[实用新型]一种燃气轮机直拖注水泵系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及节能减排的天然气分布式能源系统技术领域，尤其涉及一种燃气轮机直拖注水泵系统。

背景技术

世界能源资源日益紧张，已经成为制约经济发展的瓶颈。世界经济的快速发展是以付出巨大的资源和环境为代价的，资源能源消耗高、环境污染严重，温室气体排放致使全球变暖，影响着人类社会和谐发展与进步。节能减排是中国调整经济结构、实现经济增长方式转变的一个重要突破口，是顺应社会发展趋势的战略举措。企业是最大的能源消耗和污染排放的主体，是实现节能减排目标的主力，承担重要的社会责任。在节能减排的各项技术中，冷热电联产是重要的节能技术，而分布式能源是重要的发展方向。

分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合系统，可将冷热电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近,独立地输出冷、热、电能。分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向，是实现科学用能，解决我国能源与环境问题的重要技术途径。分布式能源系统是一种根据工程热力学原理，按“温度对口，热能梯级综合利用”的准则，尽量减少中间输送环节的损耗，实现对资源利用的最大化。高品位的热能用来发电,中品位的热能用来制冷(热)、次品位的热能用来提供生活热水,低品位的热能用来为室外游泳池加热，从冷、热、电三个方面提供全方位的科学而高效用能解决方案,实现了“电厂小型化”、“电网无网化”功能,是全新的区域能源节能应用模式。天然气是清洁能源，环保性好，目前国际上利用天然气首选技术是分布式能源系统，天然气分布式能源系统原理如图1所示，先将天然气燃烧产生的1000℃以上高温燃气用以驱动燃气轮机1带动发电机2发电，再利用300-500℃的排气通过余热锅炉3进行热能综合利用，废气从烟囱4排出，从而实现能的综合梯级利用。在系统的高度上综合考虑能量转换过程中物理能的梯级利用，通过合理安排不同品位和形式的能量，总体合理地利用不同品位的物理能，其核心问题在于能的综合梯级利用，即按能量品位的高低，“高能高用，低能低用”，进行梯级利用，提高燃气轮机的效率和总热利用率。

天然气分布式能源系统主要特点是：（1）能源利用效率高，我国目前的能源利用效率仅为33.4%，发达国家高达52%～55%。大型燃煤超超临界发电机组热效率最高不超过45%，燃气轮机联合循环热效率不超过57%，而天然气分布式能源站能源利用效率一般在60%～80%，最高的接近90%；（2）节能，分布式能源系统将发电过程中产生的废热用来供热或制冷，充分利用了一次能源；（3）环保，采用天然气作为能源，燃烧排放物对环境污染小，我国SO₂排放量的90％，NO_x排放量的60％都来自于燃煤，分布式能源系统SO₂和固体废弃物排放几乎为零，温室气体（CO₂）减少50％上，NO_x减少80％，成为中国能源技术发展的方向；（4）投资小，损耗低，运行成本低，削峰填谷；（5）安全性好，经济效益好。

全球气候变暖的严峻形势促使世界各国积极寻求减少温室气体排放的各种途径。美国、日本、欧盟各国分布式能源的研究和发展十分迅猛,在能源系统中的比例不断提高,正在给能源工业带来革命性的变化。我国分布式能源刚刚起步。“十二五”期间，我国将启动一批天然气分布式能源示范项目，建设1000个左右天然气分布式能源项目，并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。

在我国石油生产和炼化过程中，有大量的油田伴生气、干气等可燃气体，其主要成分是甲烷等气体，热值高，燃烧污染排放小。油田生产用热，是通过加热炉直接燃烧天然气获得，其没有实现能量的梯级利用，存在高品能量用于低品能量的消费过程，这种能源的利用过程就存在比较显著的浪费现象。多余的可燃气体一般采用放空燃烧处理，既浪费能源，又污染环境。我国石油开采行业，油田需要注水，耗电量极高。油田注水系统是油田的耗电大户，约占油田总耗电量的40%，占地面工程总耗电量的64%。油田生产耗气（天然气）主要集中在地面工程油气集输系统的转油站和脱水站，加热消耗的天然气是油田自用气量的80%以上。例如，我国大庆油田注水系统大多采用电动注水泵，电量消耗大，电动机的功率一般为1800～2500kW，平均每注1m³水耗电6kW·h。据统计，注水系统消耗的电量约占整个油田消耗电量的39.95%，约占地面工程总耗电量的63.3%。电能是一级能源，其必须通过高品能源来生产，也就是通过高温环境的工质来生产，而且热能转化为电能的效率只有30%左右。

实用新型内容