专利名称：联合循环发电系统的能量利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种整体煤气化联合循环系统中，从燃气轮机压气机出口处抽取 的部分压縮空气供给空分装置时进行能量回收和利用的装置。
技术背景整体煤气化联合循环发电系统，是将煤气化技术和高效联合循环发电技术相结合的先 进动力发电系统。它由煤的气化与净化过程和燃气一蒸汽联合循环发电过程两部分组成， 包括空分装置，燃气轮机组和蒸汽轮机组等。在煤的气化与净化过程中需要空分装置提供 的氧气作为气化剂；空分装置吸入压縮空气，产出氧气和氮气等，同时需要氧压机(外压 縮流程)和氣压机将氧气和氣气压縮到需要的压力，供给气化炉氧气以及回注氮气。根据 原料空气的来源不同，空气分离装置可分为独立空分装置、整体空分装置和部分整体空分 装置。独立空分装置是所有的原料空气都是空分装置自带的空压机提供的整体空分装置 是所有的原料空气都是燃气轮机同轴的高性能压气机所提供的，但它必须带有启动用的50 5^空气量的空压机；部分整体空分装置是原料空气由空分装置自带的空压机和燃气轮机同 轴的高性能压气机(一般占30% 50%)联合提供。本发明所针对整体煤气化联合循环发 电系统中用到的是部分整体空分装置和整体空分装置。在燃气一蒸汽联合循环发电过程中 用到了燃气轮机组合蒸汽轮机组，其中燃气轮机组包括压縮机、燃烧室和膨胀机；而蒸汽 轮机组包括余热锅炉和蒸汽轮机组。在所述整体煤气化联合循环发电系统中，燃气轮机组的压气机所产生的压縮空气被分 成两部分， 一部分供给燃气轮机组的燃烧室，另一部分被抽取供给空气分离装置做原料空 气。通常情况下，燃气轮机组压气机出口处压縮空气的压力( 1.3Mpa)和温度(^460"C) 远大于空气分离装置所需压縮空气的压力( 0.5Mpa)和温度( 100匸)。通常采用的方 法是将燃气轮机组压气机出口处压縮空气与燃气轮机组燃烧室进口燃气进行热交换，再 通过节流装置和冷却器后供给空分装置，此时由于热交换器中压縮空气进口温度高，所以 热交换器的技术难度大，成本也较高。同时通过节流降压处理是对燃气轮机组压气机出口 处压縮空气能量的浪费。 发明内容
本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种结构布置较为合理，制备工 艺流程简单，能量回收及节能效果明显的联合循环发电系统的能量利用装置。本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要由空分装置、燃气轮机组及 蒸汽轮机组组成，根据燃气轮机组的压气机出口气体温度和压力，及空分装置所需空气的 压力来设计能量回收透平装置，该能量回收透平装置的进口与燃气轮机组压气机排气口通 过管道连结；根据能量回收透平装置出口空气温度和空分装置中氮压机出口的氮气温度设 计热交换器，该热交换器的空气入口与能量回收透平装置出口通过管道连接，空气出口与 空分装置压缩空气入口通过管道连接；所述的能量回收透平装置与氮压机共轴连接。本实用新型所述的能量回收透平装置与氣压机的叶轮装在同一根转子上，并将整个转 子和叶轮封装在同一机体内本实用新型属于对现有技术的一种改良，它具有结构布置较为合理，制备工艺流程简 单，能量回收及节能效果明显等特点。
图l是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍如图所示，本实用新型主要由空分装置1、燃气轮机组2及蒸汽轮机组3组成，根据燃气轮机组2的压气机4出口气体温度和压 力，及空分装置1所需空气的压力来设计能量回收透平装置9，该能量回收透平装置9的 进口与燃气轮机组2压气机4排气口通过管道连结；根据能量回收透平装置9出口空气温 度和空分装置1中氮压机10出口的氮气温度设计热交换器11，该热交换器11的空气入口 与能量回收透平装置1出口通过管道连接，空气出口与空分装置1压縮空气入口通过管道 连接。本实用新型所述的能量回收透平装置9与氮压机10共轴连接。这种共轴连接可以是 通过联轴节相连也可以是将能置回收透平装置与氮压机的叶轮装在同一根转子上，并 将整个转子和叶轮封装在同一机体内，这样可以省略掉联轴器，节省了占地面积，便于安 装，而且减少了转子转动中的摩擦损失。本实用新型根据空分装置本身性能和所需私气压 力来设计氮压机，同时需要对装置的转轴进行合理设计；它能有效地提高整个发电系统的 效率，得到了较好的能量回收和利用效果。
权利要求1、一种联合循环发电系统的能量利用装置，它主要由空分装置、燃气轮机组及蒸汽轮机组组成，其特征在于根据燃气轮机组(2)的压气机(4)出口气体温度和压力，及空分装置(1)所需空气的压力来设计能量回收透平装置(9)，该能量回收透平装置(9)的进口与燃气轮机组(2)压气机(4)排气口通过管道连结；根据能量回收透平装置(9)出口空气温度和空分装置(1)中氮压机(10)出口的氮气温度设计热交换器(11)，该热交换器(11)的空气入口与能量回收透平装置(1)出口通过管道连接，空气出口与空分装置(1)压缩空气入口通过管道连接；所述的能量回收透平装置(9)与氮压机共轴连接。
2、 根据权利要求1所述的联合循环发电系统的能量利用装置，其特征在于所述的能 量回收透平装置与氮压机的叶轮装在同一根转子上，并将整个转子和叶轮封装在同一机体 内。
专利摘要一种联合循环发电系统的能量利用装置，它主要由空分装置、燃气轮机组及蒸汽轮机组组成，根据燃气轮机组的压气机出口气体温度和压力，及空分装置所需空气的压力来设计能量回收透平装置，该能量回收透平装置的进口与燃气轮机组压气机排气口通过管道连结；根据能量回收透平装置出口空气温度和空分装置中氮压机出口的氮气温度设计热交换器，该热交换器的空气入口与能量回收透平装置出口通过管道连接，空气出口与空分装置压缩空气入口通过管道连接；所述的能量回收透平装置与氮压机共轴连接；所述的能量回收透平装置与氮压机的叶轮装在同一根转子上，并将整个转子和叶轮封装在同一机体内，它具有结构布置较为合理，制备工艺流程简单，能量回收及节能效果明显等特点。
文档编号F02C6/00GK201043494SQ20072011114
公开日2008年4月2日 申请日期2007年6月22日 优先权日2007年6月22日
发明者池雪林 申请人:杭州杭氧透平机械有限公司