一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃气蒸汽联合循环技术领域，特别是涉及一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统，包括燃气轮机，燃气轮机出口端连通有烟气道，烟气道末端连通有烟囱；烟气道内依次设置有低温省煤器、高温省煤器、蒸汽发生器和过热器，且低温省煤器、高温省煤器、蒸汽发生器和过热器依次首尾相连，低温省煤器和过热器之间设有发电组件；低温省煤器和高温省煤器之间设有取热器，取热器连通有温度调节组件。本实用新型专利技术可以达到对燃气轮机入口的空气进行温度控制的目的。进行温度控制的目的。进行温度控制的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统


[0001]本技术涉及燃气蒸汽联合循环
，特别是涉及一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统。

技术介绍

[0002]以太阳能、风能为主的可再生能源电力系统具有随机性、波动性及间歇性等特点，其大规模并网需要其它电力系统实时调节出力来适应可再生能源电力的频繁变化。而燃气轮机以其高效性、低污染及调峰性能好等优势，成为可再生能源电力理想的调峰电源，广泛耦合多种能源电力系统，适应多变的用电负荷需求。
[0003]燃气蒸汽联合循环发电技术能够充分利用烟气的各级品质能量，是我国燃气轮机发电的主要循环形式。燃气蒸汽联合循环除消耗天然气外，还需要大量的环境空气。由于燃气轮机是定容式动力机械设备，其性能与空气密度息息相关，因此燃气轮机进口空气温度对燃气轮机效率和发电量有着较大影响。
[0004]在夏季高温时，当机组在夏季高温条件下运行时，随着空气温度的升高，空气密度减小，比容积增大，流入燃气轮机的空气质量流量减小，燃气轮机发电量下降。与此同时，环境温度的升高，还会使压气机的压比降低，耗功增大，造成压缩机的效率衰减，从而导致燃气轮机的发电量进一步下降。发电量和效率的双重恶化，必然造成污染的提升。而夏季高温时段正值用电需求高峰，这就造成了电力供需之间的固有矛盾。
[0005]在冬季低温时，机组一般采用调节可变导叶的开度来调节发电负荷，当机组在冬季低温时段部分负荷运行时，进气可变导叶的开度随着进口空气温度的降低而变小。这就意味着环境温度降低，空气密度增加，一定负荷条件下导叶的开度减小，进而导致运行状态更加远离设计工况，效率严重衰减。
[0006]综上所述，燃气蒸汽联合循环在夏季高温时段，通常满负荷运行，而在春秋冬三季节会在部分负荷下运行。而环境温度过高或过低都会严重影响机组的效率及发电量。因此，对燃气轮机入口的空气进行温度控制，可以有效保证机组全年的安全高效运行，从而避免新机组的增设，因此亟需一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统来解决。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统，以解决上述问题，达到对燃气轮机入口的空气进行温度控制的目的。
[0008]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统，包括燃气轮机，所述燃气轮机出口端连通有烟气道，烟气道末端连通有烟囱；
[0009]所述烟气道内依次设置有低温省煤器、高温省煤器、蒸汽发生器和过热器，且所述低温省煤器、高温省煤器、蒸汽发生器和过热器依次首尾相连，所述低温省煤器和所述过热器之间设有发电组件；
[0010]所述低温省煤器和所述高温省煤器之间设有取热器，所述取热器连通有温度调节组件。
[0011]优选的，所述温度调节组件包括发生器，所述取热器与所述发生器连通并形成回路，所述发生器依次串联有空气换热器、节流阀、水换热器、吸收器、所述吸收器连通有中间换热器并形成回路，所述中间换热器与所述发生器连通并形成回路，所述水换热器连通有空气进气换热器并形成回路，所述空气进气换热器位于所述燃气轮机进气端。
[0012]优选的，所述发生器和所述空气换热器之间的管道依次串联有第一三通、第六阀门和第二三通，所述水换热器和所述吸收器之间的管路依次串联有第三三通、第五阀门和第四三通，所述第一三通和所述第三三通连通，所述第二三通和所述第四三通连通。
[0013]优选的，所述水换热器和所述空气进气换热器之间的进液管路上设有第三阀门，所述水换热器和所述空气进气换热器之间的回液管路上设有第二增压泵和第四阀门。
[0014]优选的，所述吸收器和所述中间换热器之间的回液管路上设有溶液泵。
