[实用新型]改善燃气-蒸汽联合循环机组高温环境下出力的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃机进气冷却装置，尤其是涉及一种改善燃气-蒸汽联合循环机组高温环境下出力的装置，能够有效降低进入燃气轮机的气体温度，改善高温环境下燃气-蒸汽联合循环机组的发电出力性能，并同样适用于湿度较大的地区。

背景技术

燃气轮机是一种以连续流动的气体作为工质、把热能转换为机械功的旋转式动力机械。在发电行业，燃气轮机发电机组能在无外界电源的情况下迅速起动，机动性好，在电网中用它带动尖峰负荷和作为紧急备用，能较好地保障电网的安全运行。但在燃机空气进气温度升高时，会引起机组出力不足等情况，主要原因由如下几点。

(1)由于燃气轮机是恒体积流量的动力设备，流过的空气质量取决于空气密度，气温越高密度越低，致使吸入压气机的空气质量流量减少，机组的做功能力随之变小。

(2)压气机的耗功量随吸入空气的热力学温度成正比变化，即大气温度升高时，压气机耗功增加，燃气轮机的净出力减小。

(3)当大气温度升高时，即使机组转速和燃气透平前的燃气初温保持恒定，压气机的压缩比将有所下降，这将导致燃气透平的做功量减少，其排气温度却会增高。

在夏季用电高峰时段，温度较高导致机组出力下降。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，很有必要采取措施降低燃机进气温度，以保障高温环境下燃机出力。

目前，国内外主要的燃机进气冷却技术分为直接接触式与间接接触式两大类。其中直接接触式冷却技术主要指蒸发冷却技术，使用该方法时，空气最多只能冷却到湿球温度附近，受环境约束较大，适用于干燥炎热地区。

间接接触式冷却主要由冰蓄冷冷却、LNG冷能利用冷却、直接压缩式冷却等几种形式。其中，冰蓄冷冷却是利用冰的潜热蓄能，该方法所用的装置占地面积大，电耗大，适用于峰谷电价相差较大的地区。LNG冷能利用冷却只适用于当地有LNG储存站的地区。直接压缩式冷却以消耗电力为代价获得冷源，最大的缺点是需要消耗电力，尤其是在高峰时段要使用大量高峰电，削弱了调峰电厂的调峰能力。此外，其制冷机使用的工质对臭氧层有破坏作用，已停止制造。

目前有机构对溴化锂吸收式制冷方式作为间接式冷却手段在该领域的应用进行了探索研究，发现在空气湿度大的地区，该方法将会耗费大量的冷量用于空气除湿，使装置效能大幅下降。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能够充分利用联合循环自身能量，能够有效改善燃气-蒸汽联合循环机组高温环境下出力的装置，并使之同样适用于沿海等空气湿度较大的地区。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该改善燃气-蒸汽联合循环机组高温环境下出力的装置的结构特点在于：包括燃气轮机，用于降低进气湿度的预除湿装置，在蒸汽的驱动下能够进行制冷的吸收式制冷机，能够给吸收式制冷机提供蒸汽的余热锅炉，用于将余热锅炉中的蒸汽输送到吸收式制冷机中作为驱动热能的驱动蒸汽管路，用于对高温空气进行冷却以降低进入燃气轮机的空气温度的表面冷却器，用于实现表面冷却器和吸收式制冷机之间进行热能交换、并将经过表面冷却器的空气的多余热量转移到吸收式制冷机中以确保表面冷却器有效地对空气进行冷却的冷冻水循环回路，用于控制冷冻水循环回路中的介质进行流动的冷冻水循环水泵，用于排放吸收式制冷机中多余热量的冷却塔，用于实现冷却塔和吸收式制冷机之间进行热量交换的冷却水循环回路，以及，用于控制冷却水循环回路中的介质进行流动的冷却水循环水泵；所述预除湿装置与表面冷却器连接，所述燃气轮机和表面冷却器连接，所述余热锅炉和燃气轮机连接，所述驱动蒸汽管路连接在余热锅炉和吸收式制冷机之间，所述冷冻水循环回路连接在表面冷却器和吸收式制冷机之间，所述冷冻水循环水泵安装在冷冻水循环回路上，所述冷却水循环回路连接在冷却塔和吸收式制冷机之间，所述冷却水循环水泵安装在冷却水循环回路上。由此使得本实用新型利用来自余热锅炉的蒸汽驱动吸收式制冷机，制造出低温冷冻水，通过冷冻水循环回路进入布置在燃机空气进气处的表面冷却器，对燃机进气进行冷却；本实用新型能够有效降低燃机进气空气温度，解决夏季高温环境下燃气轮机出力不足的问题；本实用新型具有耗能少、受水源条件影响小、可充分利用联合循环机组自身余热等特点。

作为优选，本实用新型所述表面冷却器中设置有除湿装置。