[实用新型]一种带旁路压缩空气储能的小型燃气轮机冷热电联产系统

说明书

本实用新型公开了一种带旁路压缩空气储能的小型燃气轮机冷热电联产系统，其包括燃气轮机组、压气机旁路抽气储能子系统、压缩空气释能子系统、供热/冷子系统。燃气轮机组及压缩空气释能子系统以“以热定电”模式运行，用于协调燃气轮机输出电功率与用户电负荷不匹配问题。该系统充分引入太阳能光热利用，提高燃气轮机冷热电联产系统能源利用率。通过调节压气机旁路抽气储能子系统的空气流量以控制燃气轮机组电力负荷；通过压缩空气释能子系统弥补用电高峰时电力缺额。本实用新型公开的带旁路压缩空气储能的小型燃气轮机冷热电联产系统，具有整体效率高、热电负荷调配灵活等优点，适用于探索能源的高效、梯级、多级利用等领域。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，具体涉及一种带旁路压缩空气储能的小型燃气轮机冷热电联产系统。

背景技术

冷热电联产系统作为一种新型的多能流供应形式，符合能量的梯级利用原则，具有很高的能源利用率，如何提高系统灵活性仍是亟需解决的重要问题之一。

当前，热电联产系统为更大限度利用输入系统的能源，常常采用“以热定电”的运行模式，由此导致系统的输出电功率与需求侧电负荷往往不相匹配，容易造成电力过剩、原动机平均负荷率不高、系统效率较低等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种带旁路压缩空气储能的小型燃气轮机冷热电联产系统。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种带旁路压缩空气储能的小型燃气轮机冷热电联产系统，所述的冷热电联产系统包括燃气轮机组19、压气机旁路抽气储能子系统20、压缩空气释能子系统21及供热/冷子系统22，

所述的压气机旁路抽气储能子系统20与所述的燃气轮机组19的压气机出口相连，所述的压缩空气释能子系统21与所述的压气机旁路抽气储能子系统20的出口相连，所述的供热/冷子系统22分别与所述的压缩空气释能子系统21及所述的燃气轮机组19的出口相连；

其中，所述的燃气轮机组19依次由环境空气经压气机1、燃烧室2、燃气透平3组成，其中，环境空气经压气机1形成压缩空气后分两路，其中一路与燃料混合经燃烧室2燃烧产生高温燃气，燃气经燃气透平3膨胀输出电功率，为用户供电；

其中，所述的压气机旁路抽气储能子系统20依次由恒压阀4、第一流量调节阀5、单向阀6、太阳能集热及蓄热绝热储气室8组成，所述的太阳能集热及蓄热绝热储气室8设置有安全阀7，所述的环境空气经压气机1 形成压缩空气的另一路输入到恒压阀4，所述的太阳能集热及蓄热绝热储气室8依次由绝热储气室9、油-气换热器10、导热油储罐11、太阳能集热加热器12、温控三通阀13组成；

其中，所述的压缩空气释能子系统21依次由第二流量调节阀14及空气透平15组成，其中，第二流量调节阀14与太阳能集热及蓄热绝热储气室8的出口相连。

进一步地，在用户电需求过剩时，第一流量调节阀5接收功率剩余信号，控制阀门开度及储气流量，并作为燃气轮机组19的负荷调节手段，设置恒压阀4以保持管道内空气流量可控，设置单向阀6以防止管内空气倒流。

进一步地，所述的太阳能集热及蓄热绝热储气室8在压缩空气储能阶段，高温导热油通过太阳能集热加热器12加热及温控三通阀13达到设定温度以内；在压缩空气释能阶段，绝热储气室9经第二流量调节阀14控制释气流量，释气经油-气换热器10加热后进入空气透平15膨胀做功，输出至用户，弥补电力缺额，其中，第二流量调节阀14接收空气透平15的功率指令信号。

进一步地，所述的供热/冷子系统22由余热锅炉16、溴化锂吸收式冷水机组17及三通蒸汽流量控制阀18组成，其中，余热锅炉16同时利用空气透平15及燃气轮机组19的余热产生微过热水蒸气，三通蒸汽流量控制阀18根据用户冷/热负荷指令调节阀门开度，决定供热用蒸汽流量与供冷用蒸汽流量大小。