[实用新型]联合循环发电系统中的能量回收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种整体煤气化联合循环系统中，从燃气轮机压气机出口处抽取的部分压缩空气供给空分装置时进行能量回收和利用的装置。

背景技术

整体煤气化联合循环发电系统，是将煤气化技术和高效联合循环发电技术相结合的先进动力发电系统。它由煤的气化与净化过程和燃气-蒸汽联合循环发电过程两部分组成，包括空分装置，燃气轮机组和蒸汽轮机组等。在煤的气化与净化过程中需要空分装置提供的氧气作为气化剂；空分装置吸入压缩空气，产出氧气和氮气等，同时需要氧压机(外压缩流程)和氮压机将氧气和氮气压缩到需要的压力，供给气化炉氧气以及回注氮气。根据原料空气的来源不同，空气分离装置可分为独立空分装置、整体空分装置和部分整体空分装置。独立空分装置是所有的原料空气都是空分装置自带的空压机提供的；整体空分装置是所有的原料空气都是燃气轮机同轴的高性能压气机所提供的，但它必须带有启动用的50％空气量的空压机；部分整体空分装置是原料空气由空分装置自带的空压机和燃气轮机同轴的高性能压气机(一般占30％～50％)联合提供。本发明所针对整体煤气化联合循环发电系统中用到的是部分整体空分装置和整体空分装置。在燃气-蒸汽联合循环发电过程中用到了燃气轮机组合蒸汽轮机组，其中燃气轮机组包括压缩机、燃烧室和膨胀机；而蒸汽轮机组包括余热锅炉和蒸汽轮机组。

在所述整体煤气化联合循环发电系统中，燃气轮机组的压气机所产生的压缩空气被分成两部分，一部分供给燃气轮机组的燃烧室，另一部分被抽取供给空气分离装置做原料空气。通常情况下，燃气轮机组压气机出口处压缩空气的压力(～1.3Mpa)和温度(～460℃)远大于空气分离装置所需压缩空气的压力(～0.5Mpa)和温度(～100℃)。通常采用的方法是：将燃气轮机组压气机出口处压缩空气与燃气轮机组燃烧室进口燃气进行热交换，再通过节流装置和冷却器后供给空分装置，此时由于热交换器中压缩空气进口温度高，所以热交换器的技术难度大，成本也较高。同时通过节流降压处理是对燃气轮机组压气机出口处压缩空气能量的浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种结构布置较为合理，制备工艺流程简单，能量回收及节能效果明显的联合循环发电系统中的能量回收装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要由空分装置、燃气轮机组及蒸汽轮机组组成，根据燃气轮机组的压气机出口气体温度和压力，及空分装置所需空气的压力来设计能量回收透平装置，该能量回收透平装置的进口与燃气轮机组压气机排气口通过管道连结；根据能量回收透平装置出口空气温度和空分装置中氮压机出口的氮气温度设计热交换器，该热交换器的空气入口与能量回收透平装置出口通过管道连接，空气出口与空分装置压缩空气入口通过管道连接。

本实用新型所述的能量回收透平装置与发电机轴用联轴器连接。

本实用新型属于对现有技术的一种改良，它具有结构布置较为合理，制备工艺流程简单，能量回收及节能效果明显等特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍：如图所示，本实用新型主要由空分装置1、燃气轮机组2及蒸汽轮机组3组成，根据燃气轮机组2的压气机4出口气体温度和压力，及空分装置1所需空气的压力来设计能量回收透平装置9，该能量回收透平装置9的进口与燃气轮机组2压气机4排气口通过管道连结；根据能量回收透平装置9出口空气温度和空分装置1中氮压机(图中未示)出口的氮气温度设计热交换器11，该热交换器11的空气入口与能量回收透平装置1出口通过管道连接，空气出口与空分装置1压缩空气入口通过管道连接。

本实用新型所述的能量回收透平装置9与发电机轴用联轴器连接，能有效地提高整个发电系统的效率，得到了较好的能量回收和利用效果。