CN111140445A - 燃气—蒸汽联合循环的冷热电多能联供*** - Google Patents

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Abstract

燃气—蒸汽联合循环的冷热电多能联供***，包括燃气发电***和蒸汽发电***；燃气发电***包括燃气轮机、第一发电机、溴化锂制冷***和第一逆变器，燃气轮机带动第一发电机发电，第一发电机产生的电能通过第一逆变器供给电网，燃气轮机排气管通过第一流量控制装置连通供冷支路和供热支路，溴化锂制冷***安装在供冷支路上；凝汽器凝结水通过第一水泵返送到余热锅炉，燃气通过燃气管连通燃气轮机和余热锅炉。本发明能够将太阳能热、燃气和蒸汽结合起来，实现供电、供热、供冷为一体的多能联供***。

Description

燃气—蒸汽联合循环的冷热电多能联供***
技术领域
本发明涉及冷热电联供***，具体的说是一种太阳能辅助燃气-蒸汽联合循环的冷热电联供***。
背景技术
太阳能热发电是利用太阳能聚光集热器先将太阳福射转化为热能，然后经过不同途径转换为电能供用户使用。由于太阳能具有不稳定、不连续的特性,为保证***的连续稳定运行，将太阳能与其它能源结合，太阳能供应不足时由其它能源供应能源，形成太阳能辅助的供能***。
燃气—蒸汽联合循环也就是指把燃气轮机和蒸汽动力装置联合使用，对于提高热能利用率具有重大的意义。其中一种燃气—蒸汽联合循环装置是空气经过压气机压缩进入燃料室后与燃料一起燃烧,产生的高温燃气进入燃气轮机做功，由燃气轮机排出的烟气经过余热锅炉回收部分热量后排出,余热锅炉所产生的蒸汽可带动辅机或作加热及生活之用。蒸汽轮机的乏汽排入凝汽器,其凝结水则经加热器后回入锅炉。余热锅炉可分为带补燃和不带补燃，不带补燃的方案***较简单，但蒸汽轮机功率较小。带补燃的方案,蒸汽轮机功率可视需要而增大,但***较复杂。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种燃气—蒸汽联合循环的冷热电多能联供***，将太阳能热、燃气和蒸汽结合起来，实现供电、供热、供冷为一体的多能联供***。
为了解决上述问题，本发明要解决的技术方案为：
燃气—蒸汽联合循环的冷热电多能联供***，包括燃气发电***和蒸汽发电***；
燃气发电***包括燃气轮机、第一发电机、溴化锂制冷***和第一逆变器，燃气轮机带动第一发电机发电，第一发电机产生的电能通过第一逆变器供给电网，燃气轮机排气管通过第一流量控制装置连通供冷支路和供热支路，溴化锂制冷***安装在供冷支路上；
蒸汽发电***包括余热锅炉、蒸汽轮机、第二发电机、第二逆变器、烟气处理装置和凝汽器，余热锅炉和烟气处理装置依次安装在供热支路上，余热锅炉驱动蒸汽轮机，蒸汽轮机带动第二发电机发电，第而且发电机产生的电能通过第二逆变器供给电网，汽轮机的乏汽排入凝汽器，凝汽器凝结水通过第一水泵返送到余热锅炉，燃气通过燃气管连通燃气轮机和余热锅炉。
还包括太阳能空气预热***，所述太阳能空气预热***包括太阳能吸热器、第二流量控制装置、压气机和燃料室，空气经过压气机送入燃料室，太阳能吸热器一端接通燃料室，另外一端通过第二流量控制装置与压气机排气管接通，燃气通过燃气管连通燃料室。
还包括供暖循环***，所述供暖循环***包括供暖回水总管和补水管，补水管一端连通供暖回水总管，供暖回水总管上安装在储水箱、热交换器、第二水泵和尖峰锅炉，在补水管上安装有化学净水处理装置、第三水泵和补水除氧器，燃气轮机排气管接通热交换器，回水总管中冷却水径流凝汽器。
本发明的技术效果为：本发明把太阳能空气预热***与燃气—蒸汽联合循环装置结合起来；太阳能空气预热***将太阳福射转化为热能，有效减少了燃料的消耗和污染气体的排放；燃气轮机的高温排气不仅可用于锅炉的余热利用，还可以根据需求不同选择供热或供冷，实现了能量的梯级利用；本发明多级利用了燃气发电、蒸汽发电和余热锅炉的余热，实现冷热电多能联供，并向电网输电，优化了能源利用，有效的提高了***效率。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1是本发明一种实施例的示意图。
图中：第一逆变器1、第二逆变器2、烟气处理装置3、太阳能吸热器4、第二流量控制装置5、压气机6、燃料室7、燃气轮机8、余热锅炉9、蒸汽轮机10、第一发电机11、第二发电机12、溴化锂制冷***13、第一流量控制装置14、凝汽器15、凝汽器15、第一水泵16、储水箱17、热交换器18、补水除氧器19、第三水泵20、化学净水处理装置21、尖峰锅炉22、第二水泵23。
