燃气蒸汽联合循环电厂的进气空调系统及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能源技术领域，特别是涉及一种燃气蒸汽联合循环电厂的进气空调系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]燃气轮机及其联合循环电厂的运行性能不可避免的会受到环境温度的影响而发生变化，随环境温度升高，空气的密度减少，而比容升高，压气机吸入的空气量随之减少，这使得燃气轮机及其联合循环的发电功率随环境温度的升高而降低。这将会带来在某些特殊运行期间，例如夏季工况、冬季工况或者部分负荷工况下，机组性能与用户需求不匹配的问题。比如，在迎峰度夏的高电负荷需求阶段，机组反而会由于夏季较高的环境温度而出力相对偏低，无法满足电网的负荷要求，此时需要降低燃气轮机的进气温度。或者，机组在冬季工况运行时，由于冬季较低的环境温度，机组满负荷出力虽大幅度增加，但机组效率却相应降低。若此时电网无需如此大的供电量，电厂将迫不得已在部分负荷下运行，机组的经济性将进一步降低，此时，可通过加热压气机的入口空气，实现联合循环总出力不变，但燃气轮机负荷率上升的特殊运行模式。
[0003]燃气轮机的进气加热或冷却系统就是燃气轮机的进气空调系统，现有的燃气轮机的进气空调系统的研宄主要集中在对燃气轮机的进气冷却方面进行研宄。
[0004]中国专利CN201865771U公开了一种混合型冷源的高效燃机进气冷却系统，该进气冷却系统在纯电制冷机为冷源的燃机进气冷却系统的基础上，增设有烟气单效溴冷机及相关装置，即可利用燃气轮机排出的高温烟气经烟气单效溴冷机转换成冷媒水，与电制冷机共同对进气冷却。由于高温烟气体积大，难以运输，所以，高温烟气作为热源只能驱动烟气单效溴冷机产生的冷媒水，无法作为加热燃气轮机的进气的热源。
[0005]在燃气轮机的进气加热方面的研宄则相对较少，中国专利CN 203685395 U公开了一种用于燃气轮机进气加热与冷却的集成系统，该集成系统既能够对进气加热或冷却，在对进气进行冷却时，溴化锂制冷机的驱动热源进口连接蒸汽轮机供热抽汽或低压主蒸汽的引出口，所以，蒸汽轮机中的高品位热源需要分配出一部分去驱动溴化锂制冷机，这样就减少了高品位热源用于发电的量。在对进气进行加热时，选取温度较低的电厂闭式循环冷却水来作为进气加热时的热源工质，由于闭式循环冷却水温度与大气环境温度相差不会很大，因此，其技术方案仅能防止冬季冷空气低于其露点温度而结冰，无法对进气温度进行较大幅度的调节。
[0006]如何设计一种同时具备对燃气轮机进气进行加热和冷却的能力，提升燃气蒸汽联合循环电厂的运行经济性以及灵活性的燃气轮机进气空调系统和运行方法是本领域技术人员需要解决的问题。
【发明内容】
[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种结构简单，同时具备对燃气轮机进气进行加热或冷却，提升燃气蒸汽联合循环电厂的运行经济性以及灵活性的燃气蒸汽联合循环电厂的进气空调系统及其使用方法。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供一种燃气蒸汽联合循环电厂的进气空调系统，燃气轮机的出气端与余热锅炉连通，所述余热锅炉与蒸汽轮机连通，进气空调系统包括:表冷器组，所述表冷器组的出气端与所述燃气轮机的进气端连通，所述表冷器组中设有热交换水管，所述热交换水管与所述余热锅炉连通；溴化锂吸收式制冷机，与所述热交换水管连通。
[0009]优选地，所述燃气轮机进气空调系统还包括凝汽器，所述凝汽器与所述表冷器组的热交换水管连通。
[0010]优选地，所述蒸汽轮机的抽汽端与所述溴化锂吸收式制冷机连通。
[0011]优选地，所述余热锅炉上设有凝结水进口和热水出口，所述热水出口与所述表冷器组的热交换水管的进水端连通，所述凝结水进口与所述表冷器组的热交换水管的出水端连通。
[0012]优选地，所述溴化锂吸收式制冷机上设有驱动热源进口和驱动热源出口，所述驱动热源进口与所述余热锅炉的热水出口连通，所述驱动热源出口与所述余热锅炉的凝结水进口连通。
[0013]优选地，所述溴化锂吸收式制冷机上设有冷水进口和冷水出口，所述冷水出口与所述热交换水管的进水端连通，所述冷水进口与所述热交换水管的出水端连通。
[0014]本发明还涉及一种采用上述燃气蒸汽联合循环电厂的进气空调系统的使用方法，当需要对燃气轮机的进气端气体进行冷却时，驱动溴化锂吸收式制冷机制冷的热源来自于余热锅炉的热水出口，热源放热后，经过管路返回所述余热锅炉的凝结水进口 Γ溴化锂吸收式制冷机产生的冷冻水进入表冷器组的热交换水管，对所述表冷器组的进气端流入的空气进行冷却；当需要对燃气轮机的进气端气体进行加热时，所述表冷器组的热源为从所述余热锅炉的热水出口抽取的热水，热源放热后再从所述余热锅炉的凝结水进口返回所述余热锅炉中，对所述表冷器组的进气端流入的空气进行加热。
