燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，充分利用天然氣降壓帶來的冷量和轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的熱量之間的轉(zhuǎn)換，提高燃機(jī)電廠的熱效率。本發(fā)明系統(tǒng)包括閉冷器、閉冷器供水管道、閉冷器回水管道、天然氣管道、閉冷器的出口連接閉冷器供水管道、閉冷器的進(jìn)口連接閉冷器回水管道。其特征在于，第一管道的一端連接水浴爐的出口，第一管道的另一端連接換熱器的進(jìn)口；第二管道的一端連接在閉冷器回水管道上，第二管道的另一端連接換熱器的進(jìn)口；第三管道的一端連接換熱器，第三管道的一端連接換熱器的出口，第三管道的另一端連接在閉冷器供水管道上；第四管道的一端連接換熱器的出口，第四管道的另一端連接水浴爐的進(jìn)口。
【專利說明】燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，具體涉及一種利用燃機(jī)電廠天然氣降壓產(chǎn)生的冷量的節(jié)能系統(tǒng)，本發(fā)明屬于燃機(jī)電廠換熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣從外部分輸站接入燃機(jī)前置模塊，需進(jìn)行減壓，減壓即會(huì)帶來溫度的下降。同時(shí)為了滿足燃機(jī)運(yùn)行以及提高燃機(jī)效率的要求，天然氣在進(jìn)入燃燒器前需要進(jìn)行加熱以提高溫度，一般采用水浴爐加熱等方式，由外部提供加熱熱量。換個(gè)角度，可以認(rèn)為天然氣具有的冷量這樣一個(gè)概念。
[0003]燃機(jī)電廠輔機(jī)設(shè)備中需要用閉式水冷卻器(簡(jiǎn)稱閉冷器)的主要包括燃機(jī)和汽輪機(jī)潤(rùn)滑油冷卻器、發(fā)電機(jī)氫冷器、給水泵冷卻器、空壓機(jī)等，這些設(shè)備在運(yùn)行期間會(huì)散發(fā)熱量，需要冷卻介質(zhì)將熱量帶走。
[0004]常規(guī)燃機(jī)電廠中分別設(shè)置了獨(dú)立的閉式冷卻水系統(tǒng)和天然氣加熱系統(tǒng)，未能充分利用轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的熱量和天然氣的冷量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0007]燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，包括閉冷器、閉冷器供水管道、閉冷器回水管道、天然氣管道，所述閉冷器的出口連接閉冷器供水管道，所述閉冷器的進(jìn)口連接閉冷器回水管道，其特征在于，還包括:設(shè)置在天然氣管道上的換熱器、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道，所述第一管道的一端連接水浴爐的出口，所述第一管道的另一端連接換熱器的進(jìn)口 ；所述第二管道的一端連接在閉冷器回水管道上，所述第二管道的另一端連接換熱器的進(jìn)口 ；所述第三管道的一端連接換熱器，所述第三管道的一端連接換熱器的出口，所述第三管道的另一端連接在閉冷器供水管道上；所述第四管道的一端連接換熱器的出口，所述第四管道的另一端連接水浴爐的進(jìn)口。
[0008]前述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述閉冷器供水管道上設(shè)置有第一閥門，所述第一閥門設(shè)置在第三管道的一端和閉冷器的出口之間。
[0009]前述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，沿著所述閉冷器回水管道依次設(shè)置有第二閥門、第三閥門、閉式泵，所述第二閥門設(shè)置在閉冷器的進(jìn)口和第二管道的一端之間，所述第二管道的一端設(shè)置在閉冷器回水管道的第二閥門和第三閥門、閉式泵之間。
[0010]前述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管道上設(shè)置有第四閥門。
[0011]前述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述第二管道上設(shè)置有第五閥門。
[0012]前述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述第三管道上設(shè)置有第六閥門。
[0013]前述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，還包括第五管道，所述第五管道的兩端均連接在第三管道上，所述第六閥門設(shè)置在第五管道的兩端之間，所述第五管道上設(shè)置有第七閥門。
