[实用新型]一种燃气轮机的余热利用设备

说明书

本实用新型公开了一种燃气轮机的余热利用设备，包括压气机、燃烧室和透平，燃烧室进气口与压气机出气口连通，透平进气口与燃烧室出气口连通；还包括进气加热系统、余热锅炉、换热器和热空气回流系统；进气加热系统设置在压气机的进气口处；余热锅炉的进气口与透平出气口连通；换热器设置在余热锅炉的出气口处；热空气回流系统的进气口与换热器的出气口连通，热空气回流系统的出气口与进气加热系统连通。本实用新型利用余热锅炉尾部烟气余热来加热压缩的高压空气，再通过被加热的高温高压空气对进气加热系统内的空气进行加热，达到了除冰、提高燃气轮机喘振余量以及降低污染物排放，提高机组的效率，节省大量能量。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，具体为一种燃气轮机的余热利用设备。

背景技术

燃气轮机是一种涡轮发动机，特点是完全依赖燃气流产生推力，通常用作高速飞机的动力，但油耗比涡轮风扇发动机高。在燃气—蒸汽联合循环发电机组运行时，当燃气轮机压气机入口温度较低时，压气机进口将会出现结冰现象，甚至超过其运行极限，因此燃气轮机的运行范围将受到很大限制，大大降低了燃气轮机的运行效率。

为了防止压气机进口结冰、防止燃气轮机运行超限以及降低污染物排放，提高燃气轮机的运行效率，现有的燃气轮机设计了进气加热系统，通过抽取压气机出口高温空气来加热压气机入口空气以达到目标。但是由于抽取的高温高压空气是经压气机压缩做功而产生的，有时最大抽取量为压气机出口空气流量的5％左右，因此会浪费大量能量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可有效节省能量、提高燃气轮机运行效率的燃气轮机的余热利用设备。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种燃气轮机的余热利用设备，包括压气机、燃烧室和透平，所述燃烧室进气口与所述压气机出气口连通，所述透平进气口与所述燃烧室出气口连通；还包括进气加热系统、余热锅炉、换热器和热空气回流系统；所述进气加热系统设置在所述压气机的进气口处；所述余热锅炉的进气口与所述透平出气口连通；所述换热器设置在所述余热锅炉的出气口处；所述热空气回流系统的进气口与所述换热器的出气口连通，所述热空气回流系统的出气口与所述进气加热系统连通。

冷空气首先经过进气加热系统加热后进入压气机中，压气机将空气压缩后通入燃烧室与天然气混合燃烧，燃烧后产生的高温高压烟气再进入透平膨胀做功，做完功后的烟气进入余热锅炉中加热水生成水蒸气，最后通过余热锅炉的出气口排到大气中，且从余热锅炉的出气口排放的烟气余热对换热器内的高压空气进行加热，加热后的高温高压空气通过热空气回流系统回流到进气加热系统中，再次对进入对进气加热系统中的冷空气进行加热，以此循环，实现燃气轮机的余热的循环利用。本实用新型利用余热锅炉尾部烟气余热来加热压缩的高压空气，再通过被加热的高温高压空气对进气加热系统内的空气进行加热，达到了除冰、提高燃气轮机喘振余量以及降低污染物排放，提高机组的效率，又可以节省大量能量，提高机组的热效率。

优选地，所述进气加热系统包括进气管道、热空气喷头和垂直空气管道；所述热空气喷头设置在所述进气管道内，用以对进入所述进气管道内的冷空气进行加热；所述垂直空气管道的进气端与所述进气管道的出气端连接，所述垂直空气管道的出气端与所述压气机的进气口连接。

优选地，所述进气管道的进气口处设置有第一进气滤网；通过在进气管道的进气口处设置有第一进气滤网，可过滤进入进气管道内的冷空气。

优选地，所述余热锅炉的出气口出设置有排气烟囱，所述排气烟囱为中空的筒状结构。

优选地，所述换热器为环形换热器，所述换热器套接在所述排气烟囱的外壁上。