[发明专利]热电系统

说明书

技术领域

本发明涉及工业节能技术领域，特别地，涉及一种用于工业供能的热电系统。

背景技术

目前以气体或液体(燃油)为燃料的工业(窑)炉，主要通过燃料的直接燃烧为工业(窑)炉提供热能。高温烟气在离开工业(窑)炉前，能源只得到了一次利用；工业(窑)炉排出的烟气温度一般都很高，其烟气余热回收利用的方式一般有：通过余热锅炉产生蒸汽、通过换热器加热助燃空气或用作烘干生产的热源等。

已有典型工业(窑)炉热力系统方案简图见图1、图2。图1中，工业炉1在进口处设有燃烧器2，助燃空气及燃料经燃烧器2引燃后进入工业炉1，工业炉1的高温烟气直接排出，从而造成了较大的热能损失。图2在图1的基础上，将经工业炉1排出的高温烟气引入余热回收利用系统3，该余热回收利用系统3对高温烟气的热量进行回收利用。根据不同的应用需求，余热回收利用系统3可采用不同的热能利用方式，例如：采用余热锅炉产生蒸汽、换热器加热助燃空气或者用作烘干生产的热源等形式。

由于工业炉需要消耗大量燃料，现有的工业炉仅单方面对输出热能采取回收措施进行节能改善，其节能效果难有进一步提升的空间。

发明内容

本发明目的在于提供一种热电系统，以解决现有的工业炉热能利用率难以进一步提高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种热电系统，包括燃气轮机、发电机和工业炉系统；

发电机与燃气轮机的输出轴连接，用于将燃气轮机输出的机械能转换为电能；

工业炉系统与燃气轮机的出气口连接，用于对燃气轮机排出的高温烟气进行热能回收。

进一步地，工业炉系统包括至少一个工业炉，每个工业炉均通过管道连通至燃气轮机的出气口，且与各工业炉相连的每个管道上均设有转向调节阀。

进一步地，每个工业炉设有至少一个补燃燃烧器，燃气轮机排出的高温烟气经补燃燃烧器进入工业炉炉体内。

进一步地，还包括控制系统，补燃燃烧器及转向调节阀均连接至控制系统，控制系统用于根据工业炉的运行参数来控制工业炉的燃烧工况。

进一步地，与每个工业炉相连的管道并联连接至排烟总管上，排烟总管的一端与燃气轮机的出气口连通，且排烟总管的另一端连接有热能平衡调节系统。

进一步地，热能平衡调节系统包括用能系统，用能系统经平衡调节阀连通至排烟总管。

进一步地，热能平衡调节系统包括用能系统，用能系统连接有燃料补给系统及鼓风系统，用能系统还经平衡调节阀连通至排烟总管。

进一步地，工业炉的烟道出口连通至余热回收利用系统。

进一步地，工业炉的烟道出口连通至用能系统。

进一步地，燃气轮机包括依次相连的压气机、燃烧室及涡轮，涡轮的动力输出轴与发电机连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明热电系统，通过将工业炉系统与燃气轮机和发电机结合起来，发电机将燃气轮机输出的机械能转换为电能，同时，工业炉系统对燃气轮机排出的高温烟气进行热能回收，从而在工业炉具有较好的节能基础上，对工业炉的热源输入侧进行能量的回收利用，通过工业炉系统回收燃气轮机排出的热能，降低了单位发电量的能源消耗量，进而获得了更佳的节能效果，既提高了工业炉的整体能量利用效率，又减少了碳排放，利于环境保护。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中工业炉的结构示意图；

图2是现有技术中工业炉的另一结构示意图；

图3是本发明优选实施例热电系统实施例一的结构示意图；

图4是本发明优选实施例热电系统实施例二的结构示意图；

图5是本发明优选实施例热电系统实施例三的结构示意图；以及

图6是本发明优选实施例热电系统实施例四的结构示意图。

附图标记说明：

10、燃气轮机；11、压气机；12、燃烧室；13、涡轮；

20、发电机；30、工业炉系统；31、工业炉；32、转向调节阀；

33、补燃燃烧器；34、控制系统；35、排烟总管；36、补燃供给系统；

37、旁通阀；40、热能平衡调节系统；41、用能系统；42、平衡调节阀；