具体实施方式
如图1所示，燃气—蒸汽联合循环的冷热电多能联供***，包括燃气发电***和蒸汽发电***；
燃气发电***包括燃气轮机8、第一发电机11、溴化锂制冷***13和第一逆变器1，燃气轮机8带动第一发电机11发电，第一发电机11产生的电能通过第一逆变器1供给电网，燃气轮机8排气管通过第一流量控制装置14连通供冷支路和供热支路，溴化锂制冷***13安装在供冷支路上；
蒸汽发电***包括余热锅炉9、蒸汽轮机10、第二发电机12、第二逆变器2、烟气处理装置3和凝汽器15，余热锅炉9和烟气处理装置3依次安装在供热支路上，余热锅炉9排出烟气用于低温供热水或供暖，余热锅炉9驱动蒸汽轮机10，蒸汽轮机10带动第二发电机12发电，第而且发电机产生的电能通过第二逆变器2供给电网，汽轮机的乏汽排入凝汽器15，凝汽器15凝结水通过第一水泵16返送到余热锅炉9，燃气通过燃气管连通燃气轮机8和余热锅炉9。
本发明的工作过程为：燃气轮机8启动后，燃气轮机8带动第一发电机11产生的电能通过第一逆变器1供给电网，燃气轮机8排出尾气进入到供冷支路和供热支路上，进入供冷支路上的尾气通过溴化锂制冷***13产生冷气送入室内的冷气喷口供冷；进入供热支路上尾气进入余热锅炉9回收尾气部分热量，同时余热锅炉9燃烧燃气对回收尾气不足热量进行补充，余热锅炉9排出烟气进入烟气处理装置3，烟气处理装置3内设置回收烟气热量的加热管，用于供热水或供暖。余热锅炉9所产生的蒸汽带动蒸汽轮机10做功，带动第二发电机12发电，发出电能通过第二逆变器2供给电网；汽轮机的乏汽排入凝汽器15，凝汽器15凝结水通过第一水泵16返送到余热锅炉9，以对凝结水进行回收。
本发明在夏季供冷需求量大时，利用第一流量控制装置14（流量控制装置可以是一进两出三通阀）增加燃气轮机8的排烟与溴化锂制冷***13之间的流量，增大制冷量。在冬季具有供暖需求时，则关闭供暖支路上的烟气输送，停止制冷，让烟气进入供热支路，让余热锅炉9回收尾气部分热量。
还包括太阳能空气预热***，所述太阳能空气预热***包括太阳能吸热器4、第二流量控制装置5、压气机6和燃料室7，空气经过压气机6送入燃料室7，太阳能吸热器4一端接通燃料室7，另外一端通过第二流量控制装置5与压气机6排气管接通，燃气通过燃气管连通燃料室7。
空气经过压气机6后送入太阳能吸热器4和燃料室7，空气流量大小通过第二流量控制装置5来控制；当太阳能充足时，通过太阳能吸热器4对压缩空气进行预热，随后进入到燃料室7中，提高了助燃空气初温度，减少了燃气的消耗；当太阳能不足或没有时，压缩空气部分或全部进入到燃料室7中，与燃气混合燃烧，之后进入燃气轮机8膨胀做功。
还包括供暖循环***，所述供暖循环***包括供暖回水总管和补水管，补水管一端连通供暖回水总管，供暖回水总管上安装在储水箱17、热交换器18、第二水泵23和尖峰锅炉22，在补水管上安装有化学净水处理装置21、第三水泵20和补水除氧器19，燃气轮机8排气管接通热交换器18，回水总管中冷却水径流凝汽器15。
水经过化学净水处理装置21、第三水泵20和补水除氧器19处理后送入储水箱17，对储水箱17中水进行水补充，第二水泵23抽送储水箱17中冷却水先进入凝汽器15后在送入热交换器18，水温升高，而后在进入尖峰锅炉22，送去供暖***，其中尖峰锅炉22在热负荷高峰期时才投入运行，用于将水加热至指定供暖温度。

Claims (3)

1.燃气—蒸汽联合循环的冷热电多能联供***，其特征在于：包括燃气发电***和蒸汽发电***；
燃气发电***包括燃气轮机（8）、第一发电机（11）、溴化锂制冷***（13）和第一逆变器（1），燃气轮机（8）带动第一发电机（11）发电，第一发电机（11）产生的电能通过第一逆变器（1）供给电网，燃气轮机（8）排气管通过第一流量控制装置（14）连通供冷支路和供热支路，溴化锂制冷***（13）安装在供冷支路上；
蒸汽发电***包括余热锅炉（9）、蒸汽轮机（10）、第二发电机（12）、第二逆变器（2）、烟气处理装置（3）和凝汽器（15），余热锅炉（9）和烟气处理装置（3）依次安装在供热支路上，余热锅炉（9）驱动蒸汽轮机（10），蒸汽轮机（10）带动第二发电机（12）发电，第而且发电机产生的电能通过第二逆变器（2）供给电网，汽轮机的乏汽排入凝汽器（15），凝汽器（15）凝结水通过第一水泵（16）返送到余热锅炉（9），燃气通过燃气管连通燃气轮机（8）和余热锅炉（9）。
