一种利用冷却CCPP机组进风空气的高效节能空冷系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高效发电循环系统，用于提高CCPP机组(燃气‑蒸汽联合循环发电机组)的发电效率及发电能力，所述高效节能空冷系统包括烟气换热器、镍化锂制冷机组或外加制冷装置、空气冷却器、引风机及辅助烟道(视实际具体情况而定)。在排烟口设计烟气换热器，将烟气热量传递给溴化锂制冷机组，转化成低温冷水，去冷却CCPP机组的进风。本实用新型专利技术通过设计烟气换热器、溴化锂制冷机组或外加制冷装置和空气冷却器，控制CCPP机组进风温度，提高在春季、夏季和秋季气温高的时候CCPP机组的发电效率及发电能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统CCPP机组即燃气-蒸汽联合循环发电机组领域，尤其涉及一种利用烟气余热制冷技术或外加制冷装置冷却CCPP机组进风空气的高效节能空冷系统。
技术介绍
燃烧低热值高炉煤气的燃气-蒸汽联合发电机组在钢铁企业中采用不多，属于新兴的能源利用装置。其基本原理是：由钢铁厂产生的高炉煤气和焦炉煤气经煤气压缩机13送往燃气轮机8燃烧室与压气机9压缩后的空气混合燃烧，产生的大量热烟气首先在燃气轮机中做功，使热能转化为机械能，带动发电机12转动而产生电能。做过功的烟气进入余热锅炉7，使锅炉中的水产生两种参数的蒸汽又送入蒸汽轮机14做功，从而带动发电机发电15。余热锅炉7通过气水交换将低温烟气由烟囱6排放。这种由燃气轮发电装置和蒸汽轮发电机组成燃气-蒸汽联合发电机组，简称CCPP机组。目前CCPP机组应用存在一个问题，就是其系统空气设计满发工况为一般为15℃左右，当环境温度高于设计温度时，CCPP机组发电出力受到非常大的制约，以某CCPP项目为例，其进气温度与发电出力关系如下表所示：(叙述)
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供了一种利用烟气余热制冷技术或外加制冷装置冷却CCPP机组进风空气的高效节能空冷系统，通过对压缩空气机入口空气进行有效冷却，达到CCPP机组空气设计温度，进而使CCPP机组达到发电最大出力。本技术的技术方案是：一种利用冷却CCPP机组进风空气的高效节能空冷系统，该系统包括溴化锂制冷机组、空气冷却器、烟气换热器，引风机及组件、烟道、控制装置、烟囱、余热锅炉、燃气轮机、压缩空气机、减速箱、燃气轮机发电机及组件、煤气压缩机、蒸汽轮机和蒸汽轮机发电机及组件；其中，所述溴化锂制冷机组一侧与烟气换热器连接，另一侧与空气冷却器连接，所述引风机及组件入风口与烟气换热器连接，出风口与烟道连接，通过烟道进入烟囱，所述空气冷却器一侧与溴化锂制冷机组连接，另一侧与空气过滤器连接，空气通过空气冷却器、空气过滤器进入压气机，所述余热锅炉、燃气轮机、减速箱、燃气轮机发电机及组件、煤气压缩机、蒸汽轮机和蒸汽轮机发电机及组件为CCPP机组正常组件，其中，引风机和烟道视烟气换热器烟气阻力而选择是否设置。一种利用冷却CCPP机组进风空气的高效节能空冷系统，该系统包括溴化锂制冷机组（或外加制冷装置）、空气冷却器、烟气换热器，引风机、烟道、控制装置、烟囱、余热锅炉、燃气轮机、压缩空气机、减速箱、燃气轮机发电机及组件、煤气压缩机、蒸汽轮机和蒸汽轮机发电机及组件。其中，溴化锂制冷机组（或外加制冷装置）、空气冷却器、烟气换热器为本技术的核心设备，引风机及组件和附属烟道为可选设备。本技术的核心技术是：采用在CCPP机组排烟口设计烟气换热器，把温度较高的排烟热量换热成温度较高的蒸汽或者热水，再利用溴化锂制冷机组把温度较高的蒸汽或者热水转化为温度较低的冷水，再用低温冷水冷却CCPP机组进风，或者利用外置制冷装置冷却CCPP机组进风，将进风空气温度降至CCPP机组设计满工况的温度，再进入压缩空气机做功，完成正常CCPP机组工作模式。本技术的有益效果是：（1） 降低CCPP进风温度提高CCPP在进风温度高于设计温度时的发电能力及发电效率。（2）利用CCPP排烟余热产生的热水或蒸汽作为制冷源，可以不需要外加制冷装置。