技術領域

本發(fā)明涉及一種燃氣驅動壓縮機余熱利用系統(tǒng)及方法。

背景技術

目前，國內長輸天然氣燃氣驅動壓縮機站的余熱利用很少，或根本沒有被有效利用，高溫煙氣直接被排放到大氣中。

通常，燃氣驅動壓縮機的能量利用率在30—39%之間，其余的大部分熱量是以高溫煙氣的形式排放掉，一般高溫煙氣溫度460—520⁰C之間，正常運行溫度為480—500⁰C。如果場站地處非采暖地區(qū)，燃驅產(chǎn)生的高溫煙氣基本是沒有進行任何回收；如果場站地處北方地區(qū)，一般考慮設置熱水余熱鍋爐產(chǎn)生95--70⁰C采暖熱水，但是這部分被利用的余熱還不到整個煙氣余熱的10%。因此大量的高溫煙氣被直接排放，一方面直接造成了環(huán)境的熱污染，另一方面是大量的天然氣熱能沒有被充分利用，是能源的巨大浪費。

發(fā)明內容

為了克服現(xiàn)有技術的上述缺點，本發(fā)明提供了一種燃氣驅動壓縮機余熱利用系統(tǒng)及方法，通過設置煙氣型溴化鋰冷水機組，利用燃氣驅動壓縮機出口的高溫煙氣，產(chǎn)生7℃～14℃（也可以根據(jù)實際需要調節(jié)設定）的低溫水，低溫水通過管殼式換熱器與壓縮機出口的60℃～70℃的高溫天然氣進行換熱，以降低外輸天然氣的溫度，提高外輸氣量，降低單位外輸氣的能耗。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種燃氣驅動壓縮機余熱利用系統(tǒng)，包括煙氣型溴化鋰制冷機組、管殼式換熱器和冷卻裝置；來自燃氣壓縮機組的煙氣分成兩路，一路通過第一電動調節(jié)閥直接進入尾氣煙囪排放，另一路通過第二電動調節(jié)閥進入煙氣型溴化鋰制冷機組，然后經(jīng)煙氣型溴化鋰制冷機組的煙氣出口進入尾氣煙囪排放；所述煙氣型溴化鋰制冷機組產(chǎn)出的低溫冷水依次通過管殼式換熱器、冷水循環(huán)泵，然后回到煙氣型溴化鋰制冷機組，構成冷水回路循環(huán)系統(tǒng)；煙氣型溴化鋰制冷機組的冷卻液依次通過冷卻裝置、冷卻液循環(huán)泵，然后回到煙氣型溴化鋰制冷機組，構成冷卻液回路循環(huán)系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供了一種燃氣驅動壓縮機余熱利用方法，包括如下步驟：

在系統(tǒng)啟動時，第一電動調節(jié)閥開啟,?第二電動調節(jié)閥處于關閉狀態(tài)；隨著燃氣驅動壓縮機負荷的不斷提高，逐漸開啟第二電動調節(jié)閥，同時逐漸關小第一電動調節(jié)閥，當冷水循環(huán)泵入口的溫度達到設定值時，停止調節(jié)兩個電動調節(jié)閥，使兩個電動調節(jié)閥處于穩(wěn)定的開閉狀態(tài)；燃氣驅動壓縮機排放的500℃的高溫煙氣進入煙氣型溴化鋰制冷機組進行余熱回收，熱量回收后煙氣溫度降至160℃～190℃經(jīng)尾氣煙囪排放；同時煙氣型溴化鋰制冷機組產(chǎn)出的7℃～14℃低溫冷水通過冷水循環(huán)泵進入管殼式換熱器，與來自燃氣驅動壓縮機出口的60℃～70℃高溫天然氣進行換熱，將高溫天然氣降溫至設定溫度后外輸；煙氣型溴化鋰制冷機組的冷卻液依次通過冷卻裝置、冷卻液循環(huán)泵，然后回到煙氣型溴化鋰制冷機組。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的積極效果是：通過在燃氣驅動壓縮機煙氣管道上設置第一電動調節(jié)閥和第二電動調節(jié)閥，兩個調節(jié)閥互為聯(lián)動：在系統(tǒng)啟動時，第一電動調節(jié)閥開啟,?第二電動調節(jié)閥處于關閉狀態(tài)；隨著燃氣驅動壓縮機的負荷逐漸提高，逐步關閉第一電動調節(jié)閥，打開第二電動調節(jié)閥，并最終實現(xiàn)對煙氣的全量或部分量的余熱進行回收，根據(jù)需要可以最大限度地將全部余熱進行回收，減少對環(huán)境的熱污染，同時將回收的熱量轉換成冷量用于增加工藝氣的外輸量；本發(fā)明還通過設置冷水旁路調節(jié)閥，可根據(jù)需要實現(xiàn)對外輸天然氣的溫度進行控制。

采用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法后，在增加少量投資的情況下，可以最大限度地回收高溫煙氣的熱量，減少熱排放，減輕對環(huán)境的污染；充分利用了天然氣的熱值，提高了能源利用效率；降低了外輸天然氣的溫度，提高了外輸量，降低了單位外輸氣的能耗（運行成本）。?

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是燃氣驅動壓縮機余熱利用系統(tǒng)的工藝流程圖。

具體實施方式

一種燃氣驅動壓縮機余熱利用系統(tǒng)，如圖1所示，包括：煙氣型溴化鋰制冷機組1、管殼式換熱器2、冷水循環(huán)泵3、冷卻裝置4、冷卻液（水）循環(huán)泵5、尾氣煙囪6、第一電動調節(jié)閥7、第二電動調節(jié)閥8、冷水旁路調節(jié)閥9、第一冷卻液（水）旁路閥門10、第二冷卻液（水）旁路閥門11等，其中：