[0015]优选的，所述取热器和所述发生器之间的进液管路上设有第一阀门，所述取热器和所述发生器之间的回液管路上设有第一增压泵和第二阀门。
[0016]优选的，所述发电组件包括依次串联的蒸汽轮机、冷凝器和凝结水泵，所述蒸汽轮机进气端与所述过热器相连，所述凝结水泵出液端与所述低温省煤器相连，所述冷凝器出水端和回水端之间依次串联有冷却塔和循环水泵。
[0017]本技术具有如下技术效果：本技术基于烟气热量梯级分布规律，在烟气流程中高低温省煤器之间取出合适的驱动热源，来进行夏季高温时段机组的进气冷却和冬季低温时段机组的进气加热。本技术避免利用高品质的蒸汽或高温烟气作为驱动热源，能够有效提升燃气蒸汽轮机联合循环的整体性能(发电量及发电效率)，保持夏季高温情况下发电量的稳定输出，解决夏季用电负荷的增加与系统发电量减少的固有矛盾。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0019]图1为本技术结构示意图；
[0020]图2为本技术相对于现有技术燃气轮机的性能对比图；
[0021]图3为本技术相对于现有技术燃气蒸汽联合循环的性能对比图；
[0022]其中，1、燃气轮机；2、蒸汽轮机；3、冷凝器；4、凝结水泵；5、高温省煤器；6、蒸汽发生器；7、过热器；8、循环水泵；9、冷却塔；10、烟囱；11、低温省煤器；12、取热器；13、第一增压泵；14、发生器；15、空气换热器；16、节流阀；17、水换热器；18、吸收器；19、溶液泵；20、中间换热器；21、第二增压泵；22、空气进气换热器；101、第一阀门；102、第二阀门；201、第三阀门；202、第四阀门；301、第五阀门；302、第六阀门；401、第一三通；501、第二三通；402、第三三通；502、第四三通。
具体实施方式
[0023]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0024]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0025]参照图1
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3，本技术提供一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统，包括燃气轮机1，燃气轮机1出口端连通有烟气道，烟气道末端连通有烟囱10；
[0026]烟气道内依次设置有低温省煤器11、高温省煤器5、蒸汽发生器6和过热器7，且低温省煤器11、高温省煤器5、蒸汽发生器6和过热器7依次首尾相连，低温省煤器11和过热器7之间设有发电组件；
[0027]低温省煤器11和高温省煤器5之间设有取热器12，取热器12连通有温度调节组件。
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统，其特征在于：包括燃气轮机(1)，所述燃气轮机(1)出口端连通有烟气道，烟气道末端连通有烟囱(10)；所述烟气道内依次设置有低温省煤器(11)、高温省煤器(5)、蒸汽发生器(6)和过热器(7)，且所述低温省煤器(11)、高温省煤器(5)、蒸汽发生器(6)和过热器(7)依次首尾相连，所述低温省煤器(11)和所述过热器(7)之间设有发电组件；所述低温省煤器(11)和所述高温省煤器(5)之间设有取热器(12)，所述取热器(12)连通有温度调节组件。2.根据权利要求1所述一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统，其特征在于：所述温度调节组件包括发生器(14)，所述取热器(12)与所述发生器(14)连通并形成回路，所述发生器(14)依次串联有空气换热器(15)、节流阀(16)、水换热器(17)、吸收器(18)、所述吸收器(18)连通有中间换热器(20)并形成回路，所述中间换热器(20)与所述发生器(14)连通并形成回路，所述水换热器(17)连通有空气进气换热器(22)并形成回路，所述空气进气换热器(22)位于所述燃气轮机(1)进气端。3.根据权利要求2所述一种精准取热式联合循环进气冷却加热循环系统，其特征在于：所述发生器(14)和所述空气换热器(15)之间的管道依次串联有第一三通(401)、第六阀门(302)和第二三通(501)，所述水换热器(17)和所述吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，胡和敏，毕超，张帆，张冰，谌昊，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：新型
国别省市：