一種分布式能源的余熱利用系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種余熱利用系統，尤其是涉及一種分布式能源的余熱利用系統。屬于能源利用技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，原動機為小型燃氣輪機的分布式能源系統，一般以天然氣作為燃料，主要設備包括燃氣輪發電機組、余熱鍋爐、蒸汽輪發電機組。
[0003]由于燃氣輪機對天然氣的進氣參數有一定的要求，天然氣發電廠的發電機組不能直接利用來自供氣末站的天然氣進行發電，需在供氣末站至燃氣輪機的燃氣入口之間設置調壓站，調節天然氣的進氣壓力。根據焦耳-湯姆森效應，天然氣經過調壓站時壓力的下降會導致其溫度降低。為避免在天然氣調壓降溫后產生凝析水或可能產生的水化物在天然氣輸送過程中對設備造成損傷并阻礙管道的正常運行，同時避免管道外壁大量結冰，需要在調壓站設置加熱單元。
[0004]現有技術中，一般如下采取二種天然氣加熱方式:
[0005]如圖3所示，其一，是采用以燃氣為能源的水浴式加熱器的技術，主要是通過水浴加熱爐燃燒天然氣加熱水的溫度，再利用水加熱天然氣的溫度，并通過改變水浴爐天然氣燃燒量達到控制天然氣溫度的目的。存在如下缺點:(I)需要消耗額外的天然氣，發電氣耗增加，不利于電廠的節能減排。(2)水浴爐安裝在調壓站中，需要點火運行，燃氣泄露很可能造成爆炸，存在安全隱患。(3)直接燃燒天然氣，增加電廠CO2的排放量。
[0006]如圖4所示，其二，采用管殼式換熱器加熱天然氣，用蒸汽作為加熱介質。存在如下缺點:(I)需要增設抽汽管道和設備，使電廠熱力系統復雜化，對主機系統的運行有影響。⑵使用抽汽作為加熱介質，減少了發電廠的發電量，相當于增加了電廠的發電氣耗。
[0007]分布式能源站中，由于該等級的原動機一般配置雙壓余熱鍋爐，余熱鍋爐排煙溫度較高(一般約為110-130°C)。這么高溫的煙氣余熱是一個潛力很大的資源，如果直接排放既浪費了能源，又造成嚴重的環境熱污染。需要設計一種分布式能源余熱利用系統，具有能夠利用余熱鍋爐煙氣余熱，降低系統能耗，降低排煙溫度的特點。
【發明內容】
[0008]本發明的目的，是為了解決現有技術天然氣加熱機構存在能耗大、安全性能差或增加原來熱力系統的復雜性的問題，提供一種分布式能源的余熱利用系統。具有利用余熱鍋爐煙氣余熱，降低系統能耗，降低排煙溫度的特點。
[0009]本發明的目的可以通過采取以下技術方案實現:
[0010]一種分布式能源的余熱利用系統，包括燃機發電機組、汽機發電機組、余熱鍋爐和熱水換熱器，燃機發電機組包括壓氣機、燃燒室、燃氣輪機及燃機發電機，汽機發電機組包括蒸汽輪機和蒸汽輪機發電機；其結構特點在于:燃氣輪機的排氣端連通余熱鍋爐的進氣端，余熱鍋爐的排煙排入大氣，形成燃機發電機組煙氣余熱利用系統；余熱鍋爐的蒸汽輸出端依次通過蒸汽輪機、凝汽器、給水泵連接余熱鍋爐的進水端，形成汽機郎肯循環發電回路；在余熱鍋爐的尾端設置熱水換熱器，所述熱水換熱器的出水端通過熱水供水母管連接天然氣加熱單元的進水端，所述熱水換熱器的回水端通過熱水回水母管連接天然氣加熱單元的出水端，所述天然氣加熱單元設有進氣端和出氣端，該進氣端外接來自調壓站流量計出口的天然氣、出氣端連接調壓站內的過濾分離單元入口，形成余熱鍋爐尾部煙氣余熱利用回路；即通過燃機發電機組煙氣余熱利用系統、汽機郎肯循環發電回路和余熱鍋爐尾部煙氣余熱利用回路構成分布式能源的余熱利用系統。
[0011]本發明的目的還可以通過采取以下技術方案實現:
[0012]進一步地，所述壓氣機具有空氣輸入端以吸收外部空氣，壓氣機的輸出端接燃燒室的空氣進氣端；燃燒室設有天然氣輸入端以外接天然氣，燃燒室的煙氣輸出端連接燃氣輪機的煙氣輸入端，燃氣輪機的動力輸出端接燃機發電機的輸入端；構成燃機發電機組的發電結構。
