一种余热锅炉尾部烟气余热利用与天然气加热的耦合系统技术方案

本发明专利技术一种余热锅炉尾部烟气余热利用与天然气加热的耦合系统，包括：低压省煤器抽热水系统，用于从低压省煤器出口抽出的热水进入天然气加热系统的第一级换热器中，经与天然气换热降温后，热水返回至低压省煤器前，与进低压省煤器的给水掺混；中压省煤器抽热水系统，用于从中压省煤器出口抽出的热水进入天然气加热系统的第二级换热器中，经与天然气换热降温后，热水返回至低压省煤器前，与进低压省煤器的给水掺混；天然气加热系统，第一级换热器的热水来自低压省煤器出口，第二级换热器的热水来自中压省煤器的出口，加热后的天然气则送入燃气轮机中。本发明专利技术考虑联合循环机组余热锅炉尾部烟气余热的充分利用，从增加电厂发电出力以及电厂热经济性。力以及电厂热经济性。力以及电厂热经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种余热锅炉尾部烟气余热利用与天然气加热的耦合系统


[0001]本专利技术属于电厂余热利用领域，具体涉及一种余热锅炉尾部烟气余热利用与天然气加热的耦合系统。

技术介绍

[0002]目前典型的大型H、F级联合循环机组均采用从余热锅炉抽热水用于加热天然气的方案，以达到提升联合循环机组的热效率。例如，配备有西门子F级燃气轮机的联合循环机组，通过从中压省煤器出口抽出热水将燃气轮机入口天然气加热至约200℃；配备有西门子F级燃气轮机的联合循环机组，则通过从中压省煤器出口抽出热水将燃气轮机入口天然气加热至约215℃；配备有GE的H、F级联合循环机组则利用余热锅炉热水将天然气加热至227℃。
[0003]目前先进的大型H、F级联合循环机组的余热锅炉排烟温度一般为85℃左右。联合循环机组的燃料天然气中一般含硫量可忽略不计，因此无需考虑余热锅炉的酸腐蚀等问题，相应的余热锅炉排烟露点温度等于烟气的水露点温度。因此，理论上，余热锅炉烟气可降至的极限温度为约60℃(考虑烟气温度应高出露点温度10℃)。但是目前大型H、F级联合循环机组对于余热锅炉尾部烟气余热的利用较少，我国南方的部分联合循环电厂通过在余热锅炉尾部额外布置烟气换热器，利用余热锅炉尾部烟气余热生成热水后用于制冷，以供厂内舒适性用冷，但是由于该项技术仅可在机组运行时才可对厂内提供舒适性用冷，与电厂需要舒适性用冷的时间段无法恰好吻合，并且机组停机时电厂必须得依靠电制冷才可满足舒适性用冷需要。因此，该项技术在实际利用中存在明显弊端，在电厂中的推广利用也较少，大部分电厂余热锅炉尾部烟气余热均无法得到有效利用而白白浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对电厂的余热利用，考虑联合循环机组余热锅炉尾部烟气余热的充分利用，从增加电厂发电出力，提升电厂热经济性的目标出发，提供了一种余热锅炉尾部烟气余热利用与天然气加热的耦合系统。
[0005]本专利技术采用如下技术方案来实现的：
[0006]一种余热锅炉尾部烟气余热利用与天然气加热的耦合系统，包括：
[0007]低压省煤器抽热水系统，用于从低压省煤器出口抽出的热水进入天然气加热系统的第一级换热器中，经与天然气换热降温后，热水返回至低压省煤器前，并与进低压省煤器的给水掺混；
[0008]中压省煤器抽热水系统，用于从中压省煤器出口抽出的热水进入天然气加热系统的第二级换热器中，经与天然气换热降温后，热水返回至低压省煤器前，并与进低压省煤器的给水掺混；
[0009]天然气加热系统，由两个串联布置的第一级换热器和第二级换热器组成，其中第一级换热器的热水来自低压省煤器出口，第二级换热器的热水来自中压省煤器的出口，加
热后的天然气则送入燃气轮机中。
[0010]本专利技术进一步的改进在于，从低压省煤器出口抽出的热水有155℃。
[0011]本专利技术进一步的改进在于，热水在第一级换热器换热降温后至75℃。
[0012]本专利技术进一步的改进在于，天然气在第一级换热器中被加热至135℃。
[0013]本专利技术进一步的改进在于，从中压省煤器出口抽出的热水有255℃。
[0014]本专利技术进一步的改进在于，热水在第二级换热器换热降温后至155℃。
[0015]本专利技术进一步的改进在于，天然气在第二级换热器中被加热至215℃。
[0016]本专利技术进一步的改进在于，天然气加热系统中的天然气初始温度为15℃。
[0017]本专利技术至少具有如下有益的技术效果：
