[发明专利]一种新型燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环冷热电联供系统。特别是涉及一种在燃气-蒸汽联合循环系统的燃气蒸汽二级发电机组的基础上，增加制冷和供热机组的新型燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统。

背景技术

在现今阶段，利用非可再生能源煤炭进行火力发电仍然是我国电力来源的重要方式，但由于其效率较低(一般在40％左右)，并且随着我国能源的不断衰竭，环境污染的不断加剧，如何提高机组热效率和能源利用率成为了我们急需解决的难题。在单机设备效率提高越来越困难的情况下,要提高热力系统的效率,就必须做到能源梯级利用,以充分利用各品位的热能,提高整个系统的效率。在这种背景下就开始出现了各种联合循环方案。燃气-蒸汽联合循环是较大幅度提高火力发电厂的热效率，并使环境污染问题获得解决的重要途径之一，因此，燃气-蒸汽联合循环越来越引起人们的重视。

燃气轮机循环是以压缩空气和压缩天然气(Compressed Natural Gas,CNG)为工质的热机，工质混合后在燃烧室燃烧，产生的燃气推动燃气轮机做功发电；蒸汽轮机循环是由高温高压水蒸汽推动蒸汽轮机做功发电。燃气-蒸汽联合循环能有效提高各个机组循环热效率，充分提高燃料利用率，并且由于燃烧的是天然气，燃烧污染物很少，对减少空气污染，提高环境质量起到重要的意义。

为了进一步提高燃气-蒸汽联合循环机组热效率以及燃料利用率，在原有燃气蒸汽二级发电基础上添加了供热和吸收式制冷机组，从而能够进一步吸收燃气轮机烟气余热和蒸汽轮机排汽余热，进而使整个机组的各品位能源得到合理利用，效率得到提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够使能源得到了梯级利用，效率得到了提高的新型燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统。

本发明所采用的技术方案是：一种新型燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统，包括有燃气轮机循环部分和蒸汽轮机冷热电联合循环部分，所述的燃气轮机循环部分包括有：用于对空气进行预热的气气换热器，所述气气换热器的热空气出口通过管路连接空气压缩机，所述空气压缩机的压缩空气出口端通过管路连接以压缩天然气为燃料的燃烧室，所述燃烧室的高温燃气出口端通过管路连接用于驱动燃机发电机的燃气轮机的高温燃气进气口端，所述燃气轮机的出气口端连接余热锅炉的燃气入口端，所述余热锅炉的燃气出口端连接气水换热器的燃气入口端，所述气水换热器的燃气出口端连接所述气气换热器的燃气入口端，所述气气换热器的燃气出口端连接外部大气；所述的蒸汽轮机冷热电联合循环部分包括有：通过管路与所述的余热锅炉的水蒸气出口端相连接用于驱动汽机发电机的蒸汽轮机，所述蒸汽轮机的出气口端连接三通阀，所述三通阀的第一出口通过管路连接四通阀的第一进气口，所述三通阀的第二出口通过冷凝器连接四通阀的第二进气口，所述四通阀的第一出口通过吸收式制冷机组连接工质泵的入口端，所述四通阀的第二出口直接通过管路连接工质泵的入口端，所述工质泵的出口端通过管路连接所述气水换热器的回水入口端，所述气水换热器的回水出口端通过管路连接所述的余热锅炉的回水入口端。

连接在所述余热锅炉的水蒸气出口端和蒸汽轮机的入口端之间的管路上设置有用于调节水蒸气流量的第一节流阀，在所述余热锅炉的水蒸气出口端和三通阀入口端之间设置有相连通的管路，所述管路上设置有用于调节水蒸气流量的第二节流阀。

所述的余热锅炉采用双压余热锅炉。

所述吸收式制冷机组所采用的热交换介质为溴化锂水溶液。

所述的冷凝器用于热交换的冷源采用冷却水。

所述的三通阀的第一出口和第二出口的开度均为大小能够调整的结构。

所述的四通阀的第一出口和第二出口的开度均为大小能够调整的结构。

本发明的一种新型燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统，将燃气循环和蒸汽循环联合进行发电，并在蒸汽循环发电基础上加上供热机组和溴化锂吸收式制冷机组，使能源得到了梯级利用，效率得到了提高。本发明具有如下有益效果：

(1)系统采用的燃料是天然气，运输方便，燃烧充分，且产生污染物很少，对改善环境，提高空气质量有显著效果。

(2)安装气气换热器7，进一步降低了烟气温度，提高了进入空气压缩机的空气温度，减少了压缩机耗功，增大了整个机组的效率。

(3)系统添加了蒸汽轮机循环部分的旁路系统，设置节流阀8和节流阀9，用于机组启停需要，避免了蒸汽轮机汽蚀的危害。

(4)三通阀12和四通阀14的设置，使系统的供冷和供热部分可以按用户需求调节，也可以根据系统负荷和季节特点进行调节，提高了系统灵活性。