[实用新型]一种燃机进气加热系统

说明书

本实用新型涉及燃气蒸汽联合循环机组设备领域，具体是一种燃机进气加热系统，包括燃气轮机、进气室、余热锅炉和余热换热器，进气室内设进气精滤，余热锅炉内设省煤器。进气室内在进气精滤的迎风侧设有空气‑水换热器，省煤器在出水端设置外循环出水管，省煤器在进水端设置外循环进水管，外循环出水管与余热换热器的热侧入口连通，外循环进水管与余热换热器的热侧出口连通，余热换热器的冷侧出口与空气‑水换热器的入水口通过排水管连通，余热换热器的冷侧入口与空气‑水换热器的出水口通过进水管连通。该进气加热系统通过空气‑水换热器、省煤器和余热换热器实现远程热量交换，硬件成本较低且便于调控，有助于提高联合循环机组的运行效率。

技术领域

本实用新型涉及燃气蒸汽联合循环机组设备领域，具体是一种燃机进气加热系统。

背景技术

以燃气轮机(以下简称燃机)为核心设备的燃气蒸汽联合循环机组具有占地面积小、污染排放少、热效率高等优势，特别适用于人口稠密地区电厂发电机组的构建。然而，国内大部分地区秋冬季节气候条件都较为恶劣，具体表现在较低的环境温度和较高的环境湿度上，在此气候条件下空气中的水蒸气接近饱和状态，在流经过滤器时受到节流降温作用的影响会析出部分水分导致过滤器润张、通流面积减小，致使过滤器压差急剧上升，最终因进气压差过高导致燃机被迫降负荷或跳机，严重影响燃机的稳定运行。并且国内的燃气蒸汽联合循环机组大多数情况下并不会满负荷运行，联合循环机组的运行效率较低。大量研究表明，通过选取合适的热源加热燃机入口的空气可有效提高部分负荷工况下联合循环机组的运行效率。

通常燃气蒸汽联合循环机组后端的余热锅炉排出的烟气温度仍能达到90℃至100℃，显著高于前端进气室的内部温度，因此可以考虑利用烟气余热来加热燃机进气。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种利用烟气余热的燃机进气加热系统。

为实现上述目的，本实用新型提供一种燃机进气加热系统，包括燃气轮机、进气室和余热锅炉，进气室连接于燃气轮机的进气端，余热锅炉连接于燃气轮机的排气端，进气室内设进气精滤，余热锅炉内设省煤器，其特殊之处在于，还包括余热换热器。进气室内在进气精滤的迎风侧设有空气-水换热器，省煤器在出水端设置外循环出水管，省煤器在进水端设置外循环进水管，外循环出水管与余热换热器的热侧入口连通，外循环进水管与余热换热器的热侧出口连通，余热换热器的冷侧出口与空气-水换热器的入水口通过排水管连通，余热换热器的冷侧入口与空气-水换热器的出水口通过进水管连通。

由上述方案可见，设于进气精滤迎风侧的空气-水换热器用于加热燃机进气，可在恶劣气候条件下有效保护进气室内的进气精滤。空气-水换热器和省煤器之间的余热换热器可将两者串联并组成一套三换热器系统实现热量的远程交换。余热换热器的冷热两侧管道彼此独立，相较于将空气-水换热器与省煤器直接串联，一方面分别来自空气-水换热器和省煤器的循环水在余热换热器内仅发生热交换，不发生物质交换，两种循环水允许存在水质上的差异，有助于降低运营成本。另一方面，单侧循环水的管程也可实现大幅缩短，有助于减小热量损耗并提高换热效率。

省煤器主要参与余热锅炉内部的热量循环，用于吸收排烟余热，通过控制余热锅炉的运行参数可保证其对于远程热量交换的热供给并提高烟气余热的利用效率。在余热锅炉内原有的省煤器上设置管道即可作为远程热量交换的供热端，改装方便且有助于降低硬件成本。

进一步的方案是，进水管、排水管、外循环出水管和外循环进水管上均装有截止阀。

由上可见，引入四个截止阀便于对参与远程热量交换的四段管道内的水流量进行调控，有助于改善余热换热器的热交换效果。

进一步的方案是，进水管或排水管上设有第一循环泵，外循环出水管或外循环进水管上设有第二循环泵。

由上可见，引入两台循环泵可有效控制余热换热器冷热两侧循环水的流速并改善换热效果。

更进一步的方案是，第一循环泵为工频水泵，第二循环泵为变频水泵。