[實用新型]一種利用太陽能進行進氣冷卻的燃氣分布式供能系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2015-03-25
• 公開（公告）號: CN204492987U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 徐靜靜;宋洪濤;和彬彬;楊玲;楊竹;張珍
• 申請（專利權）人: 中國華電工程（集團）有限公司;華電分布式能源工程技術有限公司
• 主分類號: F02C6/18
• 分類號: F02C6/18;F02C7/143;F01K23/10
• 代理公司: 北京聯創(chuàng)佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本實用新型涉及一種利用太陽能進行進氣冷卻的燃氣分布式供能系統(tǒng)，屬于能源利用技術領域。

背景技術

燃氣分布式能源系統(tǒng)是相對于傳統(tǒng)的集中式能源生產與供應模式(主要代表形式是大電廠加大電網)而言的，是靠近用戶端直接向用戶提供各種形式的能量的中小型終端供能系統(tǒng)。其便于實現能源綜合梯級利用，在具有更高能源利用率的同時還具有更高供能安全性以及更好的環(huán)保性能。燃氣分布式能源原動機通常有燃氣內燃機及燃氣輪機，其本質為余熱的高效利用。燃氣輪機分布式能源系統(tǒng)適合于具有一定規(guī)模和較高品位余熱產品為主的情況，常常應用于具有一定規(guī)模的工業(yè)園區(qū)或具有較為穩(wěn)定的冷熱需求且規(guī)模較大建筑群體；內燃機分布式能源適合有較低品位需求的冷熱產品場合，例如規(guī)模較小的建筑空調的冷熱需求及生活熱水需求。由于中國發(fā)達地區(qū)具有人口密度大，工業(yè)與居民生活區(qū)距離近，具有冬季采暖和夏季制冷并存的特點，即具有工業(yè)蒸汽負荷需求，又具有一定規(guī)模的建筑冷熱負荷，較為適合發(fā)展具有一定規(guī)模容量的區(qū)域分布式能源站，即燃氣輪機分布式能源系統(tǒng)。

但燃氣輪機分布式能源在推廣應用中仍存在如下瓶頸問題：系統(tǒng)集成性能差，動力余熱缺乏有效的利用手段，低溫余熱利用不充分，尚未有效體現能的梯級利用思想，同時系統(tǒng)變工況運行時冷熱電負荷不匹配，能源利用效率低，缺乏有效調控手段。因此普遍存在節(jié)能率不高，甚至經濟性不佳的問題。

另外，由于燃氣輪機的出力與建廠的環(huán)境溫度、空氣濕度以及海拔高度密切相關，同型號機組在我國炎熱的南方和寒冷的北方，因其環(huán)境溫濕度的不同，其出力可相差10～25％，同時效率的下降，運行經濟性也受到較大的影響。天然氣分布式能源項目開發(fā)的重點區(qū)域是經濟發(fā)達、電價、熱(冷)價承受能力較強的我國東南部沿海地區(qū)、部分直轄市，主要包括江蘇、浙江、廣東、北京、上海等地區(qū)。這些地區(qū)具有夏季環(huán)境溫度高、持續(xù)時間長等氣候特點。由于燃機以大氣為工質，其功率和效率隨環(huán)境條件變化而變化，當大氣壓力降低、溫度升高時，因大氣的密度降低，燃機空氣流量、壓力、無因次轉速和比功下降，其功率和效率隨之下降，熱耗率上升；氣溫的升高對高壓比的輕型燃機的影響更為明顯。因此對燃機進口空氣進行冷卻，是消除環(huán)境溫度升高影響，改善燃機性能，提高燃機輸出功率和效率的有效途徑。

燃機進口空氣冷卻技術經過二十年的發(fā)展，在國內外的不同氣候條件、不同機型上已有多種不同的冷卻技術被應用，但傳統(tǒng)的進氣冷卻往往采用電制冷或燃氣驅動的吸收式機組，使高品位的能源直接制取低品位的冷能，從能源利用角度采用的驅動能源直接或間接的均為化石能源，進氣冷卻的運行成本高，能源利用率低，環(huán)保效益低。

太陽能是一種取之不盡、用之不竭的潔凈能源。在太陽能熱利用領域中，不僅有太陽能熱水和太陽能采暖，而且還有太陽能制冷空調。太陽能空調的最大優(yōu)點在于季節(jié)適應性強，從節(jié)能環(huán)保的角度考慮，用太陽能替代或部分替代常規(guī)能源驅動空調系統(tǒng)，正日益受到世界各國的重視。太陽能吸收式制冷是目前各種太陽能制冷中發(fā)展最快的一種。所謂太陽能吸收式制冷，就是利用太陽集熱器將水加熱，為吸收式制冷機的發(fā)生器提供其所需要的熱媒水，從而使吸收式制冷機正常運行，達到制冷的目的，但由于太陽能資源自身具有不穩(wěn)定性、不連續(xù)性等特點，單純的太陽能吸收式制冷并未得到廣泛推廣。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種利用太陽能進行進氣冷卻的燃氣分布式供能系統(tǒng)，通過采用太陽能吸收式制冷，對燃氣輪機進氣進行冷卻，提高了燃氣輪機出力及效率，節(jié)省了燃料成本，同時將燃氣、蒸汽聯合循環(huán)的余熱進行充分利用，提高了系統(tǒng)的經濟性，達到了可再生能源與燃氣分布式供能系統(tǒng)優(yōu)勢互補及節(jié)能環(huán)保的目的。

本實用新型的技術方案：一種利用太陽能進行進氣冷卻的燃氣分布式供能系統(tǒng)，包括順次連接的空氣過濾器、燃氣輪機發(fā)電機組、雙壓余熱鍋爐和蒸汽輪機發(fā)電機組，還包括通過管路順次連接的太陽能集熱器、集熱系統(tǒng)換熱器、貯熱水箱和吸收式制冷機，其中貯熱水箱通過管路與雙壓余熱鍋爐的尾部換熱器側連接，吸收式制冷機與空氣過濾器連接。

前述的這種利用太陽能進行進氣冷卻的燃氣分布式供能系統(tǒng)中，所述燃氣輪機發(fā)電機組包括燃氣輪機、燃氣發(fā)電機和天然氣進氣調壓器，燃氣輪機的壓縮機進氣系統(tǒng)與空氣過濾器連接，燃氣輪機的天然氣進氣管道與天然氣進氣調壓器連接，燃氣輪機還與燃氣發(fā)電機和雙壓余熱鍋爐連接。

前述的這種利用太陽能進行進氣冷卻的燃氣分布式供能系統(tǒng)中，蒸汽輪機發(fā)電機組包括蒸汽輪機、蒸汽輪機發(fā)電機和冷凝器，蒸汽輪機分別與雙壓余熱鍋爐、蒸汽輪機發(fā)電機和冷凝器連接，冷凝器通過凝結水泵與雙壓余熱鍋爐連接。