[實用新型]燃料氣增焓濕化裝置

有效

• 申請號: 201420507840.2
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN204152646U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 徐震;黃巍;趙麗鳳;王波;肖云漢;劉新斌;郭翔;茹曉云;張瑋
• 申請（專利權）人: 山西潞安礦業（集團）有限責任公司
• 主分類號: F02C3/30
• 分類號: F02C3/30;F02C7/224;F02C6/18
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 馬秦鎖

技術領域

本實用新型涉及燃氣輪機技術領域，尤其涉及一種燃料氣增焓濕化裝置。

背景技術

整體煤氣化燃氣蒸汽聯合循環（IGCC）是實現煤炭潔凈高效利用的先進發電技術。在IGCC中，煤制氣經過凈化被用作燃氣輪機的燃料氣，而燃燒過程導致的熱NO_x是其主要的排放污染物。為減少IGCC系統NO_x排放，現有機組多采用在燃料氣中注入稀釋劑、降低燃燒火焰溫度的方法，常用的稀釋劑主要為氮氣和水蒸氣。

由于IGCC中燃氣輪機燃料系統壓力通常在1.5MPa以上，采用注蒸汽的方法需要高參數、高品質的蒸汽。從熱力學角度來看，生產高參數蒸汽要消耗高溫熱量，而高品質要求增加水處理成本，同時蒸汽與燃料氣的混合過程會導致較高的可用能損失，因而注蒸汽稀釋燃料的方法在一定程度上會降低整個系統的熱效率和經濟性。

發明內容

本實用新型提供了一種燃料氣增焓濕化裝置，解決現有工藝熱效率低、經濟性差的問題。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種燃料氣增焓濕化裝置，包括：

濕化器，其下部和頂端分別設置進氣口和出氣口，其上部和底端分別設置進水口和出水口，用于利用由進水口進入的加濕熱水對由進氣口進入的燃料氣進行加濕；

過熱器，其上設置有熱水進口、熱水出口、進氣口、出氣口，所述進氣口管道連接濕化器出氣口，出氣口管道連接燃氣輪機，用于對由濕化器出氣口排出的濕燃料氣進行加熱后送入燃氣輪機；所述熱水進口管道連接燃氣輪機排煙余熱回收系統的熱水排出口，熱水出口管道連接加濕水加熱器的加熱水進口，用于利用燃氣輪機排煙余熱獲得的熱水對通過過熱器的燃料氣進行加熱，并將換熱后的熱水送入加濕水加熱器；

加濕水加熱器，其上設置有進水口，出水口，加熱水進口，加熱水出口，所述的進水口通過管道連接至濕化器的出水口，出水口通過管道連接至所述濕化器的進水口，用于為所述濕化器提供循環的加濕熱水；加熱水進口與過熱器熱水出口管道連接，加熱水出口連接燃氣輪機排煙余熱回收系統的進水口，用于利用燃氣輪機排煙低溫余熱獲得的熱水對加濕水進行加熱。

進一步的，還包括：過熱器旁路，設置于過熱器熱水進口管道和熱水出口管道之間，用于連通過熱器熱水進口管道和熱水出口管道；流量調節閥，設置于所述過熱器旁路上，用于調節流過過熱器的熱水流量，以控制濕燃料氣過熱度。

還包括：第一循環泵，設置于所述加濕水加熱器的加熱水出口和燃氣輪機排煙低溫余熱熱水的進入口之間，用于將加濕水加熱器加熱水出口排出的降溫后的熱水送回燃氣輪機排煙余熱回收系統，在所述燃氣輪機排煙余熱回收系統、濕化器和過熱器之間形成熱水的循環通路；第二循環泵，設置于所述濕化器出水口和所述加濕水加熱器進水口之間，用于在所述濕化器和加濕水加熱器之間形成加濕熱水的循環回路。

還包括：填料裝置，設置于所述濕化器內的進水口和進氣口之間，用于增加加濕熱水和燃料氣之間的接觸面積。

還包括：排污管，設置于所述濕化器的底部，其管路中設置流量調節閥，用于按照預設流量排放加濕水，以防止加濕水中污染物積聚；補水管，設置于所述濕化器的下部，其管路中設置補水泵，用于按照預設流量向所述濕化器中補入加濕水。

所述的濕化器為填料塔、空心塔或板式塔。所述過熱器為管殼式換熱器或管翅式換熱器；所述加濕水加熱器為管殼式換熱器、板式換熱器或熱管換熱器。

本實用新型的用于燃氣輪機的燃料氣增焓濕化裝置具有以下有益效果：

（1）加濕熱水與燃料氣在濕化器中逆流直接接觸，加濕熱水溫度降低，燃料氣的濕度和溫度都增加，這個過程冷熱流體熱力學匹配好于注蒸汽過程，可用能損失降低；

（2）通過利用燃氣輪機排煙余熱回收系統獲得的熱水進行濕燃料氣和加濕水的加熱，可使得整個系統的熱效率和經濟型提高；

（3）在濕化器進水口和進氣口之間設置填料裝置，從而增加了加濕熱水和燃料氣之間的接觸面積，進而強化了傳熱傳質，增強了燃料氣的增焓濕化效果。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例燃料氣增焓濕化裝置的結構示意圖。

1、濕化器；?2、填料裝置；3、排污管；?4、加濕水加熱器；5、補水管；?6、過熱器；7、過熱器旁路；?8-1、第二循環泵；8-2第三循環泵；8-3、第一循環泵；9-1流量調節閥、9-2流量調節閥。

具體實施方式