一种利用烟气余热的分布式联合循环机组能效提升系统的制作方法

1.本实用新型属于联合循环发电技术领域，具体涉及一种利用烟气余热的分布式联合循环机组能效提升系统。


背景技术：

2.分布式联合循环发电机组由于其相对清洁、调峰能力强、具备冷热电联供的特点，其发电装机容量在电网中的比重逐渐增大，在清洁能源发电及电力调峰领域起到了越来越重要的作用。然而，目前在役的分布式联合循环机组由于夏季高温环境条件限制，燃气轮机进气温度升高，联合循环机组的出力和热效率严重下降，其调峰能力和机组性能均受到影响。同时，在役的分布式联合循环机组也会存在余热锅炉性能出现下降导致排烟温度升高，以及机力通风冷却塔性能下降导致循环水回水温度进一步升高的情况。对余热锅炉和机力通风冷却塔进行整体能效提升改造往往成本较大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种利用烟气余热的分布式联合循环机组能效提升系统，在相对较低的投资成本下，在不对余热锅炉和机力通风冷却塔进行整体能效提升改造的前提下，通过增设烟气型溴化锂冷水机组、凝汽器循环水冷却换热器、燃气轮机进气冷却换热器和烟气余热换热器，利用余热锅炉烟气余热产生低温冷冻水，对燃气轮机进气和汽轮机凝汽器循环水进行冷却，从而提高机组整体能效。
4.本实用新型采用如下技术方案来实现的：
5.一种利用烟气余热的分布式联合循环机组能效提升系统，包括烟气溴化锂制冷站、凝汽器循环水冷却换热器、燃气轮机进气冷却换热器和烟气余热换热器；
6.所述烟气溴化锂制冷站设置有冷冻水集水箱和冷冻水回水箱，烟气溴化锂制冷站的冷冻水由冷冻水集水箱分为两路，其中一路与燃气轮机进气冷却换热器水侧入口相连，燃气轮机进气冷却换热器水侧出口与冷冻水回水箱相连；另外一路与凝汽器循环水冷却换热器冷侧入口相连，凝汽器循环水冷却换热器冷侧出口与冷冻水回水箱相连；
7.所述燃气轮机进气冷却换热器安装在燃气轮机的进气口，外界空气与燃气轮机进气冷却换热器气侧入口进入，空气经过燃气轮机进气冷却换热器后进入燃气轮机；
8.所述凝汽器循环水冷却换热器热侧进水、出水分别接入凝汽器原循环水管道；
9.所述燃气轮机出气口连接有余热锅炉，烟气余热换热器安装在余热锅炉尾部烟道，烟气溴化锂制冷站热水进口与烟气余热换热器水侧出口相连，烟气溴化锂制冷站热水出口与烟气余热换热器水侧入口相连。
10.可选的，所述凝汽器原循环水管道包括凝汽器和机力通风冷却塔；
11.所述凝汽器循环水冷却换热器热侧入口与机力通风冷却塔出水口相连，凝汽器循环水冷却换热器热侧出口与凝汽器热侧入口相连；凝汽器热侧出口与机力通风冷却塔的入水口相连。
12.可选的，所述凝汽器的热源来自蒸汽轮机，余热锅炉的蒸汽出口与蒸汽轮机的蒸汽入口连接，蒸汽轮机的蒸汽出口与凝汽器的蒸汽入口连接。
13.可选的，所述烟气溴化锂制冷站一路通过燃气轮机进气冷却水截止阀与燃气轮机进气冷却换热器水侧入口相连，燃气轮机进气冷却换热器水侧出口通过燃气轮机进气冷却水调节阀与冷冻水回水箱相连；另外一路通过循环水冷却水截止阀与凝汽器循环水冷却换热器冷侧入口相连，凝汽器循环水冷却换热器冷侧出口通过循环水冷却水调节阀与冷冻水回水箱相连。
14.可选的，所述燃气轮机进气冷却水调节阀后设置有燃气轮机进气冷却水流量测量装置用于监测燃气轮机进气冷却水流量。
15.可选的，所述循环水冷却水调节阀后设置有循环水冷却水流量测量装置用于监测循环水冷却水流量。
16.可选的，所述凝汽器循环水冷却换热器热侧进水、出水分别通过循环水旁路截止阀和循环水旁路调节阀接入凝汽器原循环水管道；凝汽器循环水冷却换热器热侧入口通过循环水旁路截止阀与机力通风冷却塔出水口相连，凝汽器循环水冷却换热器热侧出口通过循环水旁路调节阀与凝汽器热侧入口相连。
