一种利用太阳能进行进气冷却的燃气分布式供能系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种利用太阳能进行进气冷却的燃气分布式供能系统，属于能源 利用技术领域。
【背景技术】
[0002] 燃气分布式能源系统是相对于传统的集中式能源生产与供应模式（主要代表形 式是大电厂加大电网）而言的，是靠近用户端直接向用户提供各种形式的能量的中小型终 端供能系统。其便于实现能源综合梯级利用，在具有更高能源利用率的同时还具有更高供 能安全性以及更好的环保性能。燃气分布式能源原动机通常有燃气内燃机及燃气轮机，其 本质为余热的高效利用。燃气轮机分布式能源系统适合于具有一定规模和较高品位余热产 品为主的情况，常常应用于具有一定规模的工业园区或具有较为稳定的冷热需求且规模较 大建筑群体；内燃机分布式能源适合有较低品位需求的冷热产品场合，例如规模较小的建 筑空调的冷热需求及生活热水需求。由于中国发达地区具有人口密度大，工业与居民生活 区距离近，具有冬季采暖和夏季制冷并存的特点，即具有工业蒸汽负荷需求，又具有一定规 模的建筑冷热负荷，较为适合发展具有一定规模容量的区域分布式能源站，即燃气轮机分 布式能源系统。
[0003] 但燃气轮机分布式能源在推广应用中仍存在如下瓶颈问题：系统集成性能差，动 力余热缺乏有效的利用手段，低温余热利用不充分，尚未有效体现能的梯级利用思想，同时 系统变工况运行时冷热电负荷不匹配，能源利用效率低，缺乏有效调控手段。因此普遍存在 节能率不高，甚至经济性不佳的问题。
[0004] 另外，由于燃气轮机的出力与建厂的环境温度、空气湿度以及海拔高度密切相关， 同型号机组在我国炎热的南方和寒冷的北方，因其环境温湿度的不同，其出力可相差10~ 25%，同时效率的下降，运行经济性也受到较大的影响。天然气分布式能源项目开发的重点 区域是经济发达、电价、热（冷）价承受能力较强的我国东南部沿海地区、部分直辖市，主要 包括江苏、浙江、广东、北京、上海等地区。这些地区具有夏季环境温度高、持续时间长等气 候特点。由于燃机以大气为工质，其功率和效率随环境条件变化而变化，当大气压力降低、 温度升高时，因大气的密度降低，燃机空气流量、压力、无因次转速和比功下降，其功率和效 率随之下降，热耗率上升；气温的升高对高压比的轻型燃机的影响更为明显。因此对燃机进 口空气进行冷却，是消除环境温度升高影响，改善燃机性能，提高燃机输出功率和效率的有 效途径。
[0005] 燃机进口空气冷却技术经过二十年的发展，在国内外的不同气候条件、不同机型 上已有多种不同的冷却技术被应用，但传统的进气冷却往往采用电制冷或燃气驱动的吸收 式机组，使高品位的能源直接制取低品位的冷能，从能源利用角度采用的驱动能源直接或 间接的均为化石能源，进气冷却的运行成本高，能源利用率低，环保效益低。
[0006] 太阳能是一种取之不尽、用之不竭的洁净能源。在太阳能热利用领域中，不仅有太 阳能热水和太阳能采暖，而且还有太阳能制冷空调。太阳能空调的最大优点在于季节适应 性强，从节能环保的角度考虑，用太阳能替代或部分替代常规能源驱动空调系统，正日益受 到世界各国的重视。太阳能吸收式制冷是目前各种太阳能制冷中发展最快的一种。所谓太 阳能吸收式制冷，就是利用太阳集热器将水加热，为吸收式制冷机的发生器提供其所需要 的热媒水，从而使吸收式制冷机正常运行，达到制冷的目的，但由于太阳能资源自身具有不 稳定性、不连续性等特点，单纯的太阳能吸收式制冷并未得到广泛推广。 【实用新型内容】
[0007] 本实用新型的目的在于，提供一种利用太阳能进行进气冷却的燃气分布式供能系 统，通过采用太阳能吸收式制冷，对燃气轮机进气进行冷却，提高了燃气轮机出力及效率， 节省了燃料成本，同时将燃气、蒸汽联合循环的余热进行充分利用，提高了系统的经济性， 达到了可再生能源与燃气分布式供能系统优势互补及节能环保的目的。
[0008] 本实用新型的技术方案：一种利用太阳能进行进气冷却的燃气分布式供能系统， 包括顺次连接的空气过滤器、燃气轮机发电机组、双压余热锅炉和蒸汽轮机发电机组，还包 括通过管路顺次连接的太阳能集热器、集热系统换热器、贮热水箱和吸收式制冷机，其中贮 热水箱通过管路与双压余热锅炉的尾部换热器侧连接，吸收式制冷机与空气过滤器连接。
[0009] 前述的这种利用太阳能进行进气冷却的燃气分布式供能系统中，所述燃气轮机发 电机组包括燃气轮机、燃气发电机和天然气进气调压器，燃气轮机的压缩机进气系统与空 气过滤器连接，燃气轮机的天然气进气管道与天然气进气调压器连接，燃气轮机还与燃气 发电机和双压余热锅炉连接。
[0010] 前述的这种利用太阳能进行进气冷却的燃气分布式供能系统中，蒸汽轮机发电机 组包括蒸汽轮机、蒸汽轮机发电机和冷凝器，蒸汽轮机分别与双压余热锅炉、蒸汽轮机发电 机和冷凝器连接，冷凝器通过凝结水泵与双压余热锅炉连接。
[0011] 前述的这种利用太阳能进行进气冷却的燃气分布式供能系统中，贮热水箱与吸收 式制冷机的连接管路还通过分支管路与热水用户连接。
[0012] 前述的这种利用太阳能进行进气冷却的燃气分布式供能系统中，蒸汽轮机还通过 蒸汽管道与蒸汽用户连接。
[0013] 前述的这种利用太阳能进行进气冷却的燃气分布式供能系统中，太阳能集热器采 用真空管太阳能集热器或平板型太阳能集热器。
[0014] 与现有技术相比，本实用新型将太阳能吸收式制冷作为燃气轮机进气冷却的冷源 供应方式，利用夏季太阳能能量充足的优势，不仅克服了燃气轮机夏季出力低的缺点，节省 了系统运行成本，提高了能源利用率及运行经济性，也将可再生能源与燃气分布式供能系 统结合，提高了太阳能的利用效率，实现了多能源互补，从经济性及环保性能均得到了提 升。
[0015] 本实用新型不仅可以对燃气轮机进气进行冷却，在冬季极端天气还可以提供热水 加热燃气轮机进气，防止温度过低，保护机组安全运行。
[0016] 本实用新型不仅提高了燃气轮机的出力及效率，同时节省了冷源部分的燃料成 本，提高了系统的经济性，将可再生能源与燃气分布式供能系统的互补结合，也达到了较好 的节能环保效益。
【附图说明】
[0017] 图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0018] 附图中的标记为：1-空气过滤器，2-燃气轮机发电机组，3-双压余热锅炉，4-蒸汽 轮机发电机组，5-太阳能集热器，6-集热系统换热器，7-贮热水箱，8-吸收式制冷机，9-燃 气轮机，1〇 -