大型发电厂燃气热电冷三联供节能设备的制作方法

文档序号:14286026阅读:236来源:国知局

本实用新型涉及燃气发电以及热电冷联产技术设备结构改进,尤其是大型发电厂燃气热电冷三联供节能设备。



背景技术:

发电厂既生产电能,又利用汽轮发电机作过功的蒸汽对用户供热的生产方式。以热电联产方式运行的火电厂称为热电厂。对外供热的蒸汽源是抽汽式汽轮机的调整抽汽或背式汽轮机的排汽,压力通常分为0.78~1.28兆帕(MPa)和0.12~0.25MPa两等。前者供工业生产,后者供民用采暖。热电联产的蒸汽没有冷源损失,所以能将热效率提高到85%,比大型凝汽式机组(热效率达40%)还要高得多。热电联产不仅大量节能,而且可以改善环境条件,提高居民生活水平。但热电联产把电厂的发电与用户的用热紧密联系,降低了灵活性,同时也增加了电厂的投资。因此,只有对城市规划和集中供热区作统筹安排,在热负荷充分保证的条件下,确定合理的建设方案,才能收到良好的综合效益。

热电联产是指发电厂既生产电能,又利用汽轮发电机做过功的蒸汽对用户供热的生产方式,即同时生产电、热能的工艺过程,较之分别生产电、热能方式节约燃料。以热电联产方式运行的火电厂称为热电厂。对外供热的蒸汽源是抽汽式汽轮机的调整抽汽或背式汽轮机的排汽,压力通常分为0.78~1.28兆帕(MPa)和0.12~0.25MPa两等。前者供工业生产,后者供民用采暖。热电联产的蒸汽没有冷源损失,所以能将热效率提高到85%,比热效率达40%大型凝汽式机组还要高得多。

虽然如此,但是现有技术中尚未公开利用燃气能源进行热电冷联产的较为适宜的技术方案。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供大型发电厂燃气热电冷三联供节能设备。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现:包括燃气轮机、余热锅炉、LiBr制冷机、燃气锅炉、热泵型电制冷机、换热器、分汽缸、天然气进口、热水进口、热水出口、冷冻水进口和冷冻水出口;天然气进口至少一路连接进入燃气轮机,燃气轮机连接进入余热锅炉,余热锅炉连接进入分汽缸;同时,天然气进口至少一路经过燃气锅炉连接进入分汽缸;由分汽缸连接出至少一路进入LiBr制冷机,该LiBr制冷机与冷冻水循环管线连接;冷冻水循环管线连接通过冷冻水进口和冷冻水出口外接;由分汽缸连接出至少一路通过换热器耦合连接热泵型电制冷机,热泵型电制冷机与冷冻水循环管线连接,在换热器和热泵型电制冷机之间的管线上连接热水进口和热水出口。

尤其是,至少有二组燃气轮机、余热锅炉、LiBr制冷机、燃气锅炉、热泵型电制冷机和换热器并联连接构成冗余系统或备用切换系统。

尤其是,在冷冻水进口和冷冻水出口连接管路上至少独立并联连接二组热泵型电制冷机,该二组热泵型电制冷机与LiBr制冷机和换热器隔离。

尤其是,分汽缸连接出生活热水出口。

尤其是,燃气轮机上安装气压表。

尤其是,余热锅炉上安装锅炉外排烟气出口。

本实用新型的优点和效果:蒸汽先发电,再通过抽汽或排汽满足供热、制冷的需要,不再经过降压或减温后供热,可提高能源利用率;提高机组发电产能,减少冷凝损失,降低燃气能耗;保证生产工艺,改善生活质量,减少从业人员,提高劳动生产率;同时代替数量大、型式多的分散空调,改善环境景观,避免热岛现象。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

附图标记包括:

燃气轮机1、余热锅炉2、LiBr制冷机3、燃气锅炉4、热泵型电制冷机5、换热器6、分汽缸7。天然气进口8、生活热水出口9、气压表10、锅炉外排烟气出口11、热水进口12、热水出口13、冷冻水进口14、冷冻水出口15。

具体实施方式

本实用新型原理在于,根据燃气机、余热锅炉、LiBr制冷、电制冷和燃气锅炉不同设备的各自特性,满足全天候、全季节、全输出需求,整合为燃气能源驱动的热、冷、电智能切换联合生产的能源动力系统。