17.可选的，所述循环水旁路调节阀后设置有循环水旁路流量测量装置用于监测循环水旁路流量。
18.可选的，所述烟气溴化锂制冷站使用烟气余热型溴化锂制冷机组产生冷冻水。
19.本实用新型至少具有如下有益的技术效果：
20.本实用新型提供的一种利用烟气余热的分布式联合循环机组能效提升系统，由烟气溴化锂制冷站、凝汽器循环水冷却换热器、燃气轮机进气冷却换热器和烟气余热换热器组成，通过增设烟气型溴化锂冷水机组、凝汽器循环水冷却换热器、燃气轮机进气冷却换热器和烟气余热换热器，利用余热锅炉烟气余热产生低温冷冻水，对燃气轮机进气和汽轮机凝汽器循环水进行冷却，从而提高机组整体能效。通过利用余热锅炉烟气余热能量，通过烟气型溴化锂冷水机组冷却燃气轮机进气温度和凝汽器循环水温度，从而提升联合循环机组出力，同时提高机组效率。同时整个换热系统具备调节功能，可以根据环境参数和机组实际运行状态对两个回路的冷却效果进行调整，从而实现系统的运行优化。
附图说明
21.图1是本实用新型的结构示意图。
22.附图标记说明：
23.h1、烟气溴化锂制冷站，h11、冷冻水集水箱，h12、冷冻水回水箱，h2、燃气轮机进气冷却换热器，h3、凝汽器循环水冷却换热器，h4、烟气余热换热器，h5、余热锅炉，h6、凝汽器，h7、机力通风冷却塔，t1、燃气轮机，t2、蒸汽轮机，v1、燃气轮机进气冷却水截止阀，v2、燃气轮机进气冷却水调节阀， v3、循环水冷却水截止阀，v4、循环水冷却水调节阀，v5、循环水旁路截止阀， v6、循环水旁路调节阀，f1、燃气轮机进气冷却水流量测量装置，f2、循环水冷却水流量测量装置，f3、循环水旁路流量测量装置。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的和技术方案更加清晰和便于理解。以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型。
25.在本实用新型的描述中，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。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定相连，也可以是可拆卸相连，或一体地相连；可以是机械相连，也可以是电相连；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
27.参见图1，本实用新型提供的一种利用烟气余热的分布式联合循环机组能效提升系统，包括烟气溴化锂制冷站h1、凝汽器循环水冷却换热器h3、燃气轮机进气冷却换热器h2、烟气余热换热器h4，
28.烟气余热换热器h4安装在余热锅炉h5尾部烟道，热源为余热锅炉h4的尾部烟气，烟气溴化锂制冷站h1的冷冻水由冷冻水集水箱h11分为两路对外提供，烟气溴化锂制冷站h1所产生的冷冻水一路通过燃气轮机进气冷却水截止阀v1和燃气轮机进气冷却水调节阀v2与燃气轮机进气冷却换热器h2冷侧相连，另外一路通过循环水冷却水截止阀v3和循环水冷却水调节阀v4与凝汽器循环水冷却换热器h3冷侧相连。凝汽器循环水冷却换热器h3热侧通过循环水旁路截止阀v5和循环水旁路调节阀v6接入原循环水管道。燃气轮机进气冷却换热器h2安装在燃气轮机t1的燃气进气口，外界空气经过燃气轮机进气冷却换热器h2冷却后进入燃气轮机t1。
29.系统的烟气溴化锂制冷站h1设置有冷冻水集水箱h11和冷冻水回水箱h12，可实现两路冷冻水的输出和输入。
