[发明专利]LNG燃气轮机及其效率提升装置和方法

说明书

本发明公开了一种LNG燃气轮机及其效率提升装置和方法。LNG燃气轮机效率提升装置包括：气化器和混合机构；气化器接收LNG和来自环境的空气，将接收到的空气作为LNG的气化热源，用于吸收LNG的气化冷能，形成低温空气后送入至混合机构，并将气化后的NG送入至LNG燃气轮机的燃烧室；混合机构接收来自环境的空气和来自气化器的低温空气，并将两路空气混合均匀后送入至LNG燃气轮机的压气机。本发明通过将LNG在气化时释放出的冷能用来冷却燃气轮机压气机进口的空气，使得空气密度变大，增大进入压气机空气的质量流量和压气机进出口的温度比值，进而增大燃气轮机的出力，提升燃气轮机效率。

技术领域

本发明涉及燃气轮机发电机组技术领域，特别涉及一种LNG燃气轮机及其效率提升装置和方法。

背景技术

随着社会的不断发展，国家大力倡导能源的高效、清洁利用，以天然气(NaturalGas，NG)为燃料的燃气–蒸汽联合循环发电机组的装机容量逐年增加，使得电力行业对天然气的依赖性也不断增加。在国家大力提倡“煤改气”的背景下，天然气的供给需求出现供求不平衡的情况，在役燃气轮机机组可能会面临管道气供给不足的情况，在用气高峰期使用液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)作为顶峰燃料成为了可能。

LNG在进入燃气轮机之前需要气化等工艺以满足燃烧室对燃料的适应特性，在无供冷需求或没有供冷条件下，LNG进入燃气轮机之前气化所放出的冷能不能有效利用，造成能源浪费并增大维护成本。

发明内容

本发明提供了一种LNG燃气轮机及其效率提升装置和方法，使得LNG在气化时产生的冷能能够被有效的利用，减少维护成本的同时，增大燃气轮机的出力，实现燃气轮机效率的提升。

本发明的一方面提供了一种LNG燃气轮机效率提升装置，包括：气化器和混合机构；气化器接收LNG和来自环境的空气，将接收到的空气作为LNG的气化热源，用于吸收LNG的气化冷能，形成低温空气后送入至混合机构，并将气化后的NG送入至LNG燃气轮机的燃烧室；混合机构接收来自环境的空气和来自气化器的低温空气，并将两路空气混合均匀后送入至LNG燃气轮机的压气机。

本发明的另一方面提供了一种LNG燃气轮机，包括：包括压气机、燃烧室、透平和上述LNG燃气轮机效率提升装置；压气机接收LNG燃气轮机效率提升装置输出的冷热混合均匀的空气并将冷热混合均匀的空气送入至燃烧室；燃烧室接收压气机送入的冷热混合均匀的空气，以及接收LNG燃气轮机效率提升装置输出的NG，冷热混合均匀的空气和NG在燃烧室完成燃烧反应形成高温高压烟气，燃烧室将高温高压烟气送入至透平中膨胀做功变成低温烟气后输出。

本发明的另一方面提供了一种LNG燃气轮机效率提升方法，包括：接收来自环境的空气；将接收到的空气分为两路，一路空气送入至气化器中作为LNG的气化热源，用于吸收LNG的气化冷能，形成低温空气；将形成的低温空气和另一路空气送入至混合机构中进行冷热混合，得到冷热混合均匀的空气并送入至LNG燃气轮机的压气机中。

本发明的有益效果是：通过将进入燃气轮机压气机的部分常温空气引至LNG气化器作为LNG气化的热源，将气化冷能吸收，形成低温空气，与部分环境温度的空气混合均匀，降低压气机进口温度，达到增加燃气轮机出力、提升燃气轮机效率的目的。

附图说明

图1为本发明实施例示出的LNG燃气轮机效率提升装置的结构框图；

图2为本发明实施例示出的LNG燃气轮机示意图；

图3为本发明实施例示出的LNG燃气轮机结构框图；

图4为本发明实施例示出的LNG燃气轮机效率提升方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。