一种天然气发电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及天然气发电技术领域，尤其涉及一种天然气发电系统。能够减少天然气发电过程中产生的氮氧化物，减少大气污染。克服了现有技术中天然气发电系统的烟气中含有氮氧化物，不利于环境保护的缺陷。本实用新型实施例提供一种天然气发电系统，包括：预混装置，所述预混装置用于天然气与氧气以预设比例混合；空气分离装置，所述空气分离装置的氧气出口与所述预混装置的空气进口连通；燃烧做功装置，所述燃烧做功装置的燃料进口与所述预混装置的出口连通，所述燃烧做功装置用于使氧气与天然气燃烧产生能量，并将所产生的能量转化为电能。本实用新型实施例用于天然气发电系统的生产制造。
【专利说明】
一种天然气发电系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及天然气发电技术领域，尤其涉及一种天然气发电系统。
【背景技术】
[0002]天然气作为一种环保、安全、热值高的新型能源应用于各行各业中，天然气的使用能够减少煤和石油的用量，大大改善环境污染问题，目前，我国天然气主要用于居民生活用气和发展天然气化工，二者在我国天然气消费中所占比例超过50%。其中，天然气发电具有发电效率高、环境污染小、调峰性能好和建设周期短的优点，近年来，天然气发电逐渐代替煤发电成为我国首要的电力供应来源。
[0003]参见图1，天然气发电系统通常包括预混装置1，与所述预混装置I连通的燃烧做功装置2，通过将天然气与空气在所述预混装置I中以预设比例混合，再将混合气输送给燃烧做功装置2，所述燃烧做功装置2用于使所述混合气燃烧释放能量，并将所释放的能量转化为电能，从而实现发电，所述混合气燃烧产生能量的同时还会产生烟气，所述烟气中含有大量的氮氧化物，不利于环境保护。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的在于，提供一种天然气发电系统，能够减少天然气发电过程中产生的氮氧化物，减少大气污染。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]本实用新型实施例提供一种天然气发电系统，包括:
[0007]预混装置，所述预混装置用于天然气与氧气以预设比例混合；
[0008]空气分离装置，所述空气分离装置的氧气出口与所述预混装置的空气进口连通；
[0009]燃烧做功装置，所述燃烧做功装置的燃料进口与所述预混装置的出口连通，所述燃烧做功装置用于使氧气与天然气燃烧产生能量，并将所产生的能量转化为电能。
[0010]优选的，所述天然气发电系统还包括氮气收集装置，所述氮气收集装置的进口与所述空气分离装置的氮气出口连通。
[0011]可选的，所述燃烧做功装置包括锅炉、汽轮机以及发电机，所述燃烧做功装置的燃料进口为所述锅炉的燃料进口，所述锅炉的蒸汽出口与所述汽轮机的气缸连通，所述汽轮机与所述发电机传动连接。
[0012]优选的，所述天然气发电系统还包括烟气收集装置，所述烟气收集装置的进口与所述燃烧做功装置的烟气出口连通。
[0013]可选的，所述燃烧做功装置与所述烟气收集装置之间还设置有冷凝装置，所述冷凝装置的烟气进口与所述燃烧做功装置的烟气出口连通，所述冷凝装置的烟气出口与所述烟气收集装置的进口连通。
[0014]进一步可选的，所述烟气收集装置与所述预混装置连通，用于将部分烟气提供给所述预混装置，其中，所述部分烟气与所述氧气的混合比例等于所述空气中氮气与氧气的混合比例。
[0015]本实用新型实施例提供一种天然气发电系统，在将所述空气与所述天然气混合之前，将所述空气通过空气分离装置分离为氧气与氮气，并将氧气提供给预混装置，能够避免在燃烧过程中产生氮氧化物，从而能够减少氮氧化物的排放，减少大气污染。克服了现有技术中天然气发电系统的烟气中含有氮氧化物，不利于环境保护的缺陷。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0017]图1为现有技术提供的一种天然气发电系统的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型实施例提供的一种天然气发电系统的结构示意图；
[0019]图3为本实用新型实施例提供的另一种天然气发电系统的结构示意图；
[0020]图4为本实用新型实施例提供的另一种天然气发电系统的结构示意图；
[0021]图5为本实用新型实施例提供的另一种天然气发电系统的结构示意图；
[0022]图6为本实用新型实施例提供的另一种天然气发电系统的结构示意图；
[0023]图7为本实用新型实施例提供的再一种天然气发电系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0026]本实用新型实施例提供一种天然气发电系统，参见图2，包括:
[0027]预混装置I，所述预混装置I用于天然气与氧气以预设比例混合；
[0028]空气分离装置3，所述空气分离装置3的氧气出口与所述预混装置I的空气进口连通；
[0029]燃烧做功装置2，所述燃烧做功装置2的燃料进口与所述预混装置I的出口连通，所述燃烧做功装置2用于使氧气与天然气燃烧产生能量，并将所产生的能量转化为电能。
