用于联合循环发电机组的进气冷却方法

本发明涉及发电，特别涉及一种用于联合循环发电机组的进气冷却方法。

背景技术：

1、近年来，电力短缺问题引起了全世界的关注。在全球温室效应加剧、气候变化剧烈的背景下，局部地区短时间电力短缺越来越频繁。2022年8月，在中国许多地区，由于干旱，电网供电不足。同时，由于天气炎热，电力消耗增加，增加了供电系统的负担。火力发电厂受气象条件和地理条件影响较小，在中国发电行业中处于领先地位。燃气蒸汽联合循环发电机组由于其高燃料利用率、快速启动、无有毒气体排放等优点而得到越来越广泛的应用，常在火力发电厂中用于电网调峰。燃气蒸汽联合循环发电机组的发电能力受进气温度影响极大。燃气蒸汽联合循环发电机组的发电能力随着入口温度的升高而降低。根据研究显示，当入口温度升高1℃时，发电量减少了0.45％。因此，通过对联合循环机组的进口空气进行冷却是提高其发电功率的有效方法。

2、喷雾蒸发式冷却系统和溴化锂吸收式制冷进气冷却系统在联合循环机组中应用最广。但喷雾蒸发冷却技术受环境相对湿度影响大，冷却深度小，机组净出力增值较小。吸收式制冷系统可达到的冷却深度比喷雾蒸发式冷却系统更大，机组的出力净增值也更高。但溴化锂吸附式制冷系统的工质腐蚀性较强，设备维护成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种用于联合循环发电机组的进气冷却方法。本发明利用吸附式制冷系统和冰浆蓄冷系统可以实现对联合循环机组进气冷却，冷却效果好，而且大大提升能源利用效率。

2、本发明的技术方案：用于联合循环发电机组的进气冷却方法，包括吸附式制冷系统和冰浆蓄冷系统；所述吸附式制冷系统利用换热器接收余热锅炉的尾气热能，通过尾气热能驱动吸附式制冷系统产生冷量，该冷量再通过换热器传递给联合循环发电机组的进气，实现进气的第一次冷却；所述冰浆蓄冷系统在夜间制取冷量，该冷量通过换热器传递给联合循环发电机组的进气，实现进气的第二次冷却，冷却后的空气最后进入联合循环机组的压气机中。

3、上述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，所述吸附式制冷系统包括蒸发器、吸附床、脱附床和冷凝器；所述联合循环发电机组的进气进入蒸发器，蒸发器中的水蒸发对进气进行冷却；所述蒸发器的水蒸发后进入吸附床发生吸附反应，在吸附过程发生的同时，脱附床在高温热水的加热下发生脱附反应，脱附反应产生的水蒸气进入冷凝器中冷凝，冷凝后的水回到蒸发器中，形成动态平衡。

4、前述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，所述余热锅炉的尾气热能用于加热形成脱附床中的高温热水。

5、前述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，所述吸附床在吸附过程中，向吸附床的换热器铜管侧通入冷却水以保证吸附过程的效率。

6、前述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，所述冷却水和高温热水之间通过管路和阀门的调节流向，使得在吸附反应和脱附反应均完成后，高温热水进入吸附反应完成后的吸附床一侧，使其开始脱附反应，而冷却水进入脱附反应完成后脱附床一侧，使其开始吸附作用，循环往复，持续产生制冷效果，为循环发电机组的进气实现冷却。

7、前述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，所述冰浆蓄冷系统包括储冷池和冰浆机，储冷池的底部出水口连接冰浆机的进水口以及换热器，换热器的热水通过管道连接储冷池顶部的进水口；所述冰浆机的出冰口与储冷池相连接；所述冰浆机在夜间使用谷价电来制造冰浆，冰浆储存在储冷池中且悬浮在储冷池的上部，储冷池中的水通过冰浆冷却，再从储冷池底部出水口进入换热器中对联合循环发电机组的进气进行冷却，冷却产生的热水从储冷池顶部的进水口流回，再与悬浮在储冷池的上部冰浆充分接触并冷却，以此实现循环冷却。

