[实用新型]一种相变控温的燃气轮机余热增效装置

说明书

本实用新型涉一种相变控温的燃气轮机余热增效装置，包括依次连接的燃气轮机接口、控温管道和余热锅炉接口，所述控温管道连接余热锅炉接口的一端向外扩张，所述的控温管道具有内外两层管壁形成夹层，夹层内设有隔板，将夹层分割为第一夹层和第二夹层；所述第一夹层位于控温管道连接燃气轮机接口的一端，第一夹层内设有第一类相变材料；所述第二夹层位于控温管道连接余热锅炉接口的一端，第二夹层内设有第二类相变材料。与现有技术相比，本实用新型可有效地解决燃气轮机排气温度波动大导致余热锅炉热效率较低和运行不稳定的问题，从而可显著提高燃气‑蒸汽联合循环的整体效率。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其是涉及一种相变控温的燃气轮机余热增效装置。

背景技术

现阶段，余热锅炉利用燃气轮机的高温排气加热循环工质，形成过热蒸汽推动蒸汽轮机发电，成为燃气-蒸汽联合循环提高热效率的主流技术。基于燃气轮机在额定负荷状态下的排气温度所设定的参考值决定了余热锅炉的蒸汽发生器存在最佳工作温度范围。维持燃气轮机稳定的排气温度是保证机组安全和经济运行的前提。但目前由于燃气轮机多作为调峰机组，负荷变化频繁，导致燃机的排气温度变化幅度大。

当燃机排气温度高于额定排气温度范围时，会导致余热锅炉里的蒸汽发生器超温，降低金属许用应力，影响机组的安全运行，同时必须向蒸汽发生器内喷减温水，喷水减温不仅响应慢，还将降低整套燃气轮机的热效率；当燃气轮机的排气温度低于额定排气温度时，余热锅炉的蒸汽发生器达不到最佳温度，使锅炉的效率下降。

由此，目前在不变动燃机运行负荷的前提下，解决蒸汽发生器过热的唯一方法就是向发生器里喷减温水，而燃气轮机低的排气温度则无法有效提高，使得余热锅炉的蒸汽发生器无法发挥最佳的工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种相变控温的燃气轮机余热增效装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种相变控温的燃气轮机余热增效装置，包括依次连接的燃气轮机接口、控温管道和余热锅炉接口，所述控温管道连接余热锅炉接口的一端向外扩张，所述的控温管道具有内外两层管壁形成夹层，夹层内设有隔板，将夹层分割为第一夹层和第二夹层；

所述第一夹层位于控温管道连接燃气轮机接口的一端，第一夹层内设有第一类相变材料；

所述第二夹层位于控温管道连接余热锅炉接口的一端，第二夹层内设有第二类相变材料。

进一步地，所述第一类相变材料的相变温度范围分别为610～660℃，所述第二类相变材料的相变温度范围分别为560～610℃。

进一步地，所述的燃气轮机接口和余热锅炉接口均与控温管道可拆卸式连接。

进一步地，所述的控温管道外部包裹有保温层。

进一步地，所述控温管道的外层管壁上设有密封盖。

进一步地，所述控温管道为双层环形高导热合金圆筒。

进一步地，所述控温管道的长度为4～16m。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过设计具有夹层的控温管道，其内部中空管道为燃气轮机排气的通道，夹层内填充两种相变材料，当燃机排气经过控温管道时，高温排气的热量将被相变材料吸收并储存；低温排气将被相变材料储存的热量加热升温。由此，燃机排气经过控温管道后，进入余热锅炉的温度维持在蒸汽发生器最佳运行温度范围内，明显提高燃气-蒸汽联合循环的热效率。

2、通过渐扩管道，燃机排气流速稍微变慢，使得热量交换时间更充裕，同时排气能够更均匀地分布在余热锅炉里。