[实用新型]燃料气增焓湿化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种燃料气增焓湿化装置。

背景技术

整体煤气化燃气蒸汽联合循环（IGCC）是实现煤炭洁净高效利用的先进发电技术。在IGCC中，煤制气经过净化被用作燃气轮机的燃料气，而燃烧过程导致的热NO_x是其主要的排放污染物。为减少IGCC系统NO_x排放，现有机组多采用在燃料气中注入稀释剂、降低燃烧火焰温度的方法，常用的稀释剂主要为氮气和水蒸气。

由于IGCC中燃气轮机燃料系统压力通常在1.5MPa以上，采用注蒸汽的方法需要高参数、高品质的蒸汽。从热力学角度来看，生产高参数蒸汽要消耗高温热量，而高品质要求增加水处理成本，同时蒸汽与燃料气的混合过程会导致较高的可用能损失，因而注蒸汽稀释燃料的方法在一定程度上会降低整个系统的热效率和经济性。

发明内容

本实用新型提供了一种燃料气增焓湿化装置，解决现有工艺热效率低、经济性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种燃料气增焓湿化装置，包括：

湿化器，其下部和顶端分别设置进气口和出气口，其上部和底端分别设置进水口和出水口，用于利用由进水口进入的加湿热水对由进气口进入的燃料气进行加湿；

过热器，其上设置有热水进口、热水出口、进气口、出气口，所述进气口管道连接湿化器出气口，出气口管道连接燃气轮机，用于对由湿化器出气口排出的湿燃料气进行加热后送入燃气轮机；所述热水进口管道连接燃气轮机排烟余热回收系统的热水排出口，热水出口管道连接加湿水加热器的加热水进口，用于利用燃气轮机排烟余热获得的热水对通过过热器的燃料气进行加热，并将换热后的热水送入加湿水加热器；

加湿水加热器，其上设置有进水口，出水口，加热水进口，加热水出口，所述的进水口通过管道连接至湿化器的出水口，出水口通过管道连接至所述湿化器的进水口，用于为所述湿化器提供循环的加湿热水；加热水进口与过热器热水出口管道连接，加热水出口连接燃气轮机排烟余热回收系统的进水口，用于利用燃气轮机排烟低温余热获得的热水对加湿水进行加热。

进一步的，还包括：过热器旁路，设置于过热器热水进口管道和热水出口管道之间，用于连通过热器热水进口管道和热水出口管道；流量调节阀，设置于所述过热器旁路上，用于调节流过过热器的热水流量，以控制湿燃料气过热度。

还包括：第一循环泵，设置于所述加湿水加热器的加热水出口和燃气轮机排烟低温余热热水的进入口之间，用于将加湿水加热器加热水出口排出的降温后的热水送回燃气轮机排烟余热回收系统，在所述燃气轮机排烟余热回收系统、湿化器和过热器之间形成热水的循环通路；第二循环泵，设置于所述湿化器出水口和所述加湿水加热器进水口之间，用于在所述湿化器和加湿水加热器之间形成加湿热水的循环回路。

还包括：填料装置，设置于所述湿化器内的进水口和进气口之间，用于增加加湿热水和燃料气之间的接触面积。

还包括：排污管，设置于所述湿化器的底部，其管路中设置流量调节阀，用于按照预设流量排放加湿水，以防止加湿水中污染物积聚；补水管，设置于所述湿化器的下部，其管路中设置补水泵，用于按照预设流量向所述湿化器中补入加湿水。

所述的湿化器为填料塔、空心塔或板式塔。所述过热器为管壳式换热器或管翅式换热器；所述加湿水加热器为管壳式换热器、板式换热器或热管换热器。

本实用新型的用于燃气轮机的燃料气增焓湿化装置具有以下有益效果：

（1）加湿热水与燃料气在湿化器中逆流直接接触，加湿热水温度降低，燃料气的湿度和温度都增加，这个过程冷热流体热力学匹配好于注蒸汽过程，可用能损失降低；

（2）通过利用燃气轮机排烟余热回收系统获得的热水进行湿燃料气和加湿水的加热，可使得整个系统的热效率和经济型提高；

（3）在湿化器进水口和进气口之间设置填料装置，从而增加了加湿热水和燃料气之间的接触面积，进而强化了传热传质，增强了燃料气的增焓湿化效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例燃料气增焓湿化装置的结构示意图。

1、湿化器； 2、填料装置；3、排污管； 4、加湿水加热器；5、补水管； 6、过热器；7、过热器旁路； 8-1、第二循环泵；8-2第三循环泵；8-3、第一循环泵；9-1流量调节阀、9-2流量调节阀。

具体实施方式