一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器的制作方法

1.本实用新型涉及燃气工程用预热器，具体是一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器。


背景技术：

2.在燃气工程中，电厂设备运行过程中因摩擦等原因产生的热量会通过闭式循环冷却水系统转移，以保证设备在设计温度范围内运行。其中，闭式循环冷却水系统中冷却水的冷却是通过蒸发冷却器来实现的，如图2所示，闭式循环冷却水系统的冷却水出口与蒸发冷却器的入口连通，蒸发冷却器的出口与闭式循环冷却水系统的冷却水入口连通。此外，为保证燃机运行效率，需要用天然气换热机构将天然气加热至正常运行所要求的200℃，以保证燃机效率，如图3所示，天然气换热机构的加热介质来自余热锅炉中省煤器，即省煤器的出口与天然气换热机构的热媒入口连通，天然气换热机构的热媒出口与省煤器的入口连通。
3.然而实践表明，现有燃机运行过程中存在以下问题：蒸发冷却器的运行需要消耗大量水资源与电力资源，同时会排放大量水汽，造成视觉污染。基于此，有必要发明一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，用闭式循环冷却水系统携带的废热对天然气预热，以减少蒸发冷却器所消耗水资源与电力资源，减轻蒸发冷却器所产生的视觉污染，同时能够减少余热锅炉的热量损失。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有燃机运行过程中耗水耗电、视觉污染严重的问题，提供了一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器。
5.本实用新型是采用如下技术方案实现的：
6.一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，包括蒸发冷却器、闭式循环冷却水系统与天然气换热机构，其中，蒸发冷却器的入口、天然气换热机构的热媒入口均与闭式循环冷却水系统的冷却水出口连通，蒸发冷却器的出口、天然气换热机构的热媒出口均与闭式循环冷却水系统的冷却水入口连通。
7.进一步地，一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，还包括设置于闭式循环冷却水系统的冷却水出口与天然气换热机构的热媒入口之间的增压泵，增压泵的入口与闭式循环冷却水系统的冷却水出口连通，增压泵的出口与天然气换热机构的热媒入口连通。
8.增压泵能够对流向天然气换热机构的冷却水增压，以保证冷却水的稳定流通，进而保证了天然气的预热效果，提升了本预热器的结构可靠性。
9.进一步地，所述天然气换热机构包括第i热交换器与第ii热交换器，闭式循环冷却水系统的冷却水出口与第i热交换器的热媒入口连通，第i热交换器的热媒出口与第ii热交换器的热媒入口连通，第ii热交换器的热媒出口与闭式循环冷却水系统的冷却水入口连通；天然气上游管道的出口与第i热交换器的冷媒入口连通，第i热交换器的冷媒出口与第
ii热交换器的冷媒入口连通，第ii热交换器的冷媒出口与天然气下游管道的入口连通。
10.第i热交换器与第ii热交换器的组合结构设计在提高闭式循环冷却水系统的冷却水的冷却效果的同时，提高了对天然气的预热效果，进而提高了本预热器的预热效率。
11.进一步地，所述闭式循环冷却水系统的冷却水流量为2000t/h；蒸发冷却器入口处的冷却水温度为35℃，蒸发冷却器出口处的冷却水温度为30℃；蒸发冷却器内的冷却水压力为0.35mpa；所述天然气换热机构的天然气压力为3.5mpa、天然气流量小于等于140000立方米/h。
12.工作时，将蒸发冷却器的入口、天然气换热机构的热媒入口均与闭式循环冷却水系统的冷却水出口连通，蒸发冷却器的出口、天然气换热机构的热媒出口均与闭式循环冷却水系统的冷却水入口连通，由此利用闭式循环冷却水的热量对天然气进行预热。在此过程中，利用天然气换热机构将闭式循环冷却水系统的冷却水的热量传递至天然气，对天然气预热的同时，冷却流经天然气换热机构的冷却水；蒸发冷却器能够对剩余冷却水进行冷却，由此实现冷却闭式循环冷却水系统的冷却水的目的，克服了现有燃机运行过程中耗水耗电、视觉污染严重的问题。
13.本实用新型结构设计合理可靠，实现了用闭式循环冷却水系统携带废热对天然气预热的目的，使得燃机能够在设计温度范围内运行，同时保证了燃机的运行效率，而且减少了蒸发冷却器所消耗水资源与电力资源，减少余热锅炉的热量损失，有效降低了燃机设备的运行成本，进一步的，能够减轻了蒸发冷却器所产生的视觉污染，具有预热效率高、流通稳定的优点。
附图说明
14.图1是本实用新型的结构示意图；
15.图2是现有闭式循环冷却水系统与蒸发冷却器的连接示意图；
16.图3是现有天然气换热机构与省煤器的连接示意图。
17.图中，1
‑
第i热交换器，2
‑
第ii热交换器。
具体实施方式
18.一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，如图1所示，包括蒸发冷却器、闭式循环冷却水系统与天然气换热机构，其中，蒸发冷却器的入口、天然气换热机构的热媒入口均与闭式循环冷却水系统的冷却水出口连通，蒸发冷却器的出口、天然气换热机构的热媒出口均与闭式循环冷却水系统的冷却水入口连通。
19.一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，还包括设置于闭式循环冷却水系统的冷却水出口与天然气换热机构的热媒入口之间的增压泵，增压泵的入口与闭式循环冷却水系统的冷却水出口连通，增压泵的出口与天然气换热机构的热媒入口连通。
20.所述天然气换热机构包括第i热交换器1与第ii热交换器2，闭式循环冷却水系统的冷却水出口与第i热交换器1的热媒入口连通，第i热交换器1的热媒出口与第ii热交换器2的热媒入口连通，第ii热交换器2的热媒出口与闭式循环冷却水系统的冷却水入口连通；天然气上游管道的出口与第i热交换器1的冷媒入口连通，第i热交换器1的冷媒出口与第ii热交换器2的冷媒入口连通，第ii热交换器2的冷媒出口与天然气下游管道的入口连通。
21.所述闭式循环冷却水系统的冷却水流量为2000t/h；蒸发冷却器入口处的冷却水温度为35℃，蒸发冷却器出口处的冷却水温度为30℃；蒸发冷却器内的冷却水压力为0.35mpa；所述天然气换热机构的天然气压力为3.5mpa、天然气流量小于等于140000立方米/h。
22.具体实施过程中，天然气在冬季时的来气温度为2
‑
4℃；天然气换热机构的天然气流量随燃机机组负荷而变化。


