[發(fā)明專利]一種燃氣輪機排煙余熱驅(qū)動的功冷聯(lián)供系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010115900.6
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111365131B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于澤庭;蘇瑞智;馮春雨
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: F02C6/18
• 分類號: F02C6/18;F01K25/10;F01K11/02;F01K13/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種燃氣輪機排煙余熱驅(qū)動的功冷聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，包括再壓縮超臨界CO₂動力循環(huán)系統(tǒng)、卡琳娜循環(huán)系統(tǒng)及氨吸收式制冷循環(huán)系統(tǒng)，通過上述三個循環(huán)系統(tǒng)的耦合運行，以增加凈電輸出為主，制冷輸出為輔，實現(xiàn)功冷聯(lián)供；

所述再壓縮超臨界CO₂動力循環(huán)系統(tǒng)用于利用燃氣輪機的排煙余熱驅(qū)動透平I做功，產(chǎn)生電力；

所述卡琳娜循環(huán)系統(tǒng)用于將所述再壓縮超臨界CO₂動力循環(huán)系統(tǒng)利用后的燃氣輪機的排煙余熱傳送至余熱鍋爐，以驅(qū)動透平II做功，產(chǎn)生電力；

所述氨吸收式制冷循環(huán)系統(tǒng)用于回收所述再壓縮超臨界CO₂動力循環(huán)系統(tǒng)主壓縮管路中CO₂的部分熱量進行制冷；

所述卡琳娜循環(huán)系統(tǒng)包括余熱鍋爐、透平II、分離器、吸收器II、吸收器III、回熱器I、回熱器II和回熱器III；

其中，吸收器III出口的氨水工質(zhì)被加壓后分流為兩路：一路直接進入吸收器II；一路依次經(jīng)回熱器II和回熱器III兩級預(yù)熱升溫后進入分離器，分離器分離出的流體有兩股，一股是分離器上部出口的飽和高濃度氨水蒸汽，該蒸汽通過回熱器I釋放熱量后流入吸收器II；另一股是分離器下部出口的飽和低濃度氨水溶液，該溶液在回熱器II中對進入分離器的工質(zhì)一級預(yù)熱，然后降壓后再返回吸收器III；吸收器II中兩路工質(zhì)匯合后增壓并通過回熱器I預(yù)熱后進入余熱鍋爐進一步吸收燃氣輪機排煙余熱；高溫高壓的氨水工質(zhì)進入透平II做功，產(chǎn)生電力；做功后的乏汽流經(jīng)回熱器III對進入分離器的工質(zhì)進行二級預(yù)熱，之后匯入吸收器III完成閉式的卡琳娜循環(huán)。

2.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機排煙余熱驅(qū)動的功冷聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述再壓縮超臨界CO₂動力循環(huán)系統(tǒng)包括加熱器、透平I、高溫回熱器、低溫回熱器和冷卻器；

所述加熱器利用燃氣輪機的燃氣輪機透平排煙余熱來加熱CO₂工質(zhì)并轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏籂顟B(tài)并傳送至透平I；

所述透平I在高溫高壓狀態(tài)的工質(zhì)驅(qū)動下膨脹做功，產(chǎn)生電力；

透平I做功后的工質(zhì)依次流經(jīng)高溫回熱器和低溫回熱器，低溫回熱器出口的CO₂分流為兩股：一股直接增壓；一股首先流經(jīng)發(fā)生器驅(qū)動底部氨吸收式制冷循環(huán)，然后進入冷卻器釋放熱量給冷卻水，再升壓后通過低溫回熱器回收做功后CO₂乏汽的熱量，然后和直接增壓的那股工質(zhì)匯合，匯合后的工質(zhì)在高溫回熱器中吸收CO₂乏汽的熱量后再流入加熱器中完成整個循環(huán)過程。

3.如權(quán)利要求2所述的燃氣輪機排煙余熱驅(qū)動的功冷聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫回熱器出口的CO₂分流的一股工質(zhì)直接進入再壓縮機增壓。

4.如權(quán)利要求2所述的燃氣輪機排煙余熱驅(qū)動的功冷聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，低溫回熱器出口的CO₂分流的一股流經(jīng)發(fā)生器驅(qū)動底部氨吸收式制冷循環(huán)的工質(zhì)，進入冷卻器釋放熱量給冷卻水轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏氐蛪籂顟B(tài)，再流入主壓縮機升壓到高壓狀態(tài)。

5.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機排煙余熱驅(qū)動的功冷聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，吸收器III出口的氨水工質(zhì)通過泵III加壓后分流為兩路。

6.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機排煙余熱驅(qū)動的功冷聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，從分離器下部出口流出的飽和低濃度氨水溶液，該溶液在回熱器II中對進入分離器的工質(zhì)一級預(yù)熱，然后經(jīng)過節(jié)流閥III降壓后再返回吸收器III。

7.如權(quán)利要求5所述的燃氣輪機排煙余熱驅(qū)動的功冷聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于，吸收器II中兩路工質(zhì)匯合后經(jīng)泵II增壓到高壓狀態(tài)，并通過回熱器I預(yù)熱后進入余熱鍋爐進一步吸收燃氣輪機排煙余熱。