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利用烟气余热或者LNG冷能的 燃气轮机温控热交换装置

阅读：1012发布：2020-05-16

专利汇可以提供利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，包括高温气体热交换部、低温燃料热交换部和导热装置，导热装置包括若干热管，每一热管的冷凝端均设置于低温燃料热交换部内，蒸发端均设置于高温气体热交换部；高温气体热交换部一端连通大气，另一端与燃气轮机连接；高温气体热交换部沿空气的流动方向设有若干热管，且每一热管的外部均设有螺旋翅片；低温燃料热交换部包括燃料输入管、燃料输出管，以及若干热交换套管；每一热交换套管的内径均大于热管的冷凝端的外径，每一热交换套管均与相应的热管同轴设置，套在相应的热管外。本实用新型利用烟气中的余热对燃料进行加热，集成度高，占地规模减少。，下面是利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，包括高温气体热交换部(3)、低温燃料热交换部和导热装置，其特征在于：
所述导热装置包括若干热管(1)，每一所述热管(1)均竖直设置，每一所述热管(1)的冷凝端均设置于所述低温燃料热交换部内，每一所述热管(1)的蒸发端均设置于所述高温气体热交换部(3)；
所述高温气体热交换部(3)呈管状结构，一端连通大气，另一端与所述燃气轮机连接，向所述燃气轮机输入降温后的低温空气或者将所述燃气轮机产生的所述烟气排出；
所述高温气体热交换部(3)沿所述空气的流动方向设有若干所述热管(1)，且每一所述热管(1)的外部均设有螺旋翅片(2)；
所述低温燃料热交换部包括燃料输入管(4)、燃料输出管(7)，以及设置于所述燃料输入管(4)和所述燃料输出管(7)之间的若干热交换套管(5)；
若干所述热交换套管(5)分别与每一所述热管(1)相对应，且每一所述热交换套管(5)的内径均大于所述热管(1)的冷凝端的外径，每一所述热交换套管(5)均与相应的所述热管(1)同轴设置，套在相应的所述热管(1)外。
2.根据权利要求1所述的利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，其特征在于，所述高温气体热交换部(3)为烟气放热部，用于通入所述烟气释放余热降温；所述低温燃料热交换部为燃料加热部，用于通入低温天然气燃料进行吸热。
3.根据权利要求1所述的利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，其特征在于，所述高温气体热交换部(3)为空气热交换部，用于对通入的室温空气降温；所述低温燃料热交换部为液化天然气燃料热交换部，用于通入液化天然气燃料进行吸热。
4.根据权利要求1所述的利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，其特征在于，所述燃料输入管(4)和所述燃料输出管(7)互相平行设置，所述燃料输入管(4)和所述燃料输出管(7)之间对应若干所述热管(1) 设置相应数量的所述热交换套管(5)，每一所述热交换套管(5)的两端分别连通所述燃料输入管(4)和所述燃料输出管(7)。
5.根据权利要求1所述的利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，其特征在于，每一所述热管(1)的冷凝端均设有条形鳍片(6)。
6.根据权利要求5所述的利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，其特征在于，所述条形鳍片(6)均以焊接方式设置于所述热管(1)。
7.根据权利要求1所述的利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，其特征在于，所述螺旋翅片(2)均以焊接方式设置于所述热管(1)。

说明书全文

利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及天然气燃气轮机余热利用技术领域，特别涉及利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置。

背景技术

[0002] 在现有技术中，天然气燃气轮机通常采用蒸汽或热水对燃气轮机的LNG 燃料(即液态天然气)进行加热，而且普遍采用电制冷水机(吸收式溴化锂机) 等制得冷冻水后对燃气轮机的进气进行冷却，提高燃机效率。

[0003] 但是在实际应用中，蒸汽或热水加热设备占地大，需增加辅助循环泵，增加能耗及投资。

[0004] 而进气冷却模块采用盘管换热器，管内走冷冻水管外走空气，设备需增加电制冷机或吸收式溴化锂机及辅助循环泵，虽提高了燃气轮机发电效率，但增加了厂用电耗及投资，实际效益不高。

[0005] 另一方面，燃气轮机燃烧后产生的高温烟气有需要进行降温处理，后采能够排放如大气，余热完全浪费。

[0006] 因此，针对现有的天然气燃气轮机急需一种成本较更低，且占用场地更少的热交换装置，能够利用余热，降低总体能耗的装置，降低设备的运营成本，降低能耗，提高效率。实用新型内容

[0007] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，实现的目的是利用烟气余热或者LNG冷能对燃气轮机所需的低温空气进行降温，或者对LNG燃料进行预热，利用烟气中的余热对燃料进行加热，降低了热量损耗的同时又从烟气中进一步废热利用，且集成度高，占地规模减少。

[0008] 为实现上述目的，本实用新型公开了利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，包括高温气体热交换部、低温燃料热交换部和导热装置。

[0009] 其中，所述导热装置包括若干热管，每一所述热管均竖直设置，每一所述热管的冷凝端均设置于所述低温燃料热交换部内，每一所述热管的蒸发端均设置于所述高温气体热交换部；