[0018]与联合循环机组采用的传统的仅使用中压省煤器出口抽取热水用于加热天然气的方案相比，本专利技术提供的一种余热锅炉余热利用与天然气加热耦合系统，可使大部分用于加热天然气的热量均采用低品位的余热锅炉尾部烟气余热来代替，并将中压省煤器处高品位的烟气热能用于产生更多的再热和低压蒸汽，既实现了余热锅炉尾部烟气余热的充分利用，又提升机组出力。与传统的仅使用中压省煤器出口抽取热水用于加热天然气的方案相比，通过是使用本专利技术的一种余热锅炉余热利用与天然气加热耦合系统，可增加热再蒸汽流量约0.15kg/s、增加低压蒸汽流量约0.16kg/s，增加汽机出力约260kW。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的整体系统示意图。
[0020]附图标记说明：
[0021]1为低压省煤器抽热水系统；2为中压省煤器抽热水系统；3为天然气加热系统；
[0022]1A为低压省煤器；1B为低压省煤器出口抽热水管道；1C为回水管道；
[0023]2A为中压省煤器；2B为中压省煤器出口抽热水管道；2C为回水管道；
[0024]3A为第一级换热器；3B为第一级换热器进口天然气管道；3C为第一级换热器出口天然气管道；3D为第二级换热器；3E为第二级换热器出口天然气管道。
具体实施方式
[0025]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0026]如图1所示，本专利技术提供的一种余热锅炉尾部烟气余热利用与天然气加热的耦合系统，包括：
[0027]低压省煤器抽热水系统1，在余热锅炉正常运行时，从低压省煤器1A出口抽出约155℃热水，该热水从低压省煤器出口抽热水管道1B进入天然气加热系统3的第一级换热器3A中加热天然气，热水在第一级换热器3A换热降温后至约75℃，并经回水管道1C返回至低压省煤器1A入口处，与进入余热锅炉的给水进行掺混；天然气温度被加热至约135℃后，离开第一级换热器3A，进入第二级换热器3D中。
[0028]中压省煤器抽热水系统2，在余热锅炉正常运行时，从中压省煤器2A出口抽出约255℃热水，该热水将进入天然气加热系统3的第二级换热器出口天然气管道3E中加热天然气；热水在第二级换热器出口天然气管道3E换热降温至约155℃，将回到低压省煤器1A入口处，与进入余热锅炉的给水进行掺混；天然气温度被加热至215℃后，离开第二级换热器3D进入燃气轮机。
[0029]天然气加热系统3，在余热锅炉正常运行时，天然气进入天然气加热系统3中进行加热。首先15℃天然气进入第一级换热器3A中，并从低压省煤器抽热水系统1中抽出的约155℃热水进入第一级换热器3A中加热天然气；天然气被加热至约135℃后离开第一级换热器3A，而155℃热水经换热降温至75℃后则回到低压省煤器1A入口处；加热后的天然气进入第二级换热器3D中，并从中压省煤器抽热水系统2中抽出的约255℃热水进入第二级换热器3D中继续加热天然气；天然气被加热至215℃后离开第二级换热器3D进入燃气轮机中，而255℃热水经换热降温至约153℃后则回到低压省煤器1A入口处。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种余热锅炉尾部烟气余热利用与天然气加热的耦合系统，其特征在于，包括：低压省煤器抽热水系统，用于从低压省煤器出口抽出的热水进入天然气加热系统的第一级换热器中，经与天然气换热降温后，热水返回至低压省煤器前，并与进低压省煤器的给水掺混；中压省煤器抽热水系统，用于从中压省煤器出口抽出的热水进入天然气加热系统的第二级换热器中，经与天然气换热降温后，热水返回至低压省煤器前，并与进低压省煤器的给水掺混；天然气加热系统，由两个串联布置的第一级换热器和第二级换热器组成，其中第一级换热器的热水来自低压省煤器出口，第二级换热器的热水来自中压省煤器的出口，加热后的天然气则送入燃气轮机中。2.根据权利要求1所述的一种余热锅炉尾部烟气余热利用与天然气加热的耦合系统，其特征在于，从低压省煤器出口抽出的热水有155℃。3.根据权利要求2所述的一种余热锅炉尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖俊峰，夏林，胡孟起，高松，连小龙，王一丰，李晓丰，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：