一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置，包括：第一压缩机；第一回热器，用于预热；燃烧室，用于输出烟气；燃气透平；分离器，用于输出饱和富氨蒸汽和饱和贫氨溶液；第二回热器，用于利用燃气透平输出的一部分排气加热分离器出口的饱和富氨蒸汽；氨气透平；第三回热器，用于加热冷凝器出口过冷的基本氨水溶液；第一混合器，用于输出基本氨水溶液混合工质；第一冷凝器，用于输出过冷的基本氨水溶液；第一蒸发器；第二混合器，用于将第一抽气和第二抽气混合并输出；供冷供热模块。本实用新型专利技术的系统可节能减排，充分利用燃气轮机的余热烟气，实现在供电的同时满足供热和供冷需求。电的同时满足供热和供冷需求。电的同时满足供热和供冷需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置


[0001]本技术属于分布式能源发电
，特别涉及一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置。

技术介绍

[0002]以化石能源为主导的能源结构导致了一系列的环境恶化、能源结构不合理等问题；当前碳基能源面临的三大问题为：高能耗、碳排高、污染高。煤炭仍然是当前利用的主要化石能源，为推进能源革命的发展，创建低碳环保、可靠高效的能源体系是当前能源发展的首要任务。传统的能源形式单一，已无法满足当今社会的能源结构优化、低碳能源的发展；相比之下，分布式能源凭借能源利用率高、多级利用、对环境污染小等特点展现出了绝对的优势。在“温度对口，梯级利用”的科学用能原则下，对天然气进行能源的梯级利用，充分发挥热值高、便利和污染小的优点。
[0003]分布式能源冷热电联产(CCHP,Combined cooling Heating and Power)是一种新型的节能技术，该项技术实现了制冷、供电和供热，满足了用户的多元化需求，分布式能源凭借高效、可靠、环保、灵活等优势，在大多数国家备受关注。因此，今后分布式能源的数量会逐渐增长，在能源结构中占的比例增重，但带来的问题是管理成本和难度均有所增加。
[0004]燃气轮机的燃料通常采用天然气作为燃料，在燃气轮机的出口通常有较高的温度，传统的燃气轮机余热烟气通常采用燃气蒸汽联合循环，有“一拖一”或“一拖二”等方式；采用燃气蒸汽联合循环只能供电，形式单一，无法满足当前社会的能源结构需求。因此，亟需提出一种合理的分布式能源系统，对余热温度进行梯级利用，为用户提供一种冷热电多联产的分布式能源发电系统。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本技术的系统可节能减排，充分利用燃气轮机的余热烟气，实现在供电的同时满足供热和供冷需求。
[0006]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]本技术的一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置，包括：
[0008]第一压缩机，用于获取压缩空气；
[0009]第一回热器，用于输入燃料和所述第一压缩机获取的压缩空气并进行预热；
[0010]燃烧室，用于输入所述第一回热器预热后的燃料和压缩空气，进行燃料燃烧输出预设温度范围的烟气；
[0011]燃气透平，用于输入所述燃烧室输出的烟气并进行膨胀做功，以驱动发电机发电；
[0012]分离器，用于输入两相区的基本氨水溶液并进行分离，输出饱和富氨蒸汽和饱和贫氨溶液；
[0013]第二回热器，用于利用所述燃气透平输出的一部分排气加热所述分离器输出的饱和富氨蒸汽；
[0014]氨气透平，用于将所述第二回热器加热后的饱和富氨蒸汽的热能转化为机械能，以驱动发电机发电；
[0015]第三回热器，用于加热所述分离器输出的饱和贫氨溶液；
[0016]第一混合器，用于将氨气透平输出的乏汽与所述第三回热器换热后的饱和贫氨溶液进行等压混合，输出基本氨水溶液混合工质；
[0017]第一冷凝器，用于将所述第一混合器输出的基本氨水溶液混合工质凝结成过冷的基本氨水溶液；所述饱和贫氨溶液用于作为所述第三回热器加热过冷的基本氨水溶液的加热介质；
[0018]第一蒸发器，用于在所述第三回热器换热后的基本氨水溶液与在所述第二回热器换热后的一部分排气的换热；在第一蒸发器换热后的排气作为所述第一蒸发器的排气，用于作为所述第一回热器进行预热的加热介质；在第一蒸发器换热后的基本氨水溶液为两相区的基本氨水溶液，用于输出给所述分离器；
[0019]第二混合器，用于将第一抽气和第二抽气混合并输出；其中，第一抽气为所述燃气透平输出的另一部分排气，第二抽气为在所述第二回热器换热后的另一部分排气；
[0020]供冷供热模块，用于基于所述第二混合器的输出实现供热、供冷。
[0021]本技术的进一步改进在于，所述供冷供热模块包括：
[0022]热交换器，用于根据所述第二混合器的输出，进行两种流体介质的换热，输出热量；
[0023]储热罐，用于存储所述热交换器输出的热量；
[0024]溴化锂吸收制冷模块，用于输入在所述热交换器换热后的烟气，进行两种流体介质的换热，输出冷量；
[0025]储冷罐，用于存储所述溴化锂吸收制冷模块输出的冷量。
[0026]本技术的进一步改进在于，所述溴化锂吸收制冷模块还用于输入所述第二混合器的输出，以调节制冷量。
[0027]本技术的进一步改进在于，所述溴化锂吸收制冷模块包括：第一发生器、第二发生器、第二冷凝器、第二蒸发器、第四回热器、第五回热器和吸收器；
[0028]第一发生器设置有烟气入口、烟气出口、冷流入口、气相出口和液相出口；第二发生器设置有气相入口、液相入口、第一气相出口、第二气相出口和液相出口；
