燃气蒸汽联合循环机组的效率提升方法及进气系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气蒸汽联合循环机组发电技术领域，特别涉及一种燃气蒸汽联合循环机组的效率提升方法及进气系统。
【背景技术】
[0002]二十世纪末以来，随着世界范围内对节约能源的日益重视，燃气蒸汽联合循环机组以其高效低污染，得到了快速发展。
[0003]燃气蒸汽联合循环机组发电技术目前是一种成熟的发电技术，与火电、核电相比是一种相对环保的发电技术，与风电、水电、太阳能发电相比又没有诸多的局限性。
[0004]目前由于环境问题，我国北京地区已全面关停燃煤电厂，负责给北京市供热的热电厂全部是燃气蒸汽联合循环机组。
[0005]随着社会发展，人类对于能源的需求日益增长。由于在中国，燃气蒸汽联合循环机组的运行方式是除了供热以外更多的是用作电网调峰调频，因此往往不能满负荷发电，低负荷时燃气蒸汽联合循环机组效率相对较低，同时年运行小时数也有严格的控制；而且我国天然气储量相对少。基于燃气蒸汽联合循环机组现在的运行方式及条件，现有技术中，虽然有利用进气冷却技术，降低燃气蒸汽联合循环机组进气温度，以提高燃气蒸汽联合循环机组的出力，但是不利于燃气蒸汽联合循环机组的效率，因此，对于燃气电厂的深入研宄是我们使用能源的同时，如何进一步提高燃气蒸汽联合循环机组效率，减少天然气消耗。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供了一种燃气蒸汽联合循环机组的效率提升方法，以提高燃气蒸汽联合循环机组效率，减少天然气消耗。该方法包括:对进入燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气提升温度；利用提升温度后的空气运行燃气蒸汽联合循环机组。
[0007]在一个实施例中，对进入燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气提升温度，包括:利用电热棒对进入燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气提升温度；或利用换热管束对进入燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气提升温度，其中，所述换热管束内的介质与空气进行对流换热。
[0008]在一个实施例中，所述换热管束沿所述燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口的横截面宽度和高度均匀排列。
[0009]在一个实施例中，所述换热管束内的介质是余热提取装置利用燃气电厂的余热将水加热得到的。
[0010]在一个实施例中，所述燃气电厂的余热包括:燃气蒸汽联合循环机组的锅炉尾部烟道的烟气余热。
[0011 ] 在一个实施例中，所述换热管束内的介质是利用燃气蒸汽联合循环机组的抽汽将水加热得到的。
[0012]本发明实施例还提供了一种燃气蒸汽联合循环机组的进气系统，以提高燃气蒸汽联合循环机组效率，减少天然气消耗。该燃气蒸汽联合循环机组的进气系统包括:进气模块和温度提升设备，其中，所述温度提升设备设置在进气模块的进气口处，用于对进入进气模块的进气口内的空气提升温度。
[0013]在一个实施例中，所述温度提升设备是电热棒或换热管束，其中，所述换热管束内的介质与空气进行对流换热。
[0014]在一个实施例中，所述换热管束沿所述进气模块的进气口的横截面宽度和高度均匀排列。
[0015]在一个实施例中，所述换热管束内的介质是余热提取装置利用燃气电厂的余热将冷却水加热得到的。
[0016]在一个实施例中，所述燃气电厂的余热包括:燃气蒸汽联合循环机组的锅炉尾部烟道的烟气余热。
[0017]在一个实施例中，所述换热管束内的介质是利用燃气蒸汽联合循环机组的抽汽将水加热得到的。
[0018]在本发明实施例中，由于对进入燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气进行提升温度，提高了空气的温度，燃气蒸汽联合循环机组可以利用提升温度后的空气运行，在燃气蒸汽联合循环机组运行在部分负荷时，燃气蒸汽联合循环机组通过利用提升温度后的空气运行，实现联合循环总出力不变，但燃气蒸汽联合循环机组负荷率上升、效率提高的运行模式，从而可以提高燃气蒸汽联合循环机组效率，减少天然气消耗。
【附图说明】
[0019]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0020]图1是本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组效率提升方法的流程图；
[0021]图2是本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组效率随空气温度升高而变化的示意图；
[0022]图3是本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组天然气消耗量随空气温度升尚而变化的不意图1 ;
[0023]图4是本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组天然气消耗量随空气温度升高而变化的示意图2;
[0024]图5是本发明实施例提供的一种燃气蒸汽联合循环机组进气系统的结构图。
【具体实施方式】
[0025]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0026]在本发明实施例中，提供了一种燃气蒸汽联合循环机组效率提升方法，如图1所示，该方法包括:
[0027]步骤101:对进入燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气提升温度；
[0028]步骤102:利用提升温度后的空气运行所述燃气蒸汽联合循环机组。
[0029]由图1所示的流程可知，在本发明实施例中，由于对进入燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气进行提升温度，提高了空气的温度，燃气蒸汽联合循环机组可以利用提升温度后的空气运行，在燃气蒸汽联合循环机组运行在部分负荷时，燃气蒸汽联合循环机组通过利用提升温度后的空气运行，实现联合循环总出力不变，但燃气蒸汽联合循环机组负荷率上升、效率提高的运行模式，从而可以提高燃气蒸汽联合循环机组效率，减少天然气消耗。
[0030]具体实施时，燃气蒸汽联合循环机组的出力会随压气机的入口空气温度升高而降低，但是，本申请发明人发现，在燃气蒸汽联合循环机组运行在部分负荷时，可通过提高压气机的入口(即燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口)空气的温度，实现联合循环总出力不变，但燃气蒸汽联合循环机组负荷率上升的特殊运行模式，而燃气蒸汽联合循环机组的效率会随着燃气蒸汽联合循环机组负荷率上升而提高，下面以在纯凝工况下(环境温度12°C)满负荷的75%和50%为目标负荷为例，结合图2对燃气蒸汽联合循环机组随进气温度升高而提高的情况进行分析，为了可以真实的反映出部分负荷下进气加热温度对燃气蒸汽联合循环机组效率的影响，在本实施例中，在计算燃气蒸汽联合循环机组效率时维持出力不变。随着燃气蒸汽联合循环机组进气(即进气模块进气口内的空气)温度的升高，空气的绝对含湿量不变，相对湿度在逐渐下降，因此如图2所示燃气蒸汽联合循环机组效率随进气模块进气口内空气温度的升高而提高。
[0031]此外，未来热电夏季工况运行时，联合循环负荷率均低于75%，后夜是深调工况，联合循环负荷率只有55% (是夏季最大负荷的60% )，考虑到单纯燃气蒸汽联合循环机组负荷率平均只有70%，结合如图3(图3中横坐标是环境温度，视环境温度与燃气蒸汽联合循环机组进气温度相同，单位是摄氏度；纵坐标是天然气流量，单位是:Nm3/h，标立方每小时)所示的相同燃气蒸汽联合循环机组负荷下，随着环境温度的升高，燃机天然气流量在降低的情况，可以全年通过提高燃气蒸汽联合循环机组进口空气温度，使燃气蒸汽联合循环机组负荷率达到100% (以IGV接近全开为基准)，则可以在提高燃气蒸汽联合循环机组效率的同时，节约天然气消耗。
[0032]具体实施时，如图4所示(图4中横坐标是环境温度，以环境温度代表燃气蒸汽联合循环机组进气模块的进气口内的空气温度，单位是摄氏度；纵坐标是天然气流量，单位是:Nm3/h，标立方每小时)，环境温度低于30°C时，相同燃气蒸汽联合循环机组负荷