[0013]進一步地，所述余熱鍋爐的蒸汽輸出端接蒸汽輪機的蒸汽輸入端，蒸汽輪機的動力輸出端接蒸汽輪機發電機的輸入端，構成汽機發電機組的發電結構。
[0014]進一步地，所述蒸汽輪機的乏汽輸出端連接凝汽器的輸入端，凝汽器的輸出端連接給水泵的升壓輸入端，給水泵的升壓輸出端連接余熱鍋爐的進水口，余熱鍋爐的蒸汽輸出端連接蒸汽輪機的蒸汽輸入端，構成汽機郎肯循環發電回路。
[0015]進一步地，所述余熱鍋爐的尾部設置熱水換熱器，熱水換熱器的低溫熱水回水輸入端接天然氣加熱單元的回水輸出端，熱水換熱器的高溫熱水輸出端接天然氣加熱單元的熱水輸入端。
[0016]進一步地，所述天然氣加熱單元設置在調壓系統中流量計量裝置及快關裝置之后。
[0017]進一步地，所述天然氣加熱單元包括升壓泵A、升壓泵B、天然器熱水加熱器A和天然氣熱水加熱器B，所述天然氣熱水加熱器A和天然氣熱水加熱器B通過熱水供水母管連接熱水換熱器的高溫熱水輸出端，所述天然器熱水加熱器A和天然氣熱水加熱器B通過升壓泵A和升壓泵B通過熱水回水母管連接熱水換熱器的低溫熱水回水輸入端。
[0018]本發明具有如下突出的有益效果:
[0019]1、本發明由于具有燃機發電機組煙氣余熱利用系統、汽機郎肯循環發電回路和余熱鍋爐尾部煙氣余熱利用回路，因此，所構成分布式能源的余熱利用系統能夠解決現有技術天然氣調壓站加熱單元存在能耗大、安全性能差或增加原來熱力系統的復雜性的問題，具有利用余熱鍋爐煙氣余熱，降低系統能耗，降低排煙溫度的有益效果。
[0020]2、本發明通過在余熱鍋爐尾部增設熱水換熱器，利用余熱鍋爐尾部熱水換熱器產生的熱水加熱調壓站低溫天然氣，較水浴加熱而言，取消調壓站中常用的水浴加熱爐，可以避免燃氣泄露可能造成的爆炸，提高了調壓站的安全性，并且充分利用排煙余熱產生熱水，提高了能源利用效率；同時降低了排煙溫度，減少了熱污染，避免直接燃燒天然氣，達到減少C02的排放量的效果。
[0021 ] 3、本發明較水浴加熱而言，取消調壓站中常用的水浴加熱爐，減少電廠天然氣耗量；較蒸汽加熱而言避免使用汽輪機抽汽作為加熱介質，降低了電廠的發電氣耗量，具有節能的優點。
[0022]4、本發明較蒸汽加熱而言，余熱鍋爐尾部增設的熱水換熱器不影響電廠原有熱力系統，對主機系統的運行不造成影響，操作方便。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發明具體實施例1的結構示意圖。
[0024]圖2為圖1中天然氣加熱單元的結構示意圖。
[0025]圖3為現有技術的水浴加熱式結構示意圖。
[0026]圖4為現有技術的蒸汽加熱式結構示意圖。
[0027]圖1中，1-壓氣機，2-空氣過濾器，3-燃燒室，4-燃氣輪機，5-燃機發電機，6-余熱鍋爐，7-蒸汽輪機，8-蒸汽輪機發電機，9-凝汽器，10-給水泵，11-熱水換熱器，12-熱水供水母管，13-熱水回水母管。
【具體實施方式】
[0028]具體實施例1:
[0029]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述:
[0030]參照圖1，本實施例包括燃機發電機組、汽機發電機組、余熱鍋爐6和熱水換熱器11，燃機發電機組包括壓氣機1、燃燒室3、燃氣輪機4及燃機發電機5，汽機發電機組包括蒸汽輪機7和蒸汽輪機發電機8 ;燃氣輪機4的排氣端連通余熱鍋爐6的進氣端，余熱鍋爐6的排煙排入大氣，形成燃機發電機組煙氣余熱利用系統；余熱鍋爐6的蒸汽輸出端依次通過蒸汽輪機7、凝汽器9、給水泵10連接余熱鍋爐6的進水端，形成汽機郎肯循環發電回路；在余熱鍋爐6的尾端設置熱水換熱器11，所述熱水換熱器11的出水端通過熱水供水母管12連接天然氣加熱單元的進水端，所