[发明专利]一种燃气热电联供工艺优化系统

说明书

技术领域

本发明属于燃气热电联供领域，具体涉及一种燃气热电联供工艺优化系统。

背景技术

热电联供的原本是起源于对蒸汽轮机排出的大量低压蒸汽冷凝潜热被冷却水带走，而采用提高背压或者抽汽的方式，在发电的同时，以低压蒸汽供热来实现的。进入燃气门站的燃气一般都是高压燃气，然而汇入下游管网的压力一般都为低压燃气，这也就意味着管道气中含有丰富的压力能，特别是在大流量的工况时，压力能更不容小觑。

随着节能减排号角的吹起及延续，加上国家政策的支持及燃气行业发展的现状，针对于区域式的燃气供给已逐步朝着热电联供方向在如火如荼的进行着。区域式的燃气热电联供产生的电和热可以供给供气系统及该区域的居民或者工业用户或者其它相关用电设备，以实现能源的充分利用。然而电可以升压，输送到几千公里远，但是蒸汽、热水都有一个经济的输送距离，这取决于管道投资、输送动力消耗与热的价格比较。目前一般认为的经济输送距离，供气（0.1Mpa）为2～3km，采暖和生活热约5km，然而区域联供刚好符合条件，这就促进了区域式热电联供的进一步发展。

综上所述，开发一种燃气热电联供工艺优化系统，能够充分利用高压天然气本身含有的压力能，利用压力能发电及微燃机发电和供热来创造更多的经济效益，提高能源利用率。

中国专利申请CN103452611 A公布了一种联合循环的热电联供系统，包括汽轮机、余热锅炉、热网抽汽系统；汽轮机包括高、中、低压缸；余热锅炉包括高、中、低压汽包，三汽包分别产生三股蒸汽：高、中、低压蒸汽，分别注入汽轮机的高、中、低压缸内膨胀作功，带动发电机输出电能。这种联合循环的热电联供系统采用三级气压分别进行发电提高了效率，但是整个工艺比较繁杂，并且整个工艺涉及的设备费用较高，并且他所适用的燃气压力要求较高，针对于低压状况的燃气则没有太明显的经济效益。

中国专利申请CN1721771A公布了一种热电联供系统以及能量供给系统，由具有输送电能以及热能的套管的多个电·热能发生模块；由机械动力发生装置和热泵装置形成、且具有输送热能的套管的多个热能发生模块；以及具有多个该能量发生模块和接受电能以及热能的套管，且集约来自各个模块的能量并向需要侧进行供给的基体。这种热电联供系统整个工艺流程非常简单实用，但是在输电和输热多个模块的条件下，也仅仅只能供给个别用户，整体的效率较低，并且不适合区域式集体的供热、供电的状况。

发明内容

本发明的目的在于实现工业锅炉的清洁化发展及普及提供经济性方案，其次为燃气管网中的工业调度的供气安全提供保障，此外还能够充分改善原有设备利用率不高的不足。针对区域式燃气热电联供原有工艺系统进行优化改善，提高系统整体的能源利用率，提高原有系统的火用利用率，进一步提高区域式燃气热电联供的效益。

本发明实现上述目的的技术方案为：

一种燃气热电联供工艺优化系统，包括发电并网系统和供热系统；

所述发电并网系统包括通过管路依次连接燃气管网的第一控制阀、1^#换热器、膨胀机，经过所述膨胀机之后的燃气分为两路，一路依次连接第一调压阀、微燃机、第二发电机，另一路依次连接第二调压阀、原工业锅炉，所述膨胀机及微燃机的输出端分别与第一发电机、第二发电机驱动连接，所述的第一发电机、第二发电机的输出端均通过电力并网柜向外输出电力；

所述供热系统包括补水系统、原工业锅炉、换热系统，所述换热系统包括依靠管路依次连接的微燃机、2^#换热器、3^#换热器，所述补水系统包括连接补水箱的水泵，所述水泵的输出端分为三路，第一路依靠管路依次连接3^#换热器、1^#换热器、第二控制阀、2^#换热器；第二路依靠管路依次连接第三控制阀、2^#换热器；第三路依靠管路连接原工业锅炉，所述2^#换热器的出水口连接原工业锅炉的蒸汽管道。

进一步地，在本发明的另一可实施的方案中，所述的微燃机的数量为1台以上，其量的确定依据管道燃气流量或者所需发电量及系统中冷水所需的热负荷而定。

进一步地，在本发明的另一可实施的方案中，所述的第一调压阀和第二调压阀均为减压阀。

进一步地，在本发明的另一可实施的方案中，所述的原工业锅炉的燃气管路上还安装有所述升温设备和流量计。升温设备能防止低温对精密仪器的使用寿命造成负面影响。

进一步地，在本发明的另一可实施的方案中，所述的升温设备为加热器或换热器。