一种具有能量自平衡特征的燃气多联供流程制造技术

本发明专利技术涉及一种为采用燃气轮机发电的燃气多联供工艺（燃气发电、发电烟气余热回收型空调包括冷热水输出的工艺），提供的具有能量自平衡特征的，全新节能增效流程，在确保对应流程连续高效运行的同时，减少系统对环境的热污染。本发明专利技术的主要方案为：1)?燃气发电机组的电机部分，加入进水预热器，通过预热器对电机进行冷却，进水得到预热，变为预热水；2)预热水流入高效尾气热交换器，与尾气进行热交换，进行二次加热，变为热水；3)??热水热水进入溴化锂热水机组制冷，热水作为热源，供进口空气进行优化预处理使用；4)??热水经过循环冷却水冷却后，又进入流程1)预热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种为采用燃气轮机发电的燃气多联供工艺(燃气发电、发电烟气余热回收型空调包括冷热水输出的工艺)，提供的具有能量自平衡特征的，全新节能增效流程，在确保对应流程连续高效运行的同时，减少系统对环境的热污染。
技术介绍
在用电资源紧张的大环境下，对于相关用户提供基于燃气多联供的服务，是一种用户用能的新途径。燃气发电、余热制冷热(水)的方式，已经在一定的领域范围内得到了应用，并取得了良好的成果，如大型数据中心的燃气多联供项目，一方面保证了数据中心的用电，另一方面，通过充分利用数据中心大型计算机余热和发电烟气余热，为大型计算机提供合理的空气环境，并向系统外部提供持续的冷热输出，产生二次生产效益。用户用能得到保证，环保效益也能得到相应的保证，这些都是燃气多联供流程的优势所在。但是在实际运行过程中，由于空气作为工艺介质，与燃气混合燃烧的反应，必然受到燃机进口处环境空气工况的影响，其特征表现为燃气发电气轮机组冬季的效率比夏季高。对于给定的燃气发电气轮机组而言，其设计工况对于进气的工况具有设计取值，而实际运行过程中，由于环境温度的变化，这一取值是无法保证的。对于夏季而言，由于环境温度的提升和大气压强的降低，都造成单位体积空气内含氧量的降低，按照燃气的燃烧比，则与之相混合燃烧的燃气量必然下降，从而发电动力整体下降，体现为夏季效率的大幅降低。如果仅以冬季的运行来衡量，上述分析表明，对于给定的机组而言，过渡季节和夏季，必然存在相应的节能空间。对于气体燃烧而言，湿空气和干空气引起燃烧焓值变化，也存在明显的差异，为了提高燃烧的焓值，燃气轮机进气除湿具有相应的必要性。另一方面，对于工作在寒冷地区的燃气发电机组，又需要考虑进口空气温度对气轮机运行的损害，必须适当的提升进口的温度，以确保流程的安全运行。从上述两个角度来分析，燃气轮机进口空气的工况，存在季节和南北的差异，而燃气发电流程的荷载强度，又会随具体用户的用电特征发生相应的变化，从这些角度出发，燃气轮机进口空气的工况，必然存在相应的最优状态，当然这一最优状态是一个随上述因素发生变化的取值，需要在实际过程中，通过学习的方法来确定。与此相对应，如何将燃气轮机进口空气工况，持续保持在良好的取值状态，是确保燃气发电机组持续高效运转的前提条件，当然对于具有发电机组烟气热回收的流程而言，确保来流空气的工况，从本质上来分析，与保证余热回收工艺的热源充足的概念对等，这又是保证相应余热回收工艺高效运行的必然条件，因为对于余热回收工艺，其设计工况的取值得到了保证，系统运行在高效区间内。即便是对于应用了变频技术的发电机组而言，进口空气工况的保持，可以确保相同频率下，机组的运行效率相对更高。但是单纯为了该流程添加专门的空气调节系统，以确保燃型气轮机进口空气的状态的做法，明显又是不合理的，会产生二次能耗的问题。这就需要考虑燃气轮机发电及其配套余热回用流程后是否还有能量回收的可能。实际运行表明，即便是对已配备了余热回用的燃气发电工艺的流程而言，最后排放的尾气温度和流量，使其具有相当的回用价值，这一部分能量在传统的流程中，往往被忽略掉，而直接排放，能量浪费的同时造成对环境热污染 (直燃机的尾气排放温度可达到145°C 175°C)，对于大型机组，其能量总值必然具有较大的回用潜力。