[0015]优选地，凝汽器中抽取的凝结水与所述余热锅炉的热水出口抽取的热水混合后，作为所述表冷器组的热源。
[0016]优选地，从蒸汽轮机排出的蒸汽与所述余热锅炉排出的热水一同作为驱动所述溴化锂吸收式制冷机制冷的热源。
[0017]如上所述，本发明的燃气蒸汽联合循环电厂的进气空调系统及其使用方法，具有以下有益效果:
[0018]本发明在常规燃气蒸汽联合循环电厂的基础上增加了进气空调系统，在夏季工况下，需要对燃气轮机的进气端气体进行冷却，从余热锅炉中抽出的水是燃气蒸汽联合循环电厂中的相对低品位的热源，从余热锅炉中排出的热水去驱动溴化锂吸收式制冷机制冷，降低压气机入口的空气温度，就能够增大夏季工况的机组出力；在冬季工况或部分负荷工况下，利用从余热锅炉中抽出的水实现燃气轮机进气加热，以改善冬季工况或部分负荷工况下的机组效率。
[0019]通过实施本发明，能够增大夏季工况下的机组出力，同时改善冬季工况下的机组效率和部分负荷工况下的机组效率，从而缓解机组在不同运行阶段电厂与电网供需不匹配的问题，同时提升燃气蒸汽联合循环电厂的运行经济性以及灵活性。
【附图说明】
[0020]图1显示为本实施例的燃气蒸汽联合循环电厂的进气空调系统的结构示意图。
[0021]图2显示为本实施例的燃气蒸汽联合循环电厂的蒸汽轮机与进气空调系统的溴化锂吸收式制冷机连通时的结构示意图。
[0022]附图标号说明
[0023]100燃气轮机
[0024]110燃气轮机的出气端
[0025]120燃气轮机的进气端
[0026]200余热锅炉
[0027]210凝结水进口
[0028]220热水出口
[0029]231余热锅炉低压过热器
[0030]232余热锅炉低压蒸发器
[0031]233余热锅炉低压省煤器
[0032]240抽水回水管
[0033]241抽水泵
[0034]300蒸汽轮机
[0035]310蒸汽轮机的抽汽端
[0036]400表冷器组
[0037]410表冷器组的出气端
[0038]420表冷器组的进气端
[0039]430热交换水管
[0040]431热交换水管的进水端
[0041]432热交换水管的出水端
[0042]451冷冻水管
[0043]452冷冻水泵
[0044]461凝结水抽水管道
[0045]462凝结水泵
[0046]470低压省煤器出口抽水管道
[0047]500溴化锂吸收式制冷机
[0048]510驱动热源进口
[0049]520驱动热源出口
[0050]530冷水进口
[0051]540冷水出口
[0052]551驱动热源回水管道
[0053]552凝结水回水管道
[0054]553驱动热源水泵
[0055]600凝汽器
[0056]710低压汽包
【具体实施方式】
[0057]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0058]请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0059]如图1所示，本实施例的燃气蒸汽联合循环电厂的进气空调系统及其使用方法包括:燃气轮机100的出气端110与余热锅炉200连通，余热锅炉200与蒸汽轮机300连通，进气空调系统包括:表冷器组400，表冷器组400的出气端410与燃气轮机100的进气端120连通，表冷器组400中设有热交换水管430，热交换水管430与余热锅炉200连通；溴化锂吸收式制冷机500，与热交换水管430连通。
[0060]本发明在常规燃气蒸汽联合循环电厂的基础上增加了进气空调系统，在夏季工况下，需要对燃气轮机100的进气端120气体进行冷却，余热锅炉200中排出的热水去驱动溴化锂吸收式制冷机500制冷，热水放热后，经过管路返回余热锅炉200的凝结水进口 210 ；溴化锂吸收式制冷机500产生的冷冻水进入表冷器组400的热交换水管430，对表冷器组400的进气端420流入的空气进行冷却，也就降低压气机入口的空气温度，就能够增大夏季工况的机组出力；
[0061]由于从余热锅炉200中抽出的水是燃气蒸汽联合循环电厂中的相对低品位的热源，余热锅炉200中抽出的水与从蒸汽轮机300排出的热源不同，从蒸汽轮机300排出的蒸汽相对于余热锅炉200中抽出的水为高品位热源；本发明充分利用了低品位的热源，一般情况下，余热锅炉200中流入蒸汽轮机300的蒸汽量不会因为投运进气冷却而减少，保证了蒸汽轮机300的工作效率。
[0062]在冬季工况或部分负荷工况下，需要对燃气轮机100的进气端120气体进行加热，利用余热锅炉200的热水出口 220抽取的热水作为热源进入表冷器组400的热交换水管430中，热源放热后再从余热锅炉200的凝结水进口 210返回余热锅炉200中，对表冷器组400的进气端420流入的