CN212481749U - 燃气发电冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种燃气发电冷却系统，包括发电机组、冷却介质、冷却介质管路和吸收式制冷机组，发电机组能够利用燃气进行发电，冷却介质能够对燃气以及发电机组进行冷却，吸收式制冷机组能够使冷却介质降温，且是利用燃气发电的废气热量作为输入能量。本实用新型提供的燃气发电冷却系统，使用吸收式制冷机组制取用于冷却燃气的冷却介质，且可回收利用废气的热能，制冷时不需要消耗大量的电能，冷却系统也不需要花大量资金和时间建设冷却塔，系统的整体经济性较好。

Description

燃气发电冷却系统

技术领域

本实用新型涉及燃气发电冷却技术领域，尤其是涉及一种燃气发电冷却系统。

背景技术

燃气发电是目前常用的一种发电方式。为了获得符合发电机发电要求的洁净气体，需要对进入发电机组前的燃气进行除杂，具体来说，一般通过对燃气进行冷却，使其中的水汽、高沸点物质冷凝析出。而发电机组在运行过程中，其核心工作部件或工作区域也会发热，需要对其进行冷却，以保证发电机组的正常运行。

大多数用于燃气发电机组的冷却系统，通过螺杆式制冷机组制取冷冻水，通过冷冻水冷却燃气；而为了对发电机组进行冷却，还需要建设一套包括冷却塔、散热风机等设备的循环水冷却装置。这样的冷却系统投资大，建设周期长，运行过程中也会消耗大量的电能，经济性差。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种燃气发电冷却系统，该冷却系统使用吸收式制冷机组制取用于冷却燃气的冷却介质，且可回收利用废气的热能，制冷时不需要消耗大量的电能。冷却系统也不需要花大量资金和时间建设冷却塔，系统的整体经济性较好。

本实用新型的一个实施例提供了燃气发电冷却系统，包括：发电机组和吸收式制冷机组，所述发电机组能够利用燃气进行发电，并产生废气，所述废气能够为所述吸收式制冷机组提供热能；冷却介质管路，所述发电机组与所述吸收式制冷机组均与所述冷却介质管路连接；冷却介质，在所述冷却介质管路内流动，所述冷却介质能够对所述燃气以及所述发电机组进行冷却，所述吸收式制冷机组能够使所述冷却介质降温。

本实用新型实施例的燃气发电冷却系统至少具有如下有益效果：该冷却系统中的吸收式制冷机组能够回收利用废气的热量，并利用这部分热量作为输入能量制取低温的冷却介质，不需要对制冷机组输入大量的电能，制取的低温冷却介质不仅会对燃气进行冷却，还会对发电机组进行冷却，冷却系统也不需要设置冷却塔，能量回收利用效率高，系统整体经济性较好。

根据本实用新型的另一些实施例的燃气发电冷却系统，还包括燃气管路和预处理模块，所述发电机组和所述预处理模块均与所述燃气管路连接，所述燃气能够在所述燃气管路内流动，且依次流经所述预处理模块和所述发电机组，所述冷却介质管路与所述预处理模块连接，所述冷却介质能够对流经所述预处理模块的所述燃气进行冷却。

根据本实用新型的另一些实施例的燃气发电冷却系统，所述发电机组包括润滑油，所述冷却介质能够对所述润滑油进行冷却。

根据本实用新型的另一些实施例的燃气发电冷却系统，所述发电机组还包括润滑油冷却器，所述润滑油和所述冷却介质均能够流经所述润滑油冷却器，所述润滑油和所述冷却介质能够在所述润滑油冷却器内发生热交换。

根据本实用新型的另一些实施例的燃气发电冷却系统，所述发电机组包括内燃机，所述冷却介质能够对所述内燃机的缸套进行冷却。

根据本实用新型的另一些实施例的燃气发电冷却系统，所述冷却介质为水。

根据本实用新型的另一些实施例的燃气发电冷却系统，还包括余热采集装置，所述发电机组和所述吸收式制冷机组通过所述余热采集装置连接，所述余热采集装置能够获取所述废气的热量并为所述吸收式制冷机组提供热能。

根据本实用新型的另一些实施例的燃气发电冷却系统，还包括换热介质和换热介质循环管路，所述余热采集装置和所述吸收式制冷机组均与所述换热介质循环管路连接，所述换热介质能够在所述换热介质循环管路内流动，所述换热介质能够获取所述废气的热量，且能够为所述吸收式制冷机组提供热能。

根据本实用新型的另一些实施例的燃气发电冷却系统，所述吸收式制冷机组包括制冷剂和发生器，所述余热采集装置能够为所述发生器提供热能，以使所述制冷剂在所述发生器中蒸发。

附图说明

图1是燃气发电冷却系统的系统示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

需要说明的是，下文提及的流体或介质“流经”某个模块或装置时，流体或介质在管道/流道内流动。

参照图1，燃气发电冷却系统包括发电机组101、吸收式制冷机组102和冷却介质管路113，发电机组101与吸收式制冷机组102均与冷却介质管路113连接，冷却介质能够在冷却介质管路113内流动，并对燃气和发电机组101进行冷却。

