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一种燃气轮机效率提升及烟气脱白方法


技术摘要:
本发明公开了一种燃气轮机效率提升及烟气脱白方法,涉及电站运行系统技术领域。本发明包括以下步骤:S1:将来自燃气‑蒸汽联合循环机组的余热锅炉的除氧器进口冷凝水输送至烟气冷却器内,与来自燃气轮机透平排出烟气进行热量交换,冷凝水温度升高,透平排出烟气温度下  全部
背景技术:
随着社会的不断发展,国家大力倡导能源的高效、清洁利用,以天然气为燃料的燃 气–蒸汽联合循环发电机组的装机容量逐年增加,使得电力行业对天然气的依赖性也不断 增加,在国家大力提倡“煤改气”的背景下,使用天然气作为一次能源作为的发电装置正在 受到越来越多的的关注,与此同时,电站的烟气排放也同样受到业界内外的高度重视,“超 洁净”排放标准是目前行业要求执行的标准,因此,天然气发电机组的能源效率利用以及烟 气排放成为关注的焦点。 天然气发电机机组的能源提升效率的方法主要依靠燃机核心设备技术迭代,这样 的方法虽然成果显著、稳定性较高,但是同时带来的是高额的设备投资,面临回收周期较长 的问题;而燃气轮机机组烟气脱白主要是依靠现有的包含烟气冷凝器和除雾器为核心设备 的烟气脱白系统,这样的系统主要存在脱白效果不够稳定,尤其是在燃气轮机处于变工况 运行的低负荷工况下,烟气温度较高,作为固定设置的烟气脱白系统的脱白效果欠佳,容易 出现白烟现象,因此有必要对现有技术进行改进,以解决上述问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种燃气轮机效率提升及烟气脱白方法,利用系统改进升 级,多次利用燃气-蒸汽联合循环机组的余热锅炉的除氧器的冷凝水,实现对进入烟气脱白 系统的烟气冷却,再进一步对进入燃气轮机燃烧室的管道天然气进行加热,达到增加消白 稳定性的同时,增加燃气轮机的效率,解决了现有的天然气发电机机组的能源利用效率不 理想,燃气轮机处于变工况运行的低负荷工况下,烟气排出温度较高,作为固定设置的烟气 脱白系统的脱白效果欠佳,容易出现烟囱白雾现象的问题。 为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的: 本发明为一种燃气轮机效率提升及烟气脱白方法,包括以下步骤: S1:将来自燃气-蒸汽联合循环机组的余热锅炉的除氧器进口冷凝水输送至烟气 冷却器内,与来自燃气轮机透平排出烟气进行热量交换,交换后,冷凝水温度升高,透平排 出烟气温度下降; S2:然后将经烟气冷却器换热后的除氧器冷凝水输送至换热器内,用以加热来自 管网的管道天然气,完成换热后的除氧器冷凝水再输送至烟气再热器,在烟气再热器中,除 氧器冷凝水将剩余热量传导给透平排出烟气,温度下降后除氧器冷凝水最后回到除氧器, 完成循环; S3:来自管网的管道天然气经过换热器换热后,除氧器冷凝水的热量传导至管道 天然气内,管道天然气温度升高,升温后的管道天然气经过减压阀减压后,然后进入至燃烧 3 CN 111577460 A 说 明 书 2/4 页 室内燃烧; S4:环境空气经过流量阀、压气机后,形成高温高压气体,最终在燃烧室中与升温 后的管道天然气混合燃烧,形成高温高压烟气,高温高压烟气再经过透平完成膨胀做功,此 时高温高压烟气温度和压力都相应的降低,形成透平排出烟气; S5:透平排出烟气输送至烟气冷却器内被除氧器进口冷凝水冷却,再进入旧烟气 脱白系统进行脱白,脱白过程中与循环冷却水完成进一步的热量交换,烟气温度、湿度均下 降; S6:从旧烟气脱白系统出来的烟气进入到烟气再热器中与来自换热器的除氧器冷 凝水实现能量交换,提高排烟温度,最后经过烟囱排向外界。 进一步地,所述烟气冷却器、旧烟气脱白系统和烟气再热器组成新烟气脱白系统, 所述烟气冷却器安装在旧烟气脱白系统的入口烟道上,所述烟气再热器安装在旧烟气脱白 系统的出口烟道上,所述旧烟气脱白系统包括烟气冷凝器和除雾器,烟气再热器可以提高 排烟温度和抬升高度,烟气温度的提高使得烟囱出口附近的烟气不产生凝结,避免白烟的 形成。 进一步地,所述烟气冷却器采用水煤式MGGH烟气冷却器。 进一步地,所述烟气再热器采用水煤式MGGH烟气再热器。 进一步地,所述除氧器冷凝水可以用取自余热锅炉的低压省煤器或者蒸汽轮机的 低压抽汽代替。 进一步地,所述换热器采用三维变空间高比表面HP管设计的加热器。 进一步地,所述燃烧室内的燃烧器采用干湿低污染燃烧器。 本发明具有以下有益效果: 1、本发明在现有的旧烟气脱白系统的基础上,通过加入烟气冷却器和烟气再热器 组成新烟气脱白系统,增加烟气脱白系统的稳定性和脱白效果,确保电站燃气-蒸汽联合循 环机组在全工况下运行下,消除烟气白雾现象,到达高环保要求,透平排出烟气经烟气冷却 器后可显著回收烟气中的热量,然后经旧烟气脱白系统可对烟气进一步降温,再经除雾器 对烟气进行除湿,控制排放烟气的温度、湿度,最后经烟气再热器对烟气升温至67℃以上, 提高排烟温度和抬升高度,烟气温度的提高使得烟囱出口附近的烟气不会冷凝出水雾,不 会呈现白烟现象,不产生黑黄蓝等任何有色烟雾,解决了现有系统的燃气轮机处于变工况 运行的低负荷工况下,烟气温度较高,作为固定设置的烟气脱白系统的脱白效果欠佳的问 题。 2、本发明通过烟气冷却器回收烟气中的热量,然后用以加热管道天然气,提高天 然气的燃烧效率,进而提高燃气轮机联合循环效率,实现能量高效利用。 当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的 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发明的一些实施例,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他的附 图。 4 CN 111577460 A 说 明 书 3/4 页 图1为本发明的工艺流程示意图; 附图中,各标号所代表的部件列表如下: 1、新烟气脱白系统;2、换热器;3、减压阀;4、燃烧室;5、透平;6、过流量阀;7、压气 机;101、烟气冷却器;102、旧烟气脱白系统;103、烟气再热器。
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