一种燃气轮机尾气余热回收利用装置及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种燃气轮机尾气余热回收利用装置及系统，涉及节能减排技术，所述装置安装在排烟烟囱出口，包括快速开启百叶阀、电动调节百叶阀、高温低压爆破膜。本实用新型能够保证尾气余热回收装置及系统在任何情况下不影响燃气轮机正常运转，尽量多的回收余热，将燃气轮机外排的430～510℃的烟气降低到100℃以内排放，减少了对大气的热污染。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及节能减排【技术领域】，特别涉及一种燃气轮机尾气余热回收利用装 置及相关的系统。 一种燃气轮机尾气余热回收利用装置及系统
【背景技术】
[0002] 西气东输一线和二线压缩机拖动型燃气轮机排出的430°C?510°C烟气直接排到 大气，不仅造成能源的浪费，而且污染环境。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种燃气轮机尾气余热回收利用装置及系统，能更好 地解决燃气轮机的尾气回收及利用问题。
[0004] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种燃气轮机尾气余热回收利用装置，包 括：
[0005] 用来接收燃气轮机高温尾气的主烟道，其上设有第一安全阀门；
[0006] 尾气回收管道装置，其入口连接所述主烟道；
[0007] 蒸汽发电装置，其入口连接所述尾气回收管道装置的出口。
[0008] 优选地，所述第一安全阀门是气动开启百叶阀。
[0009] 优选地，所述尾气回收管道装置包括：
[0010] 尾气回收烟道，其入口连接所述主烟道；
[0011] 在所述尾气回收烟道上设置的第二安全阀门。
[0012] 优选地，所述第二安全阀门是电动调节百叶阀。
[0013] 优选地，还包括：
[0014] 安全爆破膜，其设置在所述主烟道和所述第二安全阀门之间的尾气回收烟道上。
[0015] 优选地，所述蒸汽发电装置包括：
[0016] 余热锅炉，其入口连接所述尾气回收管道装置的出口；
[0017] 蒸汽轮机发电机组，其连接所述余热锅炉。
[0018] 优选地，所述蒸汽轮机发电机组是凝汽式汽轮发电机组。
[0019] 优选地，还包括连接所述蒸汽发电装置的尾气排放装置。
[0020] 优选地，所述尾气排放装置包括：
[0021] 低温烟道，其连接所述蒸汽发电装置的出口；
[0022] 连接所述低温烟道的引风机，其上设有引风机入口调节阀。
[0023] 根据本实用新型的另一方面，提供了一种燃气轮机尾气余热回收利用系统，包括 燃气轮机，还包括燃气轮机尾气余热回收利用装置。
[0024] 与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：
[0025] 本实用新型能够在保证燃气轮机正常运转的情况下，尽量多的回收余热，将燃气 轮机外排的430?510°C的烟气降低到100°C以内排放，不仅减少了对大气的热污染，而且 有效地利用了烟气余热。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1是本实用新型第一实施例提供的燃气轮机尾气余热回收利用装置；
[0027] 图2是本实用新型第二实施例提供的燃气轮机尾气余热回收利用系统；
[0028] 附图标记说明：10_燃气轮机；20-主烟道；21-第一安全阀门；30-尾气回收管道 装置；31-尾气回收烟道；32-第二安全阀门；33-安全爆破膜；40-蒸汽发电装置；41-余热 锅炉；42-蒸汽轮机发电机组；50-尾气排放装置；51-低温烟道；52-引风机；53-引风机入 口调节阀；54-烟囱。
【具体实施方式】
[0029] 以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明 的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030] 图1是本实用新型第一实施例提供的燃气轮机尾气余热回收利用装置，如图1所 示，包括：
[0031] 用来接收燃气轮机10高温尾气的主烟道20,其上设有第一安全阀门21 ;
[0032] 从所述主烟道20回收高温尾气的尾气回收管道装置30,其入口连接所述主烟道 20 ；
[0033] 利用所回收的高温尾气进行发电的蒸汽发电装置40,其入口连接所述尾气回收管 道装置30的出口；
