn)水口與天然氣加熱器出水口分別與余熱鍋爐中壓給水管道和低壓省煤器入口連接，在連接管道上分別設(shè)有截止閥I,和截止閥III。

所述管道Ⅱ和管道Ⅲ上分別設(shè)置球閥I和球閥Ⅱ。

所述性能加熱器與天然氣加熱器串聯(lián)連接。

來自余熱鍋爐的中壓給水首先進(jìn)入前置模塊的性能加熱器對(duì)天然氣進(jìn)行加熱，換熱后的中壓給水進(jìn)入調(diào)壓站模塊的天然氣加熱器對(duì)天然氣進(jìn)行預(yù)加熱，再次換熱后的中壓給水回至余熱鍋爐低壓省煤器入口，完成對(duì)天然氣的加熱過程。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用不高，采用余熱鍋爐中壓給水對(duì)天然氣進(jìn)行梯級(jí)加熱，節(jié)省了水浴爐方案所燃燒的大量的天然氣，節(jié)約能源；采用本發(fā)明系統(tǒng)，在調(diào)壓站模塊可使天然氣溫度提高約11℃,節(jié)省了水浴爐方案所燃燒的大量的天然氣，節(jié)約了能源。本發(fā)明可使一臺(tái)9F級(jí)燃機(jī)每年節(jié)省天然氣的費(fèi)用約210萬元。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1.截止閥I，2.性能加熱器，3.截止閥II，4.天然氣加熱器，5.截止閥III，6.球閥I，7.常閉球閥I，8.球閥II，9.常閉球閥II，10.旁路管道Ⅳ，11.旁路管道Ⅴ，12.管道Ⅱ，13.管道Ⅲ，14.管道Ⅰ。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：