[实用新型]一种基于余热利用的燃机进气冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃机进气冷却装置，尤其是涉及一种基于余热利用的燃机进气冷却装置，能够有效降低进入燃气轮机的气体温度，有效改善高温环境下燃气轮机机组的发电出力性能。

背景技术

燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。在发电行业，燃气轮机发电机组能在无外界电源的情况下迅速起动，机动性好，在电网中用它带动尖峰负荷和作为紧急备用，能较好地保障电网的安全运行，应用广泛。但在燃机空气进气温度升高时，会引起机组出力不足等情况，主要原因由如下几点。

(1)、由于燃气轮机是恒体积流量的动力设备，流过的空气质量取决于空气密度，气温越高密度越低，致使吸入压气机的空气质量流量减少，机组的作功能力随之变小。

(2)、压气机的耗功量随吸入空气的热力学温度成正比变化，即大气温度升高时，压气机耗功增加，燃气轮机的净出力减小。

(3)、当大气温度升高时，即使机组转速和燃气透平前的燃气初温保持恒定，压气机的压缩比将有所下降，这将导致燃气透平的做功量减少，其排气温度却会增高。

在夏季用电高峰时段，因温度较高导致机组出力下降，调峰能力大大削弱。据研究，环境温度升高1℃最大可导致燃气轮机额定发电能力下降1%。因此，很有必要采取措施降低燃机进气温度，以保障高温环境下燃机出力及其调峰性能。

目前，国内外主要的燃机进气冷却技术分为直接接触式与间接接触式两大类。其中直接接触式冷却技术主要指蒸发冷却技术，使用该方法空气最多只能冷却到湿球温度附近，受环境约束较大，适用于干燥炎热地区。

间接接触式冷却主要由冰蓄冷冷却、LNG冷能利用冷却、直接压缩式冷却等几种形式。其中，冰蓄冷冷却是利用冰的潜热蓄能，该方法所用装置占地面积大，电耗大，适用于峰谷电价相差较大的地区。LNG冷能利用冷却只适用于当地有LNG储存站的地区。直接压缩式冷却以消耗电力为代价获得冷源，最大的缺点是需要消耗电力，尤其是在高峰时段要使用大量高峰电，削弱了调峰电厂的调峰能力。且其制冷机使用的工质对臭氧层有破坏作用，已停止制造。

也有采用其他方式来进行燃机进气冷却的，如公开日为1991年01月23日，公开号为CN2069929的中国专利中，公开了一种燃机烟气余热降低进口空温的装置，该装置在燃机的排烟道开口,利用活门控制高温烟气进入吸收致冷器,直接转换成冷媒水,用循环的冷媒水降低燃机进口空温,并通过自洁净化空冷装置,提高输入燃机空气的质量与单位密度,提高燃机出力和功率；由于吸收致冷器中的冷媒水难以得到有效的冷却，从而降低了对燃机进口空气温度的冷却效果。

综上所述，目前还没有一种结构设计合理，能够充分利用电厂自身余热，能够有效改善高温环境下燃气轮机机组发电出力性能的基于余热利用的燃机进气冷却装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能够充分利用电厂自身余热，能够有效改善高温环境下燃气轮机机组发电出力性能的基于余热利用的燃机进气冷却装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该基于余热利用的燃机进气冷却装置包括燃气轮机，其结构特点在于：还包括表面冷却器、余热锅炉、驱动蒸汽管、吸收式制冷机、冷冻水循环回路、冷冻水循环水泵、冷却水循环回路、冷却水循环水泵、冷却塔、气体进管、燃机进气管、燃机排烟管和锅炉排烟管，所述气体进管的一端连接在表面冷却器上，所述燃机进气管的两端分别连接在表面冷却器和燃气轮机上，所述燃机排烟管的两端分别连接在燃气轮机和余热锅炉上，所述锅炉排烟管的一端连接在余热锅炉上，所述驱动蒸汽管安装在余热锅炉和吸收式制冷机之间，所述冷冻水循环回路安装在表面冷却器和吸收式制冷机之间，所述冷冻水循环水泵安装在冷冻水循环回路上，所述冷却水循环回路安装在冷却塔和吸收式制冷机之间，所述冷却水循环水泵安装在冷却水循环回路上。由此使得本实用新型利用余热锅炉产生的低参数蒸汽驱动吸收式制冷机，制造出低温冷冻水，通过冷冻水循环回路进入布置在燃机空气进气处的表面冷却器，对燃机进气进行冷却；本实用新型充分利用电厂余热，降低燃机进气空气温度，有效解决夏季高温环境下燃气轮机出力不足的问题；本实用新型具有耗能少、受水源条件影响小、可充分利用余热等特点。

作为优选，本实用新型所述吸收式制冷机上设置有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器。

作为优选，本实用新型所述表面冷却器中设置有除湿装置。