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出对现有的燃气多联供流程，针对流程能量迁移转化特征，提出的全流程余热回收方法空气预处理工艺，并提出的进口空气工况动态寻优方法，与流程荷载变化相匹配，将进口空气温度、单位体积含氧量、绝对湿度保持在燃气发电气轮机组所需的优化工况，使现有的燃气多联供流程持续工作在高效的范围内。本专利技术的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的 一种具有能量自平衡特征的燃气多联供流程，包括以下流程1)燃气发电机组的电机部分，加入进水预热器，通过预热器对电机进行冷却，进水得到预热，变为预热水；2)预热水流入高效尾气热交换器，与尾气进行热交换，进行二次加热，变为热水；3)热水热水进入溴化锂热水机组制冷，热水作为热源，供进口空气进行优化预处理使用；4)热水经过循环冷却水冷却后，又进入流程1)预热。作为优选，所述的流程1)中电机冷却进水预热环节工艺水热量的计算公式权利要求1.一种具有能量自平衡特征的燃气多联供流程，包括以下流程1)燃气发电机组的电机部分，加入进水预热器，通过预热器对电机进行冷却，进水得到预热，变为预热水；2)预热水流入高效尾气热交换器，与尾气进行热交换，进行二次加热，变为热水；3)热水热水进入溴化锂热水机组制冷，热水作为热源，供进口空气进行优化预处理使用；4)热水经过循环冷却水冷却后，又进入流程1)预热。2.根据权利要求1所述的具有能量自平衡特征的燃气多联供流程，其特征在于，所述的流程1)中电机冷却进水预热环节工艺水热量的计算公式其中G 工艺水进水的质量流量，单位kg/h则3.根据权利要求1所述的具有能量自平衡特征的燃气多联供流程，其特征在于，所述的流程幻中高效尾气换热器工艺水得热量及运行换热效率为 工艺水得热量Qi =沉,水_。)4.根据权利要求1所述的具有能量自平衡特征的燃气多联供流程，其特征在于，所述的流程4)中进口空气进行优化预处理后，热量变化为5.根据权利要求1所述的具有能量自平衡特征的燃气多联供流程，其特征在于，所述的流程4)中进口空气进行优化预处理采用区间分半的寻优方法。6.根据权利要求1或3所述的具有能量自平衡特征的燃气多联供流程，其特征在于， 所述的预热水经高效尾气换热器换热后，进口尾气温度大于等于90°C，热水温度大于等于 75 "C。全文摘要本专利技术涉及一种为采用燃气轮机发电的燃气多联供工艺(燃气发电、发电烟气余热回收型空调包括冷热水输出的工艺)，提供的具有能量自平衡特征的，全新节能增效流程，在确保对应流程连续高效运行的同时，减少系统对环境的热污染。本专利技术的主要方案为1) 燃气发电机组的电机部分，加入进水预热器，通过预热器对电机进行冷却，进水得到预热，变为预热水；2)预热水流入高效尾气热交换器，与尾气进行热交换，进行二次加热，变为热水；3) 热水热水进入溴化锂热水机组制冷，热水作为热源，供进口空气进行优化预处理使用；4) 热水经过循环冷却水冷却后，又进入流程1)预热。文档编号F25B27/02GK102506516SQ20111034106公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日专利技术者汪文彬, 沈新荣, 王小华, 章威军, 许杨铭, 郁辉球, 陈晓敏, 麻剑锋 申请人:杭州哲达科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈新荣，王小华，麻剑锋，郁辉球，章威军，汪文彬，许杨铭，陈晓敏，
申请(专利权)人：杭州哲达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：