[0034] 用来排放低温尾气的尾气排放装置50，其入口连接所述蒸汽发电装置的出口。
[0035] 其中，上述第一安全阀门可以是气动开启百叶阀。
[0036] 本装置的工作原理如下：
[0037] 燃气轮机10外排的430?510°C的高温烟气，经由主烟道20接收，当系统工作状 态正常时，设置在主烟道20上的第一安全阀门21关闭，使得所述高温尾气经由尾气回收管 道装置30进入蒸汽发电装置40，由所述蒸汽发电装置40利用高温尾气进行发电，最后得到 的低温尾气在经由尾气排放装置50排放到大气中。
[0038] 当系统工作状态异常时，例如蒸汽发电装置40和/或尾气排放装置50出现故障 等，为避免燃气轮机出现超压停机等状况，可以将所述的第一安全阀门21开启。
[0039] 图2是本实用新型第二实施例提供的燃气轮机尾气余热回收利用系统，本实用新 型所述系统可以回收利用多个燃气轮机外排的高温烟气，本实施例以回收利用4个燃气轮 机外排的高温烟气为例进行说明，如图2所示，包括：
[0040] 四个燃气轮机10 ;
[0041] 对于每个燃气轮机10,分别接收四个燃气轮机10外排的高温尾气的四个主烟道 20,其每个均设有第一安全阀门21 ;
[0042] 从所述四个主烟道20回收高温尾气的尾气回收管道装置30,其入口连接所述四 个主烟道20 ;
[0043] 利用所回收的高温尾气进行发电的蒸汽发电装置40,其入口连接所述尾气回收管 道装置30的出口；
[0044] 用来排放低温尾气的尾气排放装置50，其入口连接所述蒸汽发电装置的出口。
[0045] 进一步说，所述尾气回收管道装置30包括：尾气回收烟道31，其入口连接所述主 烟道20 ;在所述尾气回收烟道31上设置的第二安全阀门32 ;设置在所述主烟道20和所述 第二安全阀门32之间的位于尾气回收烟道31上的安全爆破膜33。
[0046] 进一步说，所述蒸汽发电装置40包括：入口连接所述尾气回收管道装置30的出口 的余热锅炉41 ;连接所述余热锅炉41的蒸汽轮机发电机组42。
[0047] 进一步说，所述尾气排放装置50包括：连接所述蒸汽发电装置40的出口的低温烟 道51 ;连接所述低温烟道51的引风机52,其上设有引风机入口调节阀53。
[0048] 具体地说，上述燃气轮机可以是拖动型燃气轮机，上述第一安全阀门21可以是气 动开启百叶阀，上述第二安全阀门32可以是电动调节百叶阀，上述安全爆破模块33是高温 低压爆破膜，上述蒸汽轮机发电机组42是凝汽式汽轮发电机组。
[0049] 本装置的工作原理如下：
[0050] 四个燃气轮机10外排的430?510°C的高温烟气，分别经由相应的主烟道20接 收。以其中一个燃气轮机为例，当系统工作状态正常时，设置在主烟道20上的第一安全阀 门21关闭，设置在尾气回收烟道31上的第二安全阀门32开启，使得燃气轮机的高温尾气 经由尾气回收烟道31进入余热锅炉41 ;余热锅炉41将蒸汽送入蒸汽轮机发电机组42,由 蒸汽轮机发电机组42利用蒸汽进行发电，凝结水回流至余热锅炉41 ;经过余热回收利用 后，得到100°C的低温尾气，所述低温尾气排放至低温烟道51，并在引风机52的作用下，经 由烟囱54排放到大气。
[0051] 当系统工作状态异常时，例如蒸汽发电装置40和/或尾气排放装置50出现故障 等，为避免燃气轮机出现超压停机等状况，可以将所述的第一安全阀门21开启。
[0052] 本实施例为了保证燃气轮机（特别是拖动型燃气轮机）正常运转，在排烟烟囱出 口处（即主烟道20)做了烟气回收利用装置，安装了气动开启百叶阀、电动调节百叶阀、高 温低压爆破膜等，尽量多的回收余热，并利用余热发电。
[0053] 为确保在任何情况下，保证燃气轮机的安全正常运行，本实用新型可以采取以下 措施：
[0054] (1)、本系统利用压力信号通过控制器控制烟道气动开启百叶阀21在0. 35秒之内 至少开启70%，确保在燃气轮机10尾部烟气超压之前排入大气，避免因为燃气轮机10尾部 超压停机。
[0055] 当燃气轮机20取烟出口压力高于1500Pa时，引风机入口调节阀53开大，使燃气 轮机10取烟出口压力低于1500Pa，保证燃气轮机10正常运行。
[0056] 当引风机52故障不能排出尾气时，引风机52入口压力、余热锅炉41入口压力、燃 气轮机10排烟出口压力依次升高，只要测得燃气轮机10排烟出口压力超出设定值，则控制 器发出高电平/低电平信号使烟道气动开启百叶阀21在0. 35秒之内至少开启70%。
[0057] (2)、当余热锅炉41及引风机52故障停机时：
[0058] 四个燃气轮机10的气动开启百叶阀21全部开启，四个燃气轮机10的电动调节百 叶阀32全部关闭。
