CN109322748A - 基于余热利用的燃机进气冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于余热利用的燃机进气冷却装置，属于燃机进气冷却装置领域，包括烟囱，分离式换热器，冷凝器，蒸发器，吸收器，冷剂蒸汽循环回路，第二循环回路，冷却塔和燃机余热锅炉，分离式换热器设置在烟囱上方，分离式换热器设有溴化锂溶液，汽导管和液导管，汽导管和液导管上下对应连接形成循环回路，分离式换热器、冷凝器、蒸发器和吸收器通过管道依次连接安装在冷剂蒸汽循环回路上，第二循环回路安装在分离式换热器与吸收器之间，空气冷却器分别连接蒸发器和压气机，压气机连接燃气机轮，蒸发器内冷媒水通过空气冷却器降低燃气机轮进气温度。本发明充分利用电厂自身余热，有效改善高温环境下燃气轮机机组的发电出力性能。
Description
技术领域
本发明属于燃机进气冷却装置领域，涉及基于余热利用的燃机进气冷却装置。
背景技术
燃机性能与环境密切相关，如果环境温度升高，则燃机进口空气密度下降，进气质量流量减小，燃机出力下降，热耗能增加，同时压气机耗功增加，导致燃机输出功率进一步降低。根据冷源的不同，进气冷却方式主要包括直接接触式制冷、冰蓄冷、压缩式制冷及吸收式制冷。
目前采用的吸收式制冷方式的冷却系统均采用蒸汽或热水型溴冷机，所用蒸汽或热水由加装于余热锅炉尾部烟道的加热器提供，若加热器出现如管道腐蚀泄露等故障，则燃机进气冷却系统必须停止运行，而且增加一个换热设备，也会使燃机进气冷却系统的初投资增加。
发明内容
本发明要解决的问题在于提供一种代替传统的溴冷机发生器的基于余热利用的燃机进气冷却装置。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：基于余热利用的燃机进气冷却装置，包括烟囱，分离式换热器，冷凝器，蒸发器，吸收器，冷剂蒸汽循环回路，第二循环回路，冷却塔和燃机余热锅炉，所述分离式换热器设置在烟囱上方，所述分离式换热器设有溴化锂溶液，汽导管和液导管，所述溴化锂溶液在汽导管和液导管外流动，所述汽导管和液导管上下对应连接形成循环回路，所述分离式换热器、冷凝器、蒸发器和吸收器通过管道依次连接安装在冷剂蒸汽循环回路上，所述第二循环回路安装在分离式换热器与吸收器之间，所述冷凝器与蒸发器之间设有节流阀，所述蒸发器连接空气冷却器，所述空气冷却器连接压气机，所述压气机连接燃气机轮，所述蒸发器内冷媒水通过空气冷却器降低燃气机轮进气温度。
进一步的，所述烟囱上端面设有烟气出口。
进一步的，所述蒸发器内设有自下而上设置的第三循环回路，所述冷剂水泵安装在第三循环回路上，所述吸收器内设有自上而下设置的第四循环回路，所述吸收器泵安装在第四循环回路上。
进一步的，所述冷却器与吸收泵连接，二者间形成冷却水循环回路。
进一步的，所述空气冷却器与冷却塔连接，所述吸收器与冷凝器(14) 连接，所述冷凝器与冷却塔连接。
进一步的，所述第二循环回路上设有溶液加热器和发生器泵。
进一步的，所述压气机与燃气轮机之间设有燃烧室，所述燃气轮机连接燃机余热锅炉，所述燃机余热锅炉内烟气余热通过管路输送至分离式换热器内。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下：
1、本发明采用高效的分离式热管换热器，代替传统的溴冷机的发生器，即可充分利用余热，同时又减小发生器的占地面积。
2、本发明使燃气轮机进气温度大大下降,并且增加了年净发电量，具有良好的经济效益。
3、分离式换热器的蒸发段与冷凝段相互分开，二者之间通过专门的汽、液导管连接呈一个循环回路，工作液体在蒸发段被烟气加热变成蒸汽通过汽导管上升到冷凝段，被管外流过的溴化锂溶液冷却成凝结水，凝结水沿液导管下降到蒸发段继续被加热蒸发，不断循环达到传输热量的目的。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明基于余热利用的燃机进气冷却装置示意图；
附图标记说明：
1-分离换热器；2-烟囱；3-液导管；4-汽导管；7-溶液换热器；8-吸收器泵；9-吸收器；10-发生器泵；11-冷却水泵；12-蒸发器；13-冷剂水泵； 14-冷凝器；15-吸收器；16-空气冷却器；17-压气机；18-燃烧室；19-燃气轮机；20-燃机余热锅炉；21-冷却塔；22-溴化锂溶液；23-烟气出口；24- 冷剂蒸汽循环回路；25-第二循环回路；26-第四循环回路；27-第三循环回路；28-节流阀；29-冷却水循环回路。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，基于余热利用的燃机进气冷装置，包括烟囱2，分离式换热器1，冷凝器14，蒸发器12，吸收器15，溶液换热器7，冷剂蒸汽循环回路24，第二循环回路25，冷却塔21和燃机余热锅炉20，分离式换热器1 设置在烟囱2上方，分离式换热器1内设有溴化锂溶液22，汽导管4和液导管3，溴化锂溶液22在汽导管4和液导管3外流动，汽导管4和液导管3 上下对应连接形成循环回路，分离式换热器1、冷凝器14、蒸发器12和吸收器9通过管道依次连接安装在冷剂蒸汽循环回路24上，第二循环回路25 安装在分离式换热器1与吸收器15之间，冷凝器14与蒸发器12之间设有节流阀28，蒸发器12连接空气冷却器16，空气冷却器16连接压气机17，压气机19连接燃气轮机19，蒸发器12内冷媒水通过空气冷却器17降低燃气机轮19进气温度，充分利用电厂自身余热，有效改善高温环境下燃气轮机19机组的发电出力性能。