[0010] 所述高温气体热交换部呈管状结构，一端连通大气，另一端与所述燃气轮机连接，向所述燃气轮机输入降温后的低温空气或者将所述燃气轮机产生的所述烟气排出；

[0011] 所述高温气体热交换部沿所述空气的流动方向设有若干所述热管，且每一所述热管的外部均设有螺旋翅片；

[0012] 所述低温燃料热交换部包括燃料输入管、燃料输出管，以及设置于所述燃料输入管和所述燃料输出管之间的若干热交换套管；

[0013] 若干所述热交换套管分别与每一所述热管相对应，且每一所述热交换套管的内径均大于所述热管的冷凝端的外径，每一所述热交换套管均与相应的所述热管同轴设置，套在相应的所述热管外。

[0014] 优选的，所述高温气体热交换部为烟气放热部，用于通入所述烟气释放余热降温；所述低温燃料热交换部为燃料加热部，用于通入低温天然气燃料进行吸热。

[0015] 优选的，所述高温气体热交换部为空气热交换部，用于对通入的室温空气降温；所述低温燃料热交换部为液化天然气燃料热交换部，用于通入液化天然气燃料进行吸热。

[0016] 优选的，所述燃料输入管和所述燃料输出管互相平行设置，所述燃料输入管和所述燃料输出管之间对应若干所述热管设置相应数量的所述热交换套管，每一所述热交换套管的两端分别连通所述燃料输入管和所述燃料输出管。

[0017] 优选的，每一所述热管的冷凝端均设有条形鳍片。

[0018] 更优选的，所述条形鳍片均以焊接方式设置于所述热管。

[0019] 优选的，所述螺旋翅片均以焊接方式设置于所述热管。

[0020] 本实用新型的有益效果：

[0021] 本实用新型与现有技术中加热模块相比无循环泵组等运转机构，无蒸汽、无热水管线，结构简单，集成度高，占地规模减少，后期运行维护简单。

[0022] 本实用新型利用烟气中的余热对燃料进行加热，降低了热量损耗的同时又从烟气中进一步废热利用。

[0023] 本实用新型利用低温的LNG燃料中的冷能对空气进行降温，降低了能耗的同时又从LNG燃料中进一步利用了冷能，降低了成本。

[0024] 本实用新型采用热管作为传热介质进行换热，烟气与燃料完全隔离，不存在传统盘管/板式管换热器换热面破损后烟气与燃料惨混的危险。

[0025] 本实用新型热管外根据流体流向特点，分别在下端焊有螺旋翅片上端焊有直条形鳍片，强化换热，提高换热效率的同时，降低了流体流动阻力。

[0026] 以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

[0027] 图1示出本实用新型一实施例的结构示意图。

[0028] 图2示出本实用新型热管条形鳍片横截面的结构示意图。

具体实施方式

[0029] 实施例

[0030] 如图1和图2所示，利用烟气余热或者LNG冷能的燃气轮机温控热交换装置，包括高温气体热交换部3、低温燃料热交换部和导热装置。

[0031] 其中，导热装置包括若干热管1，每一热管1均竖直设置，每一热管1的冷凝端均设置于低温燃料热交换部内，每一热管1的蒸发端均设置于高温气体热交换部3；

[0032] 高温气体热交换部3呈管状结构，一端连通大气，另一端与燃气轮机连接，向燃气轮机输入降温后的低温空气或者将燃气轮机产生的烟气排出；

[0033] 高温气体热交换部3沿空气的流动方向设有若干热管1，且每一热管1的外部均设有螺旋翅片2；

[0034] 低温燃料热交换部包括燃料输入管4、燃料输出管7，以及设置于燃料输入管4和燃料输出管7之间的若干热交换套管5；

[0035] 若干热交换套管5分别与每一热管1相对应，且每一热交换套管5的内径均大于热管1的冷凝端的外径，每一热交换套管5均与相应的热管1同轴设置，套在相应的热管1外。

[0036] 本实用新型的原理在于，利用热管1将低温的LNG燃料对空气进行降温，降低了空气温度的同时又进一利用了LNG燃料的低温。

[0037] 或者利用热管1将烟气中的余热对燃料进行加热，降低了热量损耗的同时又从烟气中进一步废热利用。

[0038] 在上述热交换过程中，热管1下端的蒸发端设置螺旋翅片2提高提高换热效率，降低了流体流动阻力。

[0039] 在某些实施例中，高温气体热交换部3为烟气放热部，用于通入烟气释放余热降温；低温燃料热交换部为燃料加热部，用于通入低温天然气燃料进行吸热。

[0040] 在某些实施例中，高温气体热交换部3为空气热交换部，用于对通入的室温空气降温；低温燃料热交换部为液化天然气燃料热交换部，用于通入液化天然气燃料进行吸热。

[0041] 在某些实施例中，燃料输入管4和燃料输出管7互相平行设置，燃料输入管4和燃料输出管7之间对应若干热管1设置相应数量的热交换套管5，每一热交换套管5的两端分别连通燃料输入管4和燃料输出管7。

[0042] 在某些实施例中，每一热管1的冷凝端均设有条形鳍片6。

[0043] 在某些实施例中，条形鳍片6均以焊接方式设置于热管1。

[0044] 在某些实施例中，螺旋翅片2均以焊接方式设置于热管1。

[0045] 以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

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