发电机组101能够利用燃气进行发电(燃气可以是天然气、垃圾填埋气等等)，燃气通过燃气管路114进入发电机组101，燃烧后产生的废气会从发电机组101排出。吸收式制冷机组102能够使冷却介质降温，即制取低温的冷却介质，而吸收式制冷机组102的热能由废气提供(排放的废气仍有较高的温度)；冷却介质能够对进入发电机组101前的燃气进行冷却，另外，吸收式制冷机组102与发电机组101连接，具体为通过冷却介质管路113连接，冷却介质能够通过冷却介质管路113流经发电机组101并对发电机组101进行冷却。相比压缩式制冷机组，吸收式制冷机组102能够直接将热能作为输入能量，更适合作为用于回收废气热能的制冷机组。

从吸收式制冷机组102出来的低温的冷却介质，会先对发电机组101前的燃气进行冷却。参照图1，燃气发电冷却系统包括用于储存燃气的储气罐103和燃气管路114，燃气管路114两端分别与储气罐103和发电机组101连接。燃气管路114中部连接有预处理模块，从储气罐103出来的燃气先会进入预处理模块110，从预处理模块110出来后的燃气后续再进入发电机组101。

冷却介质会流经预处理模块110，并对预处理模块110内的燃气进行冷却，当燃气降至预设的温度后，燃气中混有的水汽或高沸点物质会冷凝析出(例如，使燃气降低至露点温度，燃气混有的水汽便会凝结呈水滴析出)；除去这些杂质后的燃气更纯净，燃烧效果更好，而且也减少了燃气中的杂质对发电机组的腐蚀或其他伤害。从预处理模块110中出来的冷却介质，由于吸收了燃气的一部分热量，温度比进入预处理模块110前高，但仍远低于发电机组101的核心零部件或工作区域的温度；因此，本实施例中，冷却介质对燃气进行冷却后，继续对发电机组101进行冷却，以便更充分地利用冷却介质的冷量。

本实施例中的燃气发电冷却系统，系统中的吸收式制冷机组能够回收利用废气的热量，并利用这部分热量作为输入能量制取低温的冷却介质，不需要对制冷机组输入大量的电能，制取的低温冷却介质不仅会对燃气进行冷却，还会对发电机组进行冷却，能量回收利用效率高，冷却系统也不需要设置冷却塔，系统整体经济性较好。

本实施例中的发电机组101包括内燃机和发电机，燃气释放的热能一部分转换成内燃机的输出端的机械能，内燃机进而驱动发电机发电，实现发电机组101的发电功能；内燃机、发电机的具体结构和工作原理属于现有技术，此处不详细介绍。另外利用燃气进行发电的发电机组101还有其他设置方式，此处不一一列出。

本实施例中，冷却介质对发电机组进行冷却，具体为冷却介质对发电机组101中的润滑油和缸套进行冷却。本实施例中，发电机组101包括润滑油储存腔(图中未示出)，部分润滑油循环时会暂存在润滑油储存腔中，冷却介质流经润滑油储存腔的外部(冷却介质管路的至少一部分设置在储存腔的外部壁面上)，并对储存腔的壁面进行冷却，再通过冷却后的储存腔的壁面冷却温度较高的润滑油。在另一些实施例中，也可以设置润滑油冷却器，使冷却介质和润滑油流经润滑油冷却器(具体可以是板式换热器、列管式换热器等)，两者在润滑油冷却器内进行热交换，实现冷却介质对润滑油的冷却；在设有润滑油冷却器的情况下，可以将润滑油冷却器设置在稍微远离发电机组101核心工作区的地方，从而可以将冷却介质的管道设置在稍微远离发电机组101核心工作区的地方，当管道破裂时，能够减少泄露的冷却介质对发电机组101核心工作区的干扰。

上文所述的缸套指的是内燃机的气缸的缸套，内燃机正常运行的过程中，缸套会处于高温状态，需要进行冷却以避免温度过高。供冷却介质流动的管道一部分会设置在缸套的外部壁面上，冷却介质能够吸收缸套的热量，对缸套进行降温。

吸收式制冷机组102中的工作介质包括制冷剂和吸收剂，制冷剂和吸收剂混合在一起，吸收式制冷机组102主要通过吸收剂对制冷剂的吸收实现制冷剂的循环使用。参照图1，吸收式制冷机组102包括发生器104、吸收器105、蒸发器106、冷凝器107、电子膨胀阀108、溶液泵109。液态的工作介质会容置在发生器104和吸收器105内，加热发生器104内的工作介质到预设温度，其中的制冷剂会蒸发成气态，从发生器104出来的制冷剂后续依次流经冷凝器107、电子膨胀阀108和蒸发器106，然后进入吸收器105中；气态制冷剂在冷凝器107中部分冷凝成液态(需要使用冷却水吸收制冷剂冷凝时放出的热量，以保证冷凝的持续进行)，制冷剂随后通过电子膨胀阀108，在电子膨胀阀108的节流作用下，制冷剂的压力降至预设的蒸发压力，然后制冷剂进入蒸发器106中，部分制冷剂蒸发，吸收流经蒸发器106的冷却介质的热量，使冷却介质温度降低，低温的冷却介质用于对燃气和发电机组进行降温、冷却。进入吸收器105后的制冷剂在吸收器105中被吸收剂吸收，吸收过程通常是放热过程，因此需要使用冷却水对吸收器105中的工作介质进行冷却，以保证吸收能够持续进行。吸收器105和发生器104之间的工作介质的量的平衡则通过溶液泵109来调节，开启溶液泵109使溶液工作介质从吸收器105流至发生器104，或从发生器104流至吸收器105。本实施例中，冷却介质选用水，水的比热容大，非常适合作为换热媒介，而且成本低，当系统较大、管路较长时，使用水作为冷却介质有利于降低成本。另外冷却介质设置为循环使用，不需要额外建设冷却塔；冷却介质对发电机组101进行冷却后，通过冷却介质管路113重新回流经过吸收式制冷机组102的蒸发器，温度降低后的冷却介质继续对燃气和发电机组101进行冷却。

