[发明专利]可平抑压气机高/低进气温度的联合循环余热利用系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种可平抑压气机高/低进气温度的联合循环余热利用系统，该系统以余热锅炉排烟余热为热源，集成了进气冷却和进气加热两项功能，能够在高温季节有效降低进入燃气轮机的空气温度，在低温季节有效提高燃气轮机的进气温度，具有提高机组安全性和经济性的双重效益；本发明属于能源利用技术领域。

背景技术：

燃气轮机是高速旋转的动力机械，燃气轮机联合循环机组的运行安全性和热力性能(出力、热效率)均与大气温度密切相关。

空气由进气通道进入压气机是一个降压增速过程，据研究会有5℃的温降，当环境温度较低时，空气中的水滴容易结冰，使运行中的压气机易发生“吞冰”危险，造成压气机叶片被打伤或打断的恶性事故。因此，在压气机进气通道内配备进气加热系统，能够防止低温季节温度较低的情况下空气中水滴结冰，提高联合循环机组的运行安全性。

联合循环机组的出力随大气温度的增加而降低，导致高温季节用电高峰时段机组的调峰能力不足，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％。因此有必要在高温季节采取降低燃气轮机进气温度的措施，以提高机组的出力，改善机组的调峰性能。

大气温度过低或过高均对联合循环机组热效率不利，因此采用适当措施在低温季节提高进气温度，在高温季节降低进气温度，有利于提高联合循环机组的热效率。

目前燃气轮机及其联合循环机组的进气加热和冷却系统主要利用汽轮机供热抽汽或低压主蒸汽，如公布日为2014年7月2日，公布号为CN203685935U的中国专利，公开了一种用于燃气轮机进气加热与冷却的集成系统，该装置在高温季节利用汽轮机供热抽汽或低压主蒸汽作为溴化锂制冷机的热源制取冷媒水，作为进气冷却的冷源；在低温季节利用电厂闭式冷却水回水作为进气加热的热源，实现了进气冷却和加热两大系统的整合。但以汽轮机抽汽或者余热锅炉主蒸汽等高品位汽源作为热媒会对机组出力和热效率产生不利影响。

联合循环机组的排烟会带走大量热能，如F级联合循环机组余热锅炉排烟温度能超过90℃，排烟流量超过2000t/h，烟气余热不仅具有很高的利用潜力，其直接排放还会造成环境的热污染；天然气燃烧后烟气的酸露点在60-70℃左右，且其含尘量小，不易造成换热器腐蚀和阻塞，因此联合循环机组的烟气余热利用具有必要性和可行性。

目前尚没有一种系统设计合理，可平抑压气机高/低进气温度并提高性能的联合循环机组余热利用系统。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种系统设计合理，可平抑压气机高/低进气温度并提高性能的联合循环机组余热利用系统；该系统通过在余热锅炉尾部烟道设置烟气-热水换热器，并在压气机进气通道内设置空气-水换热器，以烟气余热为热源，系统低温季节加热进气、高温季节冷却进气，并实现进气加热和冷却运行模式的灵活切换。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

可平抑压气机高/低进气温度的联合循环余热利用系统，包括位于余热锅炉尾部烟道中的烟气-热水换热器、位于压气机进气通道内的空气-水换热器、膨胀水箱以及低温热源热水型溴化锂制冷机；其中，

所述空气-水换热器水侧低温季节流入热媒水加热通道内空气，热媒水来自余热锅炉烟气-热水换热器所产生热水；空气-水换热器水侧高温季节流入冷媒水冷却通道内空气，冷媒水来自低温热源热水型溴化锂制冷机，低温热源热水型溴化锂制冷机的热媒水来自余热锅炉烟气-热水换热器所产生热水；

所述烟气-热水换热器的水侧出口分别连接至空气-水换热器的水侧入口和低温热源热水型溴化锂制冷机的热源水入口；

所述膨胀水箱入口分别连接至空气-水换热器的水侧出口和低温热源热水型溴化锂制冷机热媒水出口；所述膨胀水箱出口连接至烟气-热水换热器水侧入口。

本发明进一步的改进在于，所述余热锅炉为单压或多压，有再热或无再热型式。

本发明进一步的改进在于，还包括燃气透平、烟囱和压气机进气通道，其中，所述压气机入口连接至压气机进气通道；燃气透平的排气连接至余热锅炉，所述余热锅炉排气连接至烟囱。

本发明进一步的改进在于，还包括汽轮机和凝汽器，所述的余热锅炉蒸汽排汽口连接至汽轮机；所述汽轮机排汽口连接至凝汽器。