[实用新型]余热为动力的燃气轮机进气冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却装置，特别是一种为了提高燃气轮机在高温环境下的发电功率而对进气进行冷却的装置，属于燃气轮机领域。

背景技术

由于环境温度升高，燃气轮机的发电功率就下降，这是燃机特性所决定的，但这时用电量却增加，这就形成了供需矛盾。即夏季用电高峰而发电量反而降低，引发的供需矛盾经常采取频繁的拉闸断电办法。为了使燃气轮机在高温环境下也能不降低发电功率，解决的办法主要就是对燃机的进气进行冷却。将进入到燃气轮机进气口的空气冷却到摄氏15度的标准设计温度，即可使燃机的输出功率在高温环境下也能达到摄氏15度的设计标准的额定值。

燃气轮机的进气冷却方法，目前主要有蒸发式冷却或雾化冷却和电驱动的压缩式电制冷对进气进行冷却。其优缺点如下所述：1、蒸发式冷却装置，其结构主要是在燃机进气室的下方安装有纯水收集池，在燃机进气室的上方进气过滤器之后安装有设计成蜂窝状的分水装置，在分水装置和纯水池之间安装有水泵，配套设施有纯水设备和充足的水资源；运行时，水泵将纯水池的纯水泵入进气室上方进入分水装置，这时水自由流经进气的空间进入收集导管回到下方的收集池，部分水分被带走增加了进气的湿度，降低了进气温度。2、雾化冷却装置，其结构与蒸发式冷却大致相同，区别在 于微孔阵列替代了蜂窝状分水装置，水泵变成了高压水泵， 运行时，高压水泵将纯水压入微孔，在进气的空间里形成雾帘，从而增加进气的湿度，降低进气的温度；明显地，这两种方法都是空气与水直接接触，进气空气的湿度直接影响湿度的增加和进气温度的降低值；即冷却温度受环境湿度的直接影响，降低的温度范围不大，通常在18摄氏度以下，而且冷却后的湿度难以控制，过湿的空气进入燃机将会危害燃机。但上述两种方式结构简单，建造时间短，适合于干燥高温地区。3、电驱动的压缩式电制冷装置，用电机带动压缩机做功，以氟利昂，氨或者R134等做冷媒，将产生的低温水或者冰储存起来，在需要冷却的时候用这些低温水或者低温介质通过安装于燃机进气室过滤器之后的表冷器来冷却进气。表冷器通常是由铝制或者铜制的细管组成，具有很大的换热面积，特点是，进气冷却的温度和湿度都可控，不受环境空气的湿度的限制，但明显存在需要消耗大量的电能，运行成本和维护成本很高等缺点。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有燃气轮机的进气冷却设备耗能大、运行成本高、或进气湿度大等不足之处，设计一种利用燃机排出的烟气或蒸汽等余热为动力，以溴化锂或者氨溶液做载体，在真空环境下通过蒸发和冷凝的物理化学过程产生低温冷水，通过安装于燃机进气室过滤器之后的表冷器来冷却进气的耗能小、运行成本低、进气湿度可控的余热为动力的燃气轮机进气冷却装置。

本实用新型的余热为动力的燃气轮机进气冷却装置，其结构主要由空冷器或冷却塔、表冷器、冷水罐和至少1级余热制冷机组成，所述1级余热制冷机的低温水两端经阀门与表冷器连接和/或经阀门和冷水罐与表冷器连接，余热制冷机的冷却水两端与空冷器或冷却塔的冷却水两端连接，余热制冷机的高温烟气或者蒸汽或者热水输入端与燃气轮机的余热烟气或者蒸汽或者热水管连接，表冷器的冷气出口与燃气轮机的进气口连接。

对于2级及其以上的多级余热制冷机串接使用时，所述余热制冷机的前级余热制冷机的低温水两端经阀门与后级余热制冷机的冷却水两端连接，后级余热制冷机的低温水两端经阀门和冷水罐与表冷器连接。

上述余热制冷机包括烟气型（或者蒸汽型或者热水型）发生器、补燃型发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器、热交换器、引风机、溶液泵、冷剂泵，所述烟气型发生器的高温烟气输入端与燃气轮机的余热烟气管连接，烟气型发生器的低温烟气输出端经引风机排入大气；烟气型发生器的溴化锂稀溶液输入端与热交换器的稀溶液输出端连接，烟气型发生器的溴化锂溶液输出端与补燃型发生器的溴化锂溶液输入端连接，补燃型发生器的溴化锂浓溶液输出端与热交换器的溴化锂浓溶液输入端连接，烟气型发生器和补燃型发生器的高温冷剂蒸汽输出端与冷凝器的高温冷剂蒸汽输入端连接；冷凝器的冷剂水输出端经U形节流管与蒸发器内的冷剂水盘连接，热交换器的溴化锂浓溶液输出端与吸收器上部的喷淋盘连接，吸收器底部的溴化锂稀溶液输出端经溶液泵与热交换器的溴化锂稀溶液输入端连接，蒸发器底部的冷剂水输出端经冷剂泵与蒸发器上部的喷淋盘连接，置于吸收器中部的盘管与冷凝器内的盘管串联后的两端为余热制冷机的冷却水两端，置于蒸发器中部的盘管两端为余热制冷机的低温水两端。