附图说明图1为现有技术的CCPP工艺流程图。图2为本技术的利用烟气余热制冷技术或外加制冷装置冷却CCPP机组进风空气的高效节能空冷系统工艺流程图。图中：1.溴化锂制冷机组，2. 空气冷却器，3. 烟气换热器，4.引风机及组件，5.烟道，6.烟囱，7. 余热锅炉，8. 燃气轮机，9.压缩空气机，10空气过滤器，11.减速箱, 12.燃气轮机发电机及组件，13.燃气压缩机， 14.蒸汽轮机，蒸汽轮机发电机及组件15。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术技术方案进行进一步详细说明。如图2所示为本技术的CCPP节能高效空冷系统工艺流程图。本技术一种CCPP节能高效空冷系统，该系统包括溴化锂制冷机组1、空气冷却器2、烟气换热器3，引风机4、烟道5、控制装置14、烟囱6、余热锅炉7、燃气轮机8、压缩空气机9、减速箱11、发电机及组件12和煤气压缩机13。本技术的工作原理是：由钢铁厂产生的高炉煤气和焦炉煤气经煤气压缩机13送往燃气轮机8燃烧室与压缩空气机9压缩后的空气混合燃烧，产生的大量热烟气首先在燃气轮机中做功，使热能转化为机械能，带动发电机12转动而产生电能。做过功的烟气进入余热锅炉7，使锅炉中的水产生两种参数的蒸汽又送入蒸汽轮机14做功，从而带动蒸汽轮机发电机发电。余热锅炉7通过气水交换将烟气的温度降温后一部分由烟囱6排放，另外一大部分通过烟气换热器3进行气水交换，置换出来的热蒸汽或热水进入溴化锂制冷机组1，将热蒸汽或热水置换为冷水（或者外加制冷装置）进入空气冷却器2，将压缩空气机9进口的空气冷却至低于或等于CCPP机组设计空气温度，进入压缩空气机9，再与高炉煤气和焦炉煤气在燃气轮机8燃烧室没混合燃烧，进行下一周期做功。这就完成了本技术的一种利用烟气余热制冷技术或外加制冷装置冷却CCPP机组进风空气的高效节能空冷系统的一个过程周期。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用冷却CCPP机组进风空气的高效节能空冷系统，该系统包括溴化锂制冷机组（1）、空气冷却器（2）、烟气换热器（3），引风机及组件（4）、烟道（5）、控制装置（14）、烟囱（6）、余热锅炉（7）、燃气轮机（8）、压缩空气机（9）、减速箱（11）、燃气轮机发电机及组件（12）、煤气压缩机（13）、蒸汽轮机（14）和蒸汽轮机发电机及组件（15）；其中，所述溴化锂制冷机组（1）一侧与烟气换热器（3）连接，另一侧与空气冷却器（2）连接，所述引风机及组件（4）入风口与烟气换热器（3）连接，出风口与烟道（5）连接，通过烟道（5）进入烟囱（6），所述空气冷却器（2）一侧与溴化锂制冷机组（1）连接，另一侧与空气过滤器（10）连接，空气通过空气冷却器（2）、空气过滤器（10）进入压气机（9），所述余热锅炉（7）、燃气轮机（8）、减速箱（11）、燃气轮机发电机及组件（12）、煤气压缩机（13）、蒸汽轮机（14）和蒸汽轮机发电机及组件（15）为CCPP机组正常组件，其中，引风机（4）和烟道（5）视烟气换热器（3）烟气阻力而选择是否设置。

【技术特征摘要】
1.一种利用冷却CCPP机组进风空气的高效节能空冷系统，该系统包括溴化锂制冷机组（1）、空气冷却器（2）、烟气换热器（3），引风机及组件（4）、烟道（5）、控制装置（14）、烟囱（6）、余热锅炉（7）、燃气轮机（8）、压缩空气机（9）、减速箱（11）、燃气轮机发电机及组件（12）、煤气压缩机（13）、蒸汽轮机（14）和蒸汽轮机发电机及组件（15）；其中，所述溴化锂制冷机组（1）一侧与烟气换热器（3）连接，另一侧与空气冷却器（2）连接，所述引风机及组件（4）入风口与烟气换热器（3）连接，出风口与烟道（5）连接，通过烟道（5）进入烟囱（6），所述空气冷却器（2）一侧与溴化锂制冷机组（1）连接，另一侧与空气过滤器（10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘森，
申请(专利权)人：北京亿玮坤节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11