吸收式制冷机组102以热能为主要输入能量，吸收式制冷机组102中的耗电设备主要为溶液泵109，溶液泵109的耗电量通常比压缩机较少，而且不需要像压缩机一样在制冷流程中持续运转，吸收式制冷机组102耗电量远小于蒸汽压缩式制冷机组。此外，吸收式制冷机组102中，工作介质可以选用溴化锂-水的工质对、氨水等不含氟利昂的物质，减少氟利昂类制冷剂对臭氧层的破坏。

另外，参照图1，燃气发电冷却系统还包括余热采集装置111，用于获取废气的热量并将这部分的热量提供给吸收式制冷机组102，发电机组101和吸收式制冷机组102均与余热采集装置111连接。废气温度高，流量大，设置余热采集装置111能够避免废气直接流经吸收式制冷机组102，从而避免输入吸收式制冷机组102的热功率过大，导致工作介质温升过快导致吸收式制冷机组102无法正常工作。

具体地，发电机组101与余热采集装置111通过废气管路115连接，从发电机组101排出的废气会通过废气管路115流入余热采集装置111；余热采集装置111与吸收式制冷机组102之间通过换热介质循环管路112连接；燃气发电冷却系统还包括换热介质，换热介质在换热介质循环管路112内循环流动，换热介质能够流经余热采集装置111内，吸收废气的一部分热量，升温后的换热介质会继续流经吸收式制冷机组102，并将部分热量传递给吸收式制冷机组102。具体来说，换热介质会流经发生器104，将热量传递给发生器104中的工作介质，使其中的制冷剂蒸发为气态。余热采集装置111还有其他设置方式，此处不一一列出。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (9)

1.一种燃气发电冷却系统，其特征在于，包括：

发电机组和吸收式制冷机组，所述发电机组能够利用燃气进行发电，并产生废气，所述废气能够为所述吸收式制冷机组提供热能；

冷却介质管路，所述发电机组与所述吸收式制冷机组均与所述冷却介质管路连接；

冷却介质，在所述冷却介质管路内流动，所述冷却介质能够对所述燃气以及所述发电机组进行冷却，所述吸收式制冷机组能够使所述冷却介质降温。

2.根据权利要求1所述的燃气发电冷却系统，其特征在于，还包括燃气管路和预处理模块，所述发电机组和所述预处理模块均与所述燃气管路连接，所述燃气能够在所述燃气管路内流动，且依次流经所述预处理模块和所述发电机组，所述冷却介质管路与所述预处理模块连接，所述冷却介质能够对流经所述预处理模块的所述燃气进行冷却。

3.根据权利要求1所述的燃气发电冷却系统，其特征在于，所述发电机组包括润滑油，所述冷却介质能够对所述润滑油进行冷却。

4.根据权利要求3所述的燃气发电冷却系统，其特征在于，还包括润滑油冷却器，所述润滑油和所述冷却介质均能够流经所述润滑油冷却器，所述润滑油和所述冷却介质能够在所述润滑油冷却器内发生热交换。

5.根据权利要求1所述的燃气发电冷却系统，其特征在于，所述发电机组包括内燃机，所述冷却介质能够对所述内燃机的缸套进行冷却。

6.根据权利要求1所述的燃气发电冷却系统，其特征在于，所述冷却介质为水。

7.根据权利要求1-6任一项所述的燃气发电冷却系统，其特征在于，还包括余热采集装置，所述发电机组和所述吸收式制冷机组均与所述余热采集装置连接，所述余热采集装置能够获取所述废气的热量并为所述吸收式制冷机组提供热能。

8.根据权利要求7所述的燃气发电冷却系统，其特征在于，还包括换热介质和换热介质循环管路，所述余热采集装置和所述吸收式制冷机组均与所述换热介质循环管路连接，所述换热介质能够在所述换热介质循环管路内流动，所述换热介质能够获取所述废气的热量，且能够为所述吸收式制冷机组提供热能。

9.根据权利要求8所述的燃气发电冷却系统，其特征在于，所述吸收式制冷机组包括制冷剂和发生器，所述余热采集装置能够为所述发生器提供热能，以使所述制冷剂在所述发生器中蒸发。

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