30.所述燃气轮机进气冷却换热器h2安装在燃气轮机t1的进气口，外界空气与燃气轮机进气冷却换热器h2气侧入口进入，空气经过燃气轮机进气冷却换热器h2后进入燃气轮机t1。
31.本实用新型可以通过增设烟气型溴化锂冷水机组、凝汽器循环水冷却换热器、燃气轮机进气冷却换热器和烟气余热换热器，利用余热锅炉烟气余热产生低温冷冻水，对燃气轮机进气和汽轮机凝汽器循环水进行冷却，从而提高机组整体能效；具体是：烟气余热换热器安装在余热锅炉尾部烟道对余热锅炉烟气余热进行回收利用，驱动烟气型溴化锂冷水机组产生冷冻水，冷冻水通过冷冻水集水箱进行分流，一路通过与燃气轮机进气冷却换热器相连用于冷却燃气轮机进口空气，另外一路与凝汽器循环水冷却换热器相连用于冷却部
分凝汽器循环水，最后通过冷冻水回水箱进行汇总。通过烟气型溴化锂冷水机组产生冷冻水，对燃气轮机进口空气和部分凝汽器循环水进行冷却，从而提升联合循环机组出力，同时提高机组效率。
32.所述凝汽器循环水冷却换热器h3热侧进水、出水分别通过循环水旁路截止阀v5和循环水旁路调节阀v6接入凝汽器原循环水管道。凝汽器循环水冷却换热器h3热侧入口通过循环水旁路截止阀v5与机力通风冷却塔h7出水口相连，凝汽器循环水冷却换热器h3热侧出口通过循环水旁路调节阀v6与凝汽器h6 热侧入口相连。
33.具体地，所述凝汽器原循环水管道包括凝汽器h6和机力通风冷却塔h7；所述凝汽器循环水冷却换热器h3热侧入口与机力通风冷却塔h7出水口相连，凝汽器循环水冷却换热器h3热侧出口与凝汽器h6热侧入口相连；凝汽器h6 热侧出口与机力通风冷却塔h7的入水口相连。凝汽器h6的热源来自蒸汽轮机 t2，余热锅炉h5的蒸汽出口与蒸汽轮机t2的蒸汽入口连接，蒸汽轮机t2的蒸汽出口与凝汽器h6的蒸汽入口连接。
34.所述烟气余热换热器h4安装在余热锅炉h5尾部烟道，烟气溴化锂制冷站 h1热水进口与烟气余热换热器h4水侧出口相连，烟气溴化锂制冷站h1热水出口与烟气余热换热器h4水侧入口相连。
35.燃气轮机进气冷却水调节阀v2后设置有燃气轮机进气冷却水流量测量装置f1用于监测燃气轮机进气冷却水流量，根据环境参数与机组实际运行需求，通过燃气轮机进气冷却水调节阀v2的开度实现燃气轮机t1进口空气温度的调节。
36.循环水冷却水调节阀v4后设置有循环水冷却水流量测量装置f2用于监测循环水冷却水流量，根据环境参数与机组实际运行需求，通过调节循环水冷却水调节阀v4的开度实现凝汽器循环水冷却换热器h3制冷量的调节。
37.循环水旁路调节阀v6后设置有循环水旁路流量测量装置f3用于监测循环水旁路流量，根据环境参数与机组实际运行需求，通过调节循环水旁路调节阀 v6的开度实现凝汽器循环水冷却换热器h3循环水旁路流量的调节。
38.优选的，系统设置有燃气轮机进气冷却水调节阀v1、调节循环水冷却水调节阀v2和调节循环水旁路调节阀v3，根据环境参数与机组实际运行需求，控制燃气轮机进气冷却水的流量、循环水冷却水的流量和循环水旁路的流量，从而实现系统的优化控制。
39.本实用新型分布式联合循环机组能效提升系统的原理为：
40.通过利用余热锅炉烟气余热能量，通过烟气型溴化锂冷水机组冷却燃气轮机进气温度和凝汽器循环水温度，从而提升联合循环机组出力，同时提高机组效率。同时整个换热系统具备调节功能，可以根据环境参数和机组实际运行状态对两个回路的冷却效果进行调整，从而实现系统的运行优化。
41.上述实施例只为说明本实用新型的技术构思和特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。