[0059] (3)、当取烟出口压力大于1500Pa时，报警，引风机入口调节阀53开大。
[0060] 若压力大于2000Pa时，高报警，引风机入口调节阀53继续开大。
[0061] 若压力大于2500Pa(燃气轮机出口压力危险值）时，相应气动开启百叶阀21全 开，电动调节百叶阀32全关。
[0062] 若气动开启百叶阀21故障打不开时，燃气轮机10出口压力值增加到4500Pa(燃 气轮机出口压力停机值为5000Pa)时，对应的高温低压爆破膜33打开。
[0063] (4)、当一台燃气轮机10未投运时，相应的气动开启百叶阀21全开，电动调节百叶 阀32全关，并处于解列连锁状态。
[0064] (5)、当运行中的一台燃气轮机10故障，其他燃气轮机10正常运行时，相应的气动 开启百叶阀21全部开启，电动调节百叶阀32全部关闭。
[0065] 燃气轮机10给余热电厂故障信号，电厂执行相应的气动开启百叶阀21全部开启， 电动调节百叶阀32全部关闭。
[0066] (6)、当燃气轮机10运行方式改变，即一台燃气轮机10停运，一台燃气轮机10开 启时，需要切换电动调节百叶阀32和气动开启百叶阀21，如果气动开启百叶阀21不能有效 打开，烟道内压力增加至4500Pa时，对应的高温低压爆破膜33打开，从而将燃气轮机出口 压力降低。
[0067] 综上所述，本实用新型具有以下技术效果：
[0068] 1、本实用新型提供的燃气轮机尾气回收利用装置及系统不影响压气站燃气轮机 的正常操作，对燃气轮机性能和安全不会造成任何损坏；
[0069] 2、本实用新型提供的燃气轮机尾气回收利用装置及系统不同于燃气联合循环发 电，主要体现在燃气轮机排烟出口的烟气回收及利用，能够确保在任何情况下，保证燃气轮 机的安全正常运行。
[0070] 尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本【技术领域】 技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的 修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种燃气轮机尾气余热回收利用装置，其特征在于，包括： 用来接收燃气轮机高温尾气的主烟道，其上设有第一安全阀门； 尾气回收管道装置，其入口连接所述主烟道； 蒸汽发电装置，其入口连接所述尾气回收管道装置的出口。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一安全阀门是气动开启百叶阀。
3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述尾气回收管道装置包括： 尾气回收烟道，其入口连接所述主烟道； 在所述尾气回收烟道上设置的第二安全阀门。
4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二安全阀门是电动调节百叶阀。
5. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括： 安全爆破膜，其设置在所述主烟道和所述第二安全阀门之间的尾气回收烟道上。
6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述蒸汽发电装置包括： 余热锅炉，其入口连接所述尾气回收管道装置的出口； 蒸汽轮机发电机组，其连接所述余热锅炉。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述蒸汽轮机发电机组是凝汽式汽轮发 电机组。
8. 根据权利要求1-7任意一项所述的装置，其特征在于，还包括连接所述蒸汽发电装 置的尾气排放装置。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述尾气排放装置包括： 低温烟道，其连接所述蒸汽发电装置的出口； 连接所述低温烟道的引风机，其上设有引风机入口调节阀。
10. -种燃气轮机尾气余热回收利用系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1-9任 意一项所述的燃气轮机尾气余热回收利用装置。
【文档编号】F01K27/00GK203892022SQ201420336413
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】张英辰, 刘风明, 黄健 申请人:北京力拓节能工程技术有限公司