[发明专利]空气蓄积器式涡轮机

说明书

本发明涉及一种空气蓄积器式涡轮机，这种涡轮机主要由可分离的燃气轮机组、一台压缩空气蓄积器、一台热水蓄积器、和一台废热蒸汽产生器构成。本发明还涉及这种涡轮机的运行方法。

所说的空气蓄积器式涡轮机是众所周知的，其中，作为马达使用的发电机所驱动的压缩机填充压缩空气蓄积器，并且，靠这种方法，在弱电流期间间接地存贮电能。大负荷运行期间，贮存的压缩空气被燃料加热，在涡轮机中膨胀，其中，以这种方式得到的功率被完全并到电网上。另外，这种空气蓄积器式涡轮机能够被连接在其下游的蒸汽循环设备加以补充。

另外，人们还知道，在空气压缩机和涡轮机开动并同时运行时，这种空气蓄积器式涡轮机能够作为纯燃气轮机来运行。另外还可以把压缩空气蓄积器作为可调功率来接通。

在设备为满足峰值需求主要以蓄积器方式运行时，输出功率的最大潜力末得到发挥。这对设备的经济效益具有不利的影向。

本发明试图采取补救措施。本发明的目的是：利用一种空气蓄积器式涡轮机及一种运行上述那种空气蓄积器式涡轮机的方法，使功率和效率达到最大值。

本发明通过将涡轮机废气的余热以及压缩机组中的中间冷却器中的余热回收利用来实现这个目标。

在燃气轮机组下游的蒸汽产生器中，至少有一压力级产生蒸汽。这些蒸汽尽可能在燃料燃烧之前或在燃烧燃烧期间被引入压缩空气中。这样气轮机的输出功率提高大约30％-40％。

在压缩机这一方面，至少有一次中间冷却过程，以便降低压缩机的功率消耗，而且使压缩空气的热量用来加热加压水。然后，这部分加压水在分压蒸发器中被注入相对较冷的压缩空气中，这样一来，就会在分压作用下部分地蒸发。靠这种方法，有5％到20％的水蒸汽混入压缩气体中，这样，涡轮机的功率又可以提高大约30％-40％。

为在空气蓄积器运行中使这一工作原理同样适用，除需要压缩空气蓄积器外，还需要热水蓄积器。在分压蒸发器中被蒸发的水要连续不断用新的水来补充。

也可用换热器取代余热蒸汽产生器，来将从分压蒸发器出来的压缩空气进行预加热。这样做效率虽然提高了，但涡轮机的输出功率因缺乏蒸汽而下降。

当然，也可以将热的涡轮机废气的余热部分地回收，以便进行空气预热，其中，废热蒸汽产生器的蒸汽产量也相应地下降。这一措施可用来对空气蓄积器式涡轮机进行优化。

还将给出本发明的实现目标的方案的进一步实施例。

下面利用附图详细解释本发明的实施例。图中省去了对直接理解本发明无用途的所有设备。介质的流动方向用箭头标明。

唯一的一张附图表示一个空气-蒸汽蓄积器式发电厂。