本实用新型包括:燃气轮机1、余热锅炉2、LiBr制冷机3、燃气锅炉4、热泵型电制冷机5、换热器6、分汽缸7、天然气进口8、热水进口12、热水出口13、冷冻水进口14和冷冻水出口15。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1:如附图1所示,天然气进口8至少一路连接进入燃气轮机1,燃气轮机1连接进入余热锅炉2,余热锅炉2连接进入分汽缸7;同时,天然气进口8至少一路经过燃气锅炉4连接进入分汽缸7;由分汽缸7连接出至少一路进入LiBr制冷机3,该LiBr制冷机3与冷冻水循环管线连接;冷冻水循环管线连接通过冷冻水进口14和冷冻水出口15外接;由分汽缸7连接出至少一路通过换热器6耦合连接热泵型电制冷机5,热泵型电制冷机5与冷冻水循环管线连接,在换热器6和热泵型电制冷机5之间的管线上连接热水进口12和热水出口13。

前述中,至少有二组燃气轮机1、余热锅炉2、LiBr制冷机3、燃气锅炉4、热泵型电制冷机5和换热器6并联连接构成冗余系统或备用切换系统。

前述中,在冷冻水进口14和冷冻水出口15连接管路上至少独立并联连接二组热泵型电制冷机5,该二组热泵型电制冷机5与LiBr制冷机3和换热器6隔离。

前述中,分汽缸7连接出生活热水出口9。

前述中,燃气轮机1上安装气压表10。

前述中,余热锅炉2上安装锅炉外排烟气出口11。

前述中,余热锅炉2由锅筒、活动烟罩、炉口段烟道、斜1段烟道、斜2段烟道、末1段烟道、末2段烟道、加料管(下料溜)槽、氧枪口、氮封装置及氮封塞、人孔、微差压取压装置、烟道的支座和吊架等组成。余热锅炉2共分为六个循环回路,每个循环回路由下降管和上升管组成,各段烟道给水从锅筒通过下降管引入到各个烟道的下集箱后进入各受热面,水通过受热面后产生蒸汽进入进口集箱,再由上升管引入锅筒,而且,各个烟道之间均用法兰连接。

前述中,LiBr制冷机3即蒸汽溴化锂吸收式制冷机。LiBr制冷机3以LiBr为制冷剂工作介质,将具有较低温度的被冷却物体的热量转移给环境介质从而获得冷量的机器。从较低温度物体转移的热量习惯上称为冷量。LiBr制冷剂参与制冷机内能量转换和热量转移热力过程变化。制冷的温度范围通常在120K以上,120K以下属深低温技术范围。

前述中,热泵型电制冷机5即电动压缩制冷机。热泵型电制冷机5是一种采用热泵技术的制冷设备,热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热能,经过电能做功,提供可被人们所用的高位热能的装置。热泵型电制冷机5又称为冷暖型冷水机组,冷暖型机组可在夏季向空调系统提供冷冻水源。而在冬季可向空调系统提供空调热水水源,或直接向室内提供冷风和热风。

前述中,分汽缸7是锅炉的主要配套设备,用于把锅炉运行时所产生的蒸汽分配到各路管道中去,分汽缸系承压设备,属压力容器,其承压能力,容量应与配套锅炉相对应。分汽缸主要受压元件为:封头,壳体材料等。

本实施例中设备工作流程包括:天然气经过天然气进口8送入燃气轮机1燃烧发电后,高温排气送入余热锅炉2制取蒸汽,蒸汽经分汽缸7至蒸汽溴化锂吸收式制冷机即LiBr制冷机3;冬季蒸汽经分汽缸7至换热器6制取热水供热。根据建筑群夏季的冷负荷需要,不足冷量由电动压缩制冷机即热泵型电制冷机5提供;冬季不足热量由热泵和燃气锅炉4提供。

本实用新型与集中式发电-远程送电比较,燃气热电冷三联供可以大大提高能源利用效率,大型发电厂的发电效率一般为30%~40%;而经过能源的梯级利用,使能源利用效率从常规发电系统的40%左右提高到80~90%,且没有输电损耗。

本实用新型中,热电产生过程就是天然气燃烧产生热量,然后通过能量转换得到电能或机械能。天然气在燃气轮机1或发动机中燃烧产生电能或机械能用于空气调节或压缩空气,泵水等,在这个过程中,热能没有浪费而被利用,并被广泛应用。废热回收锅炉生产蒸汽用于工艺加热、空气调节、空间加热及工商业蒸炉等。

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