[實用新型]應用于大型輕烴深加工的高效新型聯合循環驅動系統

有效

• 申請號: 201821761526.1
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN209398470U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 羅利廷
• 申請（專利權）人: 南京中燃能源發展有限公司
• 主分類號: F01K23/10
• 分類號: F01K23/10;F01K23/18;F01K27/00;F02C6/04;F02C6/18;F01K13/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 王瑩

本實用新型公開了應用于大型輕烴深加工的高效新型聯合循環驅動系統，包括：燃料系統，其具有兩個進口且分別為副產氫氣進口、天然氣或液化石油氣進口；燃氣輪機，其燃燒室連接所述燃料系統的出口，所述燃氣輪機直接驅動產品氣壓縮機作業；補燃型余熱鍋爐，其通過煙氣余熱管道連接所述燃氣輪機，所述補燃型余熱鍋爐還具有天然氣補燃進口；蒸汽輪機，其通過補燃型余熱鍋爐蒸汽驅動，所述蒸汽輪機直接驅動熱泵壓縮機作業。本實用新型利用丙烷催化脫氫工藝線中的副產氫氣和蒸汽，搭建以富氫燃氣為燃料的燃氣蒸汽聯合循環驅動系統；通過與化工工藝線的高度耦合以及高效的聯合循環熱力系統，大幅降低大型輕烴深加工項目的運營成本。

技術領域

本實用新型基于UOP丙烷催化脫氫工藝包開發，涉及大型輕烴深加工化工工程配套高效動力系統領域。更具體地說，本實用新型涉及應用于大型輕烴深加工的高效新型聯合循環驅動系統。

背景技術

目前基于UOP丙烷催化脫氫工藝的傳統驅動方式有汽輪機驅動和電動機驅動。汽輪機驅動的驅動介質依賴高溫高壓蒸汽，蒸汽產生裝置主要有燃煤鍋爐或燃氣鍋爐，但采用燃煤鍋爐一方面造成比較嚴重的污染，另一方面無法消納工藝線中副產的氫氣。采用燃氣鍋爐，雖然可以消納掉副產的氫氣，但必須補充大量額外的燃氣，外加汽輪機的效率較低，所以該傳統系統的整體經濟性較差。主流大型輕烴深加工的年產量在40萬噸-60萬噸級，動力部分消耗的成本占生產成本的比重極高，故優化驅動方式對于提升大型輕烴深加工項目具有非常重要的意義。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是提供應用于大型輕烴深加工的高效新型聯合循環驅動系統，利用丙烷催化脫氫工藝線中的副產氫氣和蒸汽，搭建以富氫燃氣為燃料的燃氣蒸汽聯合循環驅動系統；通過與化工工藝線的高度耦合以及高效的聯合循環熱力系統，大幅降低大型輕烴深加工項目的運營成本。

為了實現根據本實用新型的這些目的和其它優點，提供了應用于大型輕烴深加工的高效新型聯合循環驅動系統，包括：

燃料系統，其具有兩個進口且分別為副產氫氣進口、天然氣或液化石油氣進口；

燃氣輪機，其燃燒室連接所述燃料系統的出口，所述燃氣輪機直接驅動產品氣壓縮機作業；

補燃型余熱鍋爐，其通過煙氣余熱管道連接所述燃氣輪機，所述補燃型余熱鍋爐還具有天然氣補燃進口；

蒸汽輪機，其通過補燃型余熱鍋爐蒸汽驅動，所述蒸汽輪機直接驅動熱泵壓縮機作業；

所述煙氣余熱管道外壁覆蓋一層保溫層，所述煙氣余熱管道外還套設有隔熱套筒，其兩端與所述煙氣余熱管道密封連接，所述隔熱套筒與保溫層之間形成各處厚度均等的中空腔體，所述中空腔體內為真空狀態或填充有空氣。

優選的是，所述燃料系統中設置有氣體混合腔，其包括：

轉動腔，其水平設置，且所述轉動腔一端通過電機驅動繞其中心軸旋轉、另一端中心具有開口并通過軸承密封連接出氣管，所述出氣管連通燃料系統的出口，所述轉動腔靠近電機的一側在轉動腔的外側壁上相對設置有兩條進氣通道，其包括多個沿轉動腔長度方向間隔設置的進氣口，所述轉動腔內靠近出氣管設置有圓形擋板，所述擋板上設置有多個出氣口，所述轉動腔內在擋板遠離出氣管側設置有多個體積相同質量不等的球體。

優選的是，所述氣體混合腔還包括：

進氣腔，其為套筒狀，且所述進氣腔兩端與所述轉動腔外側壁軸承密封連接并在中間形成各處均等的中空結構，所述進氣腔外側壁也相對設置有兩條進氣通道，其包括多組沿進氣腔長度方向間隔設置的進氣孔，每組進氣孔均包括一個副產氫氣進口和一個天然氣或液化石油氣進口。

優選的是，每組進氣孔包括的一個副產氫氣進口和一個天然氣或液化石油氣進口均對稱傾斜設置，且靠近所述轉動腔的端口互相靠近。