[实用新型]基于溶液除湿的燃气轮机进气冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，特别是一种燃气轮机进口空气的冷却装置。 

背景技术

燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平(简称透平)组成。压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩。压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入透平中膨胀作功，推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转，余功作为燃气轮机的输出机械功并可产生电力。从燃烧室到透平进口的燃气温度称为燃气初温。初温越高透平出功越多，燃气轮机的输出功就越大。为充分利用燃气轮机的排气余热，一般在燃气轮机后部设置余热回收装置(用于产生蒸汽做功等)，最后燃气在100℃左右被排放。 

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。另外，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，效率下降。据研究，环境温度每升高1℃，最大可导致燃气轮机额定发电能力下降1％。而环境温度较高的季节与时段，一般正是电力需求的高峰时期，这造成在电力价值最高的时候，燃气轮机发电出力反而下降，这势必影响到燃气轮机发电系统的经济性。 

采用冷却技术对燃气轮机入口空气进行冷却，在夏季尖峰负荷期间能提高联合循环电站的发电能力，是解决上述问题的主要方法，可带来具有较高的节能效益和经济效益。一般而言，入口空气冷却温度越低，燃气轮机性能改善越大。目前，进气冷却技术主要有两类：一类是间接接触式制冷，以除去进气的显热和潜热，如溴化锂吸收机冷却或电制冷冷水机组冷 却；另一类是直接接触制冷，以除去进气显热，如蒸发冷却方法。在蒸发冷却过程中，水不断喷向空气，湿空气相对湿度不断提高，当相对湿度达到100％时，蒸发降温过程停止。蒸发冷却方法系统简单，投资少，运行及维护费用低。但是，蒸发冷却后压气机进气温度只能接近，却永远也达不到环境湿球温度，受环境湿度及水温影响较大，一般多用于高温、干燥的地区，对高温、高湿的地区作用有限。 

溶液除湿系指采用具有调湿功能的盐溶液(如溴化锂)为工作介质，利用盐溶液的吸湿和放湿特性来达到对湿空气进行干燥的目的。它使用浓溶液对空气进行除湿，除湿处理之后得到的稀溶液进行再生处理。由于对稀溶液进行溶液再生所需的温度较低(溶液再生只需要＞70℃的低温热水)，这就为利用燃气轮机循环的低湿排气进行溶液再生提供了可能。在溶液除湿过程中，主要消耗的是溶液再生的热能，另外消耗少量的电能用于溶液泵等输配系统。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于溶液除湿的燃气轮机进气冷却装置，用以在高温、高湿条件下提高燃气轮机效率和比功。 

为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是： 

一种基于溶液除湿的燃气轮机进气冷却装置，包括燃气轮机、余热回收装置；其还包括溶液除湿器、水蒸发冷却器、水滴过滤器、烟气热水换热器、溶液热水换热器、溶液再生器；其中， 

余热回收装置的燃气输出端与烟气热水换热器热燃气输入端连接；燃气轮机排气由烟气热水换热器的燃气输出端排出；烟气热水换热器的水输出端与溶液热水换热器的水输入端连接；烟气热水换热器的水输入端与溶液热水换热器的水输出端连接；溶液热水换热器的溶液输入端与稀溶液泵的输出端连接；溶液热水换热器的溶液输出端与溶液再生器的溶液输入端连接；溶液再生器的溶液输出端与浓溶液泵的输入端连接；用于除湿的空气由溶液再生器的空气输入端进入，由空气输出端排出，至溶液除湿器的空气输入端；浓溶液泵的输出端与溶液除湿器的浓溶液输入端连接；溶液除湿器的稀溶液输出端与稀溶液泵的输入端连接；溶液除湿器的一输出端 与冷却溶液泵的输入端连接，冷却溶液泵的输出端与溶液除湿器的一输入端连接，形成冷却水循环； 

溶液除湿器的干燥空气输出端与水蒸发冷却器的空气输入端连接；水蒸发冷却器的空气输出端与水滴过滤器的输入端连接；用于蒸发冷却的水由水蒸发冷却器的水输入端进入，未蒸发的水由水蒸发冷却器的水输出端排出；水滴过滤器的输出端与压气机输入端连接；压气机输出端与燃烧室空气输入端连接。 

所述的装置，其还包括溶液冷水换热器、冷却水泵、冷却水塔；其中，溶液除湿器的一输出端与冷却溶液泵的输入端连接；冷却溶液泵的输出端与溶液冷水换热器的溶液输入端连接；溶液冷水换热器的溶液输出端与溶液除湿器的一输入端连接；冷却溶液泵的水输出端与冷却水泵的输入端连接；冷却水泵的输出端与冷却水塔的水输入端连接；冷却水塔的水输出端与溶液冷水换热器的水输入端连接。