8、与现有技术相比，本发明吸附式制冷系统可对余热锅炉的尾气热能进行回收，通过尾气热能驱动吸附式制冷系统产生冷量，该冷量再通过换热器传递给联合循环发电机组的进气，实现进气的第一次冷却，本发明的冰浆蓄冷系统在夜间制取冷量，该冷量通过换热器传递给联合循环发电机组的进气，实现进气的第二次冷却，由此可见本发明利用吸附式制冷系统和冰浆蓄冷系统联合对进气冷却，一方面可以对尾气余热进行回收，另一方面冰浆蓄冷系统使用夜间谷电蓄冷，大大提升能源利用效率，而且进气冷却效果好，能够大大提升联合循环发电机组的发电能力。本发明的吸附式制冷系统能循环往复持续制冷，制冷效果效率大大提升。本发明的冰浆蓄冷系统在夜间利用谷电进行制冷，节省了成本的同时，夜间的温度较低，也能实现资源的节省，且冰浆蓄冷系统最低可将空气冷却到0℃，冷却深度大。

技术特征：

1.用于联合循环发电机组的进气冷却方法，其特征在于：包括吸附式制冷系统和冰浆蓄冷系统；所述吸附式制冷系统利用换热器接收余热锅炉的尾气热能，通过尾气热能驱动吸附式制冷系统产生冷量，该冷量再通过换热器传递给联合循环发电机组的进气，实现进气的第一次冷却；所述冰浆蓄冷系统在夜间制取冷量，该冷量通过换热器传递给联合循环发电机组的进气，实现进气的第二次冷却，冷却后的空气最后进入联合循环机组的压气机中。

2.根据权利要求1所述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，其特征在于：所述吸附式制冷系统包括蒸发器、吸附床、脱附床和冷凝器；所述联合循环发电机组的进气进入蒸发器，蒸发器中的水蒸发对进气进行冷却；所述蒸发器的水蒸发后进入吸附床发生吸附反应，在吸附过程发生的同时，脱附床在高温热水的加热下发生脱附反应，脱附反应产生的水蒸气进入冷凝器中冷凝，冷凝后的水回到蒸发器中，形成动态平衡。

3.根据权利要求2所述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，其特征在于：所述余热锅炉的尾气热能用于加热形成脱附床中的高温热水。

4.根据权利要求2所述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，其特征在于：所述吸附床在吸附过程中，向吸附床的换热器铜管侧通入冷却水以保证吸附过程的效率。

5.根据权利要求3所述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，其特征在于：所述冷却水和高温热水之间通过管路和阀门的调节流向，使得在吸附反应和脱附反应均完成后，高温热水进入吸附反应完成后的吸附床一侧，使其开始脱附反应，而冷却水进入脱附反应完成后脱附床一侧，使其开始吸附作用，循环往复，持续产生制冷效果，为联合循环发电机组的进气实现冷却。

6.根据权利要求1所述的用于联合循环发电机组的进气冷却方法，其特征在于：所述冰浆蓄冷系统包括储冷池和冰浆机，储冷池的底部出水口连接冰浆机的进水口以及换热器，换热器的热水通过管道连接储冷池顶部的进水口；所述冰浆机的出冰口与储冷池相连接；所述冰浆机在夜间使用谷价电来制造冰浆，冰浆储存在储冷池中且悬浮在储冷池的上部，储冷池中的水通过冰浆冷却，再从储冷池底部出水口进入换热器中对联合循环发电机组的进气进行冷却，冷却产生的热水从储冷池顶部的进水口流回，再与悬浮在储冷池的上部冰浆充分接触并冷却，以此实现循环冷却。

技术总结
本发明公开了一种用于联合循环发电机组的进气冷却方法，包括吸附式制冷系统和冰浆蓄冷系统；所述吸附式制冷系统利用换热器接收余热锅炉的尾气热能，通过尾气热能驱动吸附式制冷系统产生冷量，该冷量再通过换热器传递给联合循环发电机组的进气，实现进气的第一次冷却；所述冰浆蓄冷系统在夜间制取冷量，该冷量通过换热器传递给联合循环发电机组的进气，实现进气的第二次冷却，冷却后的空气最后进入联合循环机组的压气机中。本发明利用吸附式制冷系统和冰浆蓄冷系统可以实现对联合循环机组进气冷却，冷却效果好，而且大大提升能源利用效率。

技术研发人员：陈挺,万安平,刘伟鹏,王鹏飞,左强,杨金星
受保护的技术使用者：浙大城市学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12