[0014]前述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述第四管道上設(shè)置有第八閥門。
[0015]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)能夠充分利用轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的熱量和天然氣的冷量，可以根據(jù)電廠設(shè)備冷、熱量的實(shí)際需求，計(jì)算相關(guān)耦合量，實(shí)現(xiàn)燃機(jī)電廠內(nèi)能量的合理轉(zhuǎn)移，提高燃機(jī)電廠的熱效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中附圖標(biāo)記的含義:
[0018]1、閉冷器，2、閉冷器供水管道，3、閉冷器回水管道，4、閉冷器的出口，5、閉冷器的進(jìn)口，6、換熱器，7、第一管道，8、第二管道，9、第三管道，10、第四管道，11、換熱器的進(jìn)口，12、換熱器的出口，13、第一閥門，14、第二閥門，15、第三閥門，16、閉式泵，17、第四閥門，18、第五閥門，19、第六閥門，20、第五管道，21、第七閥門，22、第八閥門，23、天然氣管道。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0020]參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，包括閉冷器、閉冷器供水管道、閉冷器回水管道、天然氣管道，閉冷器的出口連接閉冷器供水管道，閉冷器的進(jìn)口連接閉冷器回水管道，其特征在于，還包括:設(shè)置在天然氣管道上的換熱器、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道，第一管道的一端連接水浴爐的出口，第一管道的另一端連接換熱器的進(jìn)口 ；第二管道的一端連接在閉冷器回水管道上，第二管道的另一端連接換熱器的進(jìn)口 ；第三管道的一端連接換熱器，第三管道的一端連接換熱器的出口，第三管道的另一端連接在閉冷器供水管道上；第四管道的一端連接換熱器的出口，第四管道的另一端連接水浴爐的進(jìn)口。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，閉冷器通過閉冷器的出口向閉冷器供水管道提供冷水，然后閉冷器供水管道向燃機(jī)和汽輪機(jī)潤(rùn)滑油冷卻器、發(fā)電機(jī)氫冷器、給水泵冷卻器、空壓機(jī)等提供冷水降溫，然后閉冷器供水管道中的冷水就吸收了燃機(jī)和汽輪機(jī)潤(rùn)滑油冷卻器、發(fā)電機(jī)氫冷器、給水泵冷卻器、空壓機(jī)等產(chǎn)生的熱量，成為熱水并由閉冷器回水管道經(jīng)過閉冷器進(jìn)口回歸閉冷器。這是現(xiàn)有的閉式冷卻水系統(tǒng)的工作過程。此外，在天然氣管道方面，水浴爐的出口排出熱水，經(jīng)過第一管道、換熱器的進(jìn)口后傳遞熱水中的熱量給天然氣，使得天然氣溫度升高，熱水就成為冷水并經(jīng)過第四管道、水浴爐的進(jìn)口而回歸水浴爐。這是現(xiàn)有的天然氣加熱系統(tǒng)的構(gòu)造。本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于，將閉冷器回水管道中的熱水由第二管道、換熱器傳遞給天然氣，使得天然氣升溫，這樣，閉冷器回水管道中的熱水中的熱量就傳遞給了天然氣，而天然氣的冷量同時(shí)也通過換熱器的出口、第三管道回到閉冷器供水管道中，此時(shí)第三管道中的水為冷水，其冷量由天然氣提供，可以給燃機(jī)和汽輪機(jī)潤(rùn)滑油冷卻器、發(fā)電機(jī)氫冷器、給水泵冷卻器、空壓機(jī)等提供冷量。由此，本發(fā)明的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)能夠充分利用轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的熱量和天然氣的冷量，可以根據(jù)電廠設(shè)備冷、熱量的實(shí)際需求，計(jì)算相關(guān)耦合量，實(shí)現(xiàn)燃機(jī)電廠內(nèi)能量的合理轉(zhuǎn)移，提高燃機(jī)電廠的熱效率。
[0021]進(jìn)一步，為了使得本發(fā)明可以更加自動(dòng)化，閉冷器供水管道上設(shè)置有第一閥門以控制閉冷器供水管道的供水量，第一閥門設(shè)置在第三管道的一端和閉冷器的出口之間；沿著閉冷器回水管道依次設(shè)置有用于控制回到閉冷器的水量的第二閥門、用于控制從燃機(jī)和汽輪機(jī)潤(rùn)滑油冷卻器、發(fā)電機(jī)氫冷器、給水泵冷卻器、空壓機(jī)等帶回的熱水量的第三閥門和閉式泵，第二閥門設(shè)置在閉冷器的進(jìn)口和第二管道的一端之間，第二管道的一端設(shè)置在閉冷器回水管道的第二閥門和第三閥門、閉式泵之間；第一管道上設(shè)置有用于控制從水浴爐獲得的熱水量的第四閥門；第二管道上設(shè)置有用于控制從閉冷器回水管道獲取的水量的第五閥門；第三管道上設(shè)置有控制向閉冷器供水管道提供的冷水量的第六閥門；還包括第五管道，第五管道的兩端均連接在第三管道上，第六閥門設(shè)置在第五管道的兩端之間，第五管道上設(shè)置有第七閥門，第五管道和第六管道用于和第六閥門相互配合，使得能夠更有效地控制向閉冷器供水管道提供的冷水量；第四管道上設(shè)置有用于向水浴爐回歸冷水的第八閥門。
[0022]下面，以兩套西門子F級(jí)燃機(jī)的電廠為例，計(jì)算各典型季節(jié)工況下設(shè)備冷、熱換熱量數(shù)據(jù)，計(jì)算相關(guān)耦合量，提出二者不匹配時(shí)的補(bǔ)充方案。
[0023]天然氣側(cè):
[0024]以兩套西門子F級(jí)燃機(jī)的電廠為 例，其燃機(jī)對(duì)于天然氣的溫度要求為15~50°C，且需高于天然氣露點(diǎn)28°C。對(duì)于燃料為西氣東輸管線的電廠，分輸站收到氣壓力常年維持在6MPa左右，溫度約10~15°C，經(jīng)減壓至電廠調(diào)壓站處壓力約4MPa，溫度約O~5°C，天然氣露點(diǎn)約-10°C。根據(jù)分輸站來天然氣情況，最終燃機(jī)入口天然氣溫度范圍應(yīng)在18~50°C之間。
[0025]因進(jìn)廠天然氣溫度和流量隨季節(jié)略有變化，根據(jù)以上分析，分別計(jì)算天然氣可提供的冷量相關(guān)數(shù)據(jù)如下表一:
[0026]表一:天然氣可提供的冷量
[0027]
【權(quán)利要求】
1.燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，包括閉冷器、閉冷器供水管道、閉冷器回水管道、天然氣管道，所述閉冷器的出口連接閉冷器供水管道，所述閉冷器的進(jìn)口連接閉冷器回水管道，其特征在于，還包括:設(shè)置在天然氣管道上的換熱器、第一管道、第二管道、第三管道、第四管道，所述第一管道的一端連接水浴爐的出口，所述第一管道的另一端連接換熱器的進(jìn)口 ；所述第二管道的一端連接在閉冷器回水管道上，所述第二管道的另一端連接換熱器的進(jìn)口 ；所述第三管道的一端連接換熱器，所述第三管道的一端連接換熱器的出口，所述第三管道的另一端連接在閉冷器供水管道上；所述第四管道的一端連接換熱器的出口，所述第四管道的另一端連接水浴爐的進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述閉冷器供水管道上設(shè)置有第一閥門，所述第一閥門設(shè)置在第三管道的一端和閉冷器的出口之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，沿著所述閉冷器回水管道依次設(shè)置有第二閥門、第三閥門、閉式泵，所述第二閥門設(shè)置在閉冷器的進(jìn)口和第二管道的一端之間，所述第二管道的一端設(shè)置在閉冷器回水管道的第二閥門和第三閥門、閉式泵之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管道上設(shè)置有第四閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述第二管道上設(shè)置有第五閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述第三管道上設(shè)置有第六閥門。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，還包括第五管道，所述第五管道的兩端均連接在第三管道上，所述第六閥門設(shè)置在第五管道的兩端之間，所述第五管道上設(shè)置有第七閥門。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃機(jī)電廠利用天然氣降壓冷量的節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于，所述第四管道上設(shè)置有第八閥門。
【文檔編號(hào)】F02C7/12GK103742269SQ201410006067
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】徐蕾, 吳斌, 王震泉, 牛濤, 甄宏寧, 徐佩錫, 劉捷, 樂曉蓉, 郭學(xué)英, 李桃, 韓志錕 申請(qǐng)人:江蘇省電力設(shè)計(jì)院