[实用新型]应用于大型轻烃深加工的高效新型联合循环驱动系统

说明书

本实用新型公开了应用于大型轻烃深加工的高效新型联合循环驱动系统，包括：燃料系统，其具有两个进口且分别为副产氢气进口、天然气或液化石油气进口；燃气轮机，其燃烧室连接所述燃料系统的出口，所述燃气轮机直接驱动产品气压缩机作业；补燃型余热锅炉，其通过烟气余热管道连接所述燃气轮机，所述补燃型余热锅炉还具有天然气补燃进口；蒸汽轮机，其通过补燃型余热锅炉蒸汽驱动，所述蒸汽轮机直接驱动热泵压缩机作业。本实用新型利用丙烷催化脱氢工艺线中的副产氢气和蒸汽，搭建以富氢燃气为燃料的燃气蒸汽联合循环驱动系统；通过与化工工艺线的高度耦合以及高效的联合循环热力系统，大幅降低大型轻烃深加工项目的运营成本。

技术领域

本实用新型基于UOP丙烷催化脱氢工艺包开发，涉及大型轻烃深加工化工工程配套高效动力系统领域。更具体地说，本实用新型涉及应用于大型轻烃深加工的高效新型联合循环驱动系统。

背景技术

目前基于UOP丙烷催化脱氢工艺的传统驱动方式有汽轮机驱动和电动机驱动。汽轮机驱动的驱动介质依赖高温高压蒸汽，蒸汽产生装置主要有燃煤锅炉或燃气锅炉，但采用燃煤锅炉一方面造成比较严重的污染，另一方面无法消纳工艺线中副产的氢气。采用燃气锅炉，虽然可以消纳掉副产的氢气，但必须补充大量额外的燃气，外加汽轮机的效率较低，所以该传统系统的整体经济性较差。主流大型轻烃深加工的年产量在40万吨-60万吨级，动力部分消耗的成本占生产成本的比重极高，故优化驱动方式对于提升大型轻烃深加工项目具有非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供应用于大型轻烃深加工的高效新型联合循环驱动系统，利用丙烷催化脱氢工艺线中的副产氢气和蒸汽，搭建以富氢燃气为燃料的燃气蒸汽联合循环驱动系统；通过与化工工艺线的高度耦合以及高效的联合循环热力系统，大幅降低大型轻烃深加工项目的运营成本。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了应用于大型轻烃深加工的高效新型联合循环驱动系统，包括：

燃料系统，其具有两个进口且分别为副产氢气进口、天然气或液化石油气进口；

燃气轮机，其燃烧室连接所述燃料系统的出口，所述燃气轮机直接驱动产品气压缩机作业；

补燃型余热锅炉，其通过烟气余热管道连接所述燃气轮机，所述补燃型余热锅炉还具有天然气补燃进口；

蒸汽轮机，其通过补燃型余热锅炉蒸汽驱动，所述蒸汽轮机直接驱动热泵压缩机作业；

所述烟气余热管道外壁覆盖一层保温层，所述烟气余热管道外还套设有隔热套筒，其两端与所述烟气余热管道密封连接，所述隔热套筒与保温层之间形成各处厚度均等的中空腔体，所述中空腔体内为真空状态或填充有空气。

优选的是，所述燃料系统中设置有气体混合腔，其包括：

转动腔，其水平设置，且所述转动腔一端通过电机驱动绕其中心轴旋转、另一端中心具有开口并通过轴承密封连接出气管，所述出气管连通燃料系统的出口，所述转动腔靠近电机的一侧在转动腔的外侧壁上相对设置有两条进气通道，其包括多个沿转动腔长度方向间隔设置的进气口，所述转动腔内靠近出气管设置有圆形挡板，所述挡板上设置有多个出气口，所述转动腔内在挡板远离出气管侧设置有多个体积相同质量不等的球体。

优选的是，所述气体混合腔还包括：

进气腔，其为套筒状，且所述进气腔两端与所述转动腔外侧壁轴承密封连接并在中间形成各处均等的中空结构，所述进气腔外侧壁也相对设置有两条进气通道，其包括多组沿进气腔长度方向间隔设置的进气孔，每组进气孔均包括一个副产氢气进口和一个天然气或液化石油气进口。

优选的是，每组进气孔包括的一个副产氢气进口和一个天然气或液化石油气进口均对称倾斜设置，且靠近所述转动腔的端口互相靠近。