[0030]本实用新型实施例提供一种天然气发电系统，在将所述空气与所述天然气混合之前，将所述空气通过空气分离装置3分离为氧气与氮气，并将氧气提供给预混装置I，能够避免在燃烧过程中产生氮氧化物，从而能够减少氮氧化物的排放，减少大气污染。克服了现有技术中天然气发电系统的烟气中含有氮氧化物，不利于环境保护的缺陷。
[0031]其中，空气分离装置3将空气在深低温下液化，并根据氧、氮的沸点不同而可以从液化空气中分离出氧气和氮气。其中，液化空气的组成为20.95 %的氧，78.12 %的氮和
0.93%的氩。
[0032]本实用新型的一实施例中，参见图3，所述天然气发电系统还包括氮气收集装置4，所述氮气收集装置4的进口与所述空气分离装置3的氮气出口连通。
[0033]在本实用新型实施例中，所收集的氮气可以用于制作液氮，并用于化工生产中。
[0034]本实用新型的又一实施例中，参见图4，所述燃烧做功装置2包括锅炉21、汽轮机22以及发电机23，所述燃烧做功装置2的燃料进口为所述锅炉21的燃料进口，所述锅炉21的蒸汽出口与所述汽轮机22的气缸连通，所述汽轮机22与所述发电机23传动连接。
[0035]在本实用新型实施例中，所述预混装置I将天然气与氧气提供给所述锅炉21，所述天然气与氧气发生燃烧反应产生能量，所述能量对锅炉21进行加热产生蒸汽，所述蒸汽可驱动所述汽轮机22做功，所述汽轮机22带动所述发电机23进行发电。
[0036]其中，需要说明的是，天然气与氧气在燃烧做功装置2中发生燃烧反应产生能量的同时还会产生烟气。
[0037]本实用新型的又一实施例中，参见图5，所述天然气发电系统还包括烟气收集装置5，所述烟气收集装置5的进口与所述燃烧做功装置2的烟气出口连通。
[0038]在本实用新型实施例中，通过烟气收集装置5将天然气与氧气燃烧所产生的烟气收集起来，能够实现“零”排放，有利于环境保护。
[0039]其中，对所述烟气的后续处理不做限定。由于天然气与氧气燃烧产生的烟气的主要成分为二氧化碳和水，因此，所述烟气可用于制作干冰，也可用于制作灭火粉，从而能够进一步提尚资源的利用率。
[0040]本实用新型的又一实施例中，参见图6，所述燃烧做功装置2与所述烟气收集装置5之间还设置有冷凝装置6，所述冷凝装置6的烟气进口与所述燃烧做功装置2的烟气出口连通，所述冷凝装置6的烟气出口与所述烟气收集装置5的进口连通。
[0041]在本实用新型实施例中，通过冷凝装置6既可以对所述热量进行回收，又能够将所述烟气中的水蒸气冷凝为水，提高资源的利用率。
[0042]其中，对所述冷凝装置6不做限定，所述冷凝装置6可以为与所述烟气进行间接换热的冷凝盘管。
[0043]其中，对所述冷凝盘管中的冷凝介质不做限定。所述冷凝介质可以为水，也可以为液氣等。
[0044]当所述冷凝介质为水时，通过将水与所述烟气进行间接换热，能够对水进行加热，加热后的水可用于供暖、生活用水等。
[0045]本实用新型的一实施例中，参见图7，所述烟气收集装置5与所述预混装置I连通，用于将部分烟气提供给所述预混装置I，其中，所述部分烟气与所述氧气的混合比例等于所述空气中氮气与氧气的混合比例。
[0046]需要说明的是，在实际应用中，由于所述预混装置I通常根据文丘里管的流体力学特性，以实现对天然气与氧气以预设比例进行混合，从而使得天然气在燃烧过程中能够充分燃烧，本实用新型实施例中，通过将部分烟气提供给所述预混装置I，所述部分烟气能够代替空气中的氮气与所述天然气进行混合，不需要更换预混装置I即能够实现天然气与氧气以预设比例混合，从而能够节约资源;另外，所述部分烟气所携带的热量也能够被输送至所述预混装置I对燃料进行预热，提高能量的利用效率。
[0047]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种天然气发电系统，其特征在于，包括: 预混装置，所述预混装置用于天然气与氧气以预设比例混合； 空气分离装置，所述空气分离装置的氧气出口与所述预混装置的空气进口连通； 燃烧做功装置，所述燃烧做功装置的燃料进口与所述预混装置的出口连通，所述燃烧做功装置用于使氧气与天然气燃烧产生能量，并将所产生的能量转化为电能。2.根据权利要求1所述的天然气发电系统，其特征在于，所述天然气发电系统还包括氮气收集装置，所述氮气收集装置的进口与所述空气分离装置的氮气出口连通。3.根据权利要求1所述的天然气发电系统，其特征在于，所述燃烧做功装置包括锅炉、汽轮机以及发电机，所述燃烧做功装置的燃料进口为所述锅炉的燃料进口，所述锅炉的蒸汽出口与所述汽轮机的气缸连通，所述汽轮机与所述发电机传动连接。4.根据权利要求1所述的天然气发电系统，其特征在于， 所述天然气发电系统还包括烟气收集装置，所述烟气收集装置的进口与所述燃烧做功装置的烟气出口连通。5.根据权利要求4所述的天然气发电系统，其特征在于， 所述燃烧做功装置与所述烟气收集装置之间还设置有冷凝装置，所述冷凝装置的烟气进口与所述燃烧做功装置的烟气出口连通，所述冷凝装置的烟气出口与所述烟气收集装置的进口连通。6.根据权利要求4或5所述的天然气发电系统，其特征在于， 所述烟气收集装置与所述预混装置连通，用于将部分烟气提供给所述预混装置，其中，所述部分烟气与所述氧气的混合比例等于所述空气中氮气与氧气的混合比例。
【文档编号】F01K11/02GK205477783SQ201620269508
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】高建忠
【申请人】新奥科技发展有限公司