优选的，烟囱2上端面设有烟气出口23，将排烟余热导入分离换热器。
优选的，蒸发器12内设有自下而上设置的第三循环回路27，冷剂水泵13安装在第三循环回路27上，吸收器15内设有自上而下设置的第四循环回路26，吸收气泵8安装在第四循环回路26上，加快循环流动。
优选的，冷却塔21与吸收器9连接，二者间形成冷却水循环回路29。
优选的，空气冷却器16与冷却塔21连接，吸收器9与冷凝器14连接，冷凝器14与冷却塔21连接，将空气中水蒸气凝结后送入冷却塔循环使用。
优选的，第二循环回路25上设有溶液加热器7和发生器泵10，加热溴化锂溶液，是溴化锂溶液重新进入分离式换热器。
优选的，压气机17与燃气轮机19之间设有燃烧室18，燃气轮机19连接燃机余热锅炉20，燃机余热锅炉20内烟气余热通过管路输送至分离式换热器1内，充分利用电厂自身余热。
在实际工作过程中，将烟囱2和燃机余热锅炉20内的排烟余热导入分离式换热器1，加热入分离式换热器1内溴化锂溶液22，产生冷剂蒸汽，该蒸汽在冷凝器14中被冷凝结成冷剂水，减压后进入蒸发器12，因蒸发器12 中压力很低，冷剂水在蒸发器12中吸收蒸发，变成低温冷剂蒸汽，制出冷水，此外由分离式换热器1出来的溴化锂溶液22也进入吸收器15，吸收来自蒸发器12的冷剂蒸汽，过程终了产生的溴化锂溶液22由溶液泵输送，最终达到制取低温冷水的目的。该系统产生的冷媒水通过表面式空气冷却器16 降低燃气轮机进气温度，以提高联合循环机组性能。空气中的水蒸气凝结后送进冷却塔循环使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.基于余热利用的燃机进气冷却装置，其特征在于：包括烟囱(2)，分离式换热器(1)，冷凝器(14)，蒸发器(12)，吸收器(15)，溶液换热器(7)，冷剂蒸汽循环回路(24)，第二循环回路(25)，冷却塔(21)和燃机余热锅炉(20)，所述分离式换热器(1)设置在烟囱(2)上方，所述分离式换热器(1)内设有溴化锂溶液(22)，汽导管(4)和液导管(3)，所述溴化锂溶液(22)在汽导管(4)和液导管(3)外流动，所述汽导管(4)和液导管(3)上下对应连接形成循环回路，所述分离式换热器(1)、冷凝器(14)、蒸发器(12)和吸收器(9)通过管道依次连接安装在冷剂蒸汽循环回路(24)上，所述第二循环回路(25)安装在分离式换热器(1)与吸收器(15)之间，所述冷凝器(14)与蒸发器(12)之间设有节流阀(28)，所述蒸发器(12)连接空气冷却器(16)，所述空气冷却器(16)连接压气机(17)，所述压气机(19)连接燃气机轮(19)，所述蒸发器(12)内冷媒水通过空气冷却器(17)降低燃气机轮(19)进气温度。
2.根据权利要求1所述的一种基于余热利用的燃机进气冷却装置，其特征在于：所述烟囱(2)上端面设有烟气出口(23)。
3.根据权利要求1所述的基于余热利用的燃机进气冷却装置，其特征在于：所述蒸发器(12)内设有自下而上设置的第三循环回路(27)，所述冷剂水泵(13)安装在第三循环回路(27)上，所述吸收器(15)内设有自上而下设置的第四循环回路(26)，所述吸收气泵(8)安装在第四循环回路(26)上。
4.根据权利要求1所述的基于余热利用的燃机进气冷却装置，其特征在于：所述冷却塔(21)与吸收器(9)连接，二者间形成冷却水循环回路(29)。
5.根据权利要求1所述的基于余热利用的燃机进气冷却装置，其特征在于：所述空气冷却器(16)与冷却塔(21)连接，所述吸收器(9)与冷凝器(14)连接，所述冷凝器(14)与冷却塔(21)连接。
6.根据权利要求1所述的基于余热利用的燃机进气冷却装置，其特征在于：所述第二循环回路(25)上装有溶液换热器(7)和发生器泵(10)。
7.根据权利要求1所述的基于余热利用的燃机进气冷却装置，其特征在于：所述压气机(17)与燃气轮机(19)之间设有燃烧室(18)，所述燃气轮机(19)连接燃机余热锅炉(20)，所述燃机余热锅炉(20)内烟气余热通过管路输送至分离式换热器(1)内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190212 |