[0029]所述第一发生器的烟气入口和烟气出口分别用于通入和通出烟气；所述第一发生器的冷流入口依次经所述第四回热器、第五回热器的冷流通道与所述吸收器的出口相连通；
[0030]所述第一发生器的气相出口与所述第二发生器的气相入口相连通，所述第一发生器的液相出口经所述第四回热器的热流通道与所述第二发生器的液相入口相连通；
[0031]所述第二发生器的液相出口经所述第五回热器的热流通道与所述吸收器的第一进口相连通；所述第二发生器的第一气相出口和第二气相出口均依次经所述第二冷凝器、第二蒸发器的热流通道与所述吸收器的第二进口相连通。
[0032]本技术的进一步改进在于，还包括：
[0033]第一发电机，用于基于所述燃气透平的驱动进行发电。
[0034]本技术的进一步改进在于，还包括：
[0035]第二发电机，用于基于所述氨气透平的驱动进行发电。
[0036]本技术的进一步改进在于，还包括：
[0037]工质泵，所述冷凝器的热流出口经工质泵与所述第三回热器的热进口相连通。
[0038]本技术的进一步改进在于，
[0039]所述第一压缩机设置有进口和出口；
[0040]所述第一回热器设置有第一冷流进口、第一冷流出口、第二冷流进口、第二冷流出口、第一热流进口及第一热流出口；所述第一冷流进口用于通入燃料；所述第二冷流进口与所述第一压缩机的出口相连通；
[0041]所述燃烧室设置有第一进口、第二进口和出口；所述燃烧室的第一进口与所述第一回热器的第一冷流出口相连通，所述燃烧室的第二进口与所述第一回热器的第二冷流出口相连通；
[0042]所述燃气透平设置有进口和出口；所述燃气透平的进口与所述燃烧室的出口相连通；
[0043]所述第二回热器设置有冷流进口、冷流出口、热流进口和热流出口；所述第二回热器的热流进口与所述燃气透平的出口相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置，其特征在于，包括：第一压缩机(1)，用于获取压缩空气；第一回热器(2)，用于输入燃料和所述第一压缩机(1)获取的压缩空气并进行预热；燃烧室(3)，用于输入所述第一回热器(2)预热后的燃料和压缩空气，进行燃料燃烧输出预设温度范围的烟气；燃气透平(4)，用于输入所述燃烧室(3)输出的烟气并进行膨胀做功，以驱动发电机发电；分离器(12)，用于输入两相区的基本氨水溶液并进行分离，输出饱和富氨蒸汽和饱和贫氨溶液；第二回热器(6)，用于利用所述燃气透平(4)输出的一部分排气加热所述分离器(12)输出的饱和富氨蒸汽；氨气透平(7)，用于将所述第二回热器(6)加热后的饱和富氨蒸汽的热能转化为机械能，以驱动发电机发电；第三回热器(11)，用于所述分离器(12)输出的饱和贫氨溶液的换热；第一混合器(9)，用于将氨气透平(7)输出的乏汽与所述第三回热器(11)加热后的饱和贫氨溶液进行等压混合，输出基本氨水溶液混合工质；第一冷凝器(15)，用于将所述第一混合器(9)输出的基本氨水溶液混合工质凝结成过冷的基本氨水溶液；所述饱和贫氨溶液用于作为所述第三回热器(11)加热过冷的基本氨水溶液的加热介质；第一蒸发器(13)，用于在所述第三回热器(11)换热后的基本氨水溶液与在所述第二回热器(6)换热后的一部分排气的换热；在第一蒸发器(13)换热后的排气作为所述第一蒸发器(13)的排气，用于作为所述第一回热器(2)进行预热的加热介质；在第一蒸发器(13)换热后的基本氨水溶液为两相区的基本氨水溶液，用于输出给所述分离器(12)；第二混合器(16)，用于将第一抽气和第二抽气混合并输出；其中，第一抽气为所述燃气透平(4)输出的另一部分排气，第二抽气为在所述第二回热器(6)换热后的另一部分排气；供冷供热模块，用于基于所述第二混合器(16)的输出实现供热、供冷。2.根据权利要求1所述的一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置，其特征在于，所述供冷供热模块包括：热交换器(18)，用于根据所述第二混合器(16)的输出，进行两种流体介质的换热，输出热量；储热罐(17)，用于存储所述热交换器(18)输出的热量；溴化锂吸收制冷模块(20)，用于输入在所述热交换器(18)换热后的烟气，进行两种流体介质的换热，输出冷量；储冷罐(21)，用于存储所述溴化锂吸收制冷模块(20)输出的冷量。3.根据权利要求2所述的一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置，其特征在于，所述溴化锂吸收制冷模块(20)还用于输入所述第二混合器(16)的输出，以调节制冷量。4.根据权利要求2所述的一种基于燃气轮机Kalina联合循环的冷热电多联产耦合装置，其特征在于，所述溴化锂吸收制冷模块(20)包括：第一发生器(22)、第二发生器(25)、第
二冷凝器(26)、第二蒸发器(27)、第四回热器(23)、第五回热器(24)和吸收器(28)；第一发生器(22)设置有烟气入口、烟气出口、冷流入口、气相出口和液相出口；第二发生器(25)设置有气相入口、液相入口、第一气相出口、第二气相出口和液相出口；所述第一发生器(22)的烟气入口和烟气出口分别用于通入和通出烟气；所述第一发生器(22)的冷流入口依次经所述第四回热器(23)、第五回热器(24)的冷流通道与所述吸收器(28)的出口相连通；所述第一发生器(22)的气相出口与所述第二发生器(25)的气相入口相连通，所述第一发生器(22)的液相出口经所述第四回热...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑少雄，王家东，张际顺，薛志恒，陈会勇，杨可，韩爽，孟勇，赵杰，张朋飞，王伟锋，赵永坚，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：