技术特征：
1.一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，其特征在于：包括蒸发冷却器、闭式循环冷却水系统与天然气换热机构，其中，蒸发冷却器的入口、天然气换热机构的热媒入口均与闭式循环冷却水系统的冷却水出口连通，蒸发冷却器的出口、天然气换热机构的热媒出口均与闭式循环冷却水系统的冷却水入口连通。2.根据权利要求1所述的一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，其特征在于：还包括设置于闭式循环冷却水系统的冷却水出口与天然气换热机构的热媒入口之间的增压泵，增压泵的入口与闭式循环冷却水系统的冷却水出口连通，增压泵的出口与天然气换热机构的热媒入口连通。3.根据权利要求1所述的一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，其特征在于：所述天然气换热机构包括第i热交换器（1）与第ii热交换器（2），闭式循环冷却水系统的冷却水出口与第i热交换器（1）的热媒入口连通，第i热交换器（1）的热媒出口与第ii热交换器（2）的热媒入口连通，第ii热交换器（2）的热媒出口与闭式循环冷却水系统的冷却水入口连通；天然气上游管道的出口与第i热交换器（1）的冷媒入口连通，第i热交换器（1）的冷媒出口与第ii热交换器（2）的冷媒入口连通，第ii热交换器（2）的冷媒出口与天然气下游管道的入口连通。4.根据权利要求1所述的一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，其特征在于：所述闭式循环冷却水系统的冷却水流量为2000t/h；蒸发冷却器入口处的冷却水温度为35℃，蒸发冷却器出口处的冷却水温度为30℃；蒸发冷却器内的冷却水压力为0.35mpa；所述天然气换热机构的天然气压力为3.5mpa、天然气流量小于等于140000立方米/h。

技术总结
本实用新型具体是一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，解决了现有燃机运行过程中耗水耗电、视觉污染严重的问题。一种闭式循环冷却水作为热源的天然气预热器，包括蒸发冷却器、闭式循环冷却水系统与天然气换热机构，其中，蒸发冷却器的入口、天然气换热机构的热媒入口均与闭式循环冷却水系统的冷却水出口连通，蒸发冷却器的出口、天然气换热机构的热媒出口均与闭式循环冷却水系统的冷却水入口连通。本实用新型实现了用闭式循环冷却水系统携带废热对天然气预热的目的，保证了燃机的运行效率，减少了蒸发冷却器所消耗水资源与电力资源，减少余热锅炉的热量损失，有效降低了燃机设备的运行成本，减轻了蒸发冷却器所产生的视觉污染。的视觉污染。的视觉污染。


技术研发人员：胡国庆 李楠 莫亚飞 李显江
受保护的技术使用者：华能太原东山燃机热电有限责任公司
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2021/11/17