[发明专利]天然气加热与空调制冷耦合系统及方法

说明书

本发明公开了一种天然气加热与空调制冷耦合系统及方法，该耦合系统包括天然气换热器，所述天然气换热器设有相互热交换的第一换热侧和第二换热侧，所述第一换热侧的一端连接有供天然气进入的进气管路、另一端连接有供天然气流出的出气管路，所述第二换热侧的一端连接有供水管路、另一端连接有回水管路，所述供水管路用于与空调的室内机组的冷冻水入口连通，所述回水管路用于与所述室内机组的冷冻水出口连通。本发明不需要消耗额外的能源来加热天然气，通过收集空调的冷冻水高温回水的热量，实现对天然气加热，减少电厂的运行成本，提高经济效益。并且，将天然气调压温降所产生的冷能用于冷冻水降温，可以减少电厂制冷系统运行成本。

技术领域

本发明涉及发电设备技术领域，尤其是涉及一种天然气加热与空调制冷耦合系统及方法。

背景技术

燃气轮机具有效率高、造价低、环境友好、占地少、调控灵活等优点，燃气蒸汽联合循环机组或者以燃气轮机为主机的多联产工程已经成为国家为实现节能减排和大气污染治理而积极鼓励的发电技术。燃气轮机的天然气燃料绝大部分采用管网输送，其输送压力(一般5～9Mpa，不同地区会有所差异)往往高于燃气轮机所要求的使用压力(2～4Mpa，根据机型不同)，因此在进入燃机之前需在调压站内降压；而另一方面由于天然气自身物理特性，温度会随着压力的降低而下降，压力每下降1MPa，温度降低约5℃。管道输送天然气通常来源于就近的LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)站，温度在0～20℃左右，调压降压后，温度将下降到0℃以下，因此为了满足燃气轮机的进气温度和防止天然气燃料结冰出现堵塞(冰堵)，需对天然气燃料进行加热，以保障机组的高效安全运行。

天然气燃料的传统加热方式一般消耗额外的燃料或其他能源来实现。例如，在电厂里普遍采用的是电加热方式和水浴炉方式等加热方式。电加热方式是通过在燃料管道上缠绕发热电阻丝，或者使燃料通过电加热器进行加热，这种方式都需要消耗较多的电能，使机组厂用电增加，降低供电效率。水浴炉方式是中间抽取部分天然气燃料加热介质水，通过热水汽再加热主气体燃料，这种方式直接消耗了天然气燃料，增加发电成本。近年发展，也有采用辅助蒸汽加热方式和采暖回水加热方式。辅助蒸汽加热方式，是通过抽取锅炉或者汽机中的部分蒸汽来加热天然气，这将减少用来做功发电的蒸汽，降低发电效率；采暖回水加热方式，则是用采暖回水加热天然气后再返回凝汽器，此种方式采暖回水温度降低后，需消耗更多的燃料才能加热到所需要的温度。因此不管是辅助蒸汽或者供热回水，都需要额外的燃料进行加热，属于耗能形式。综上可知，传统的多种天然气加热方式都属于额外耗能的加热方式，不利于提升发电厂的经济性。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种天然气加热与空调制冷耦合系统及方法，其降低了天然气加热能耗，并减少了空调制冷系统运行成本，进一步提高了电厂的经济性。

其技术方案如下：

一种天然气加热与空调制冷耦合系统，包括天然气换热器，所述天然气换热器设有相互热交换的第一换热侧和第二换热侧，所述第一换热侧的一端连接有供天然气进入的进气管路、另一端连接有供天然气排出的出气管路，所述第二换热侧的一端连接有供水管路、另一端连接有回水管路，所述供水管路用于与空调的室内机组的冷冻水入口连通，所述回水管路用于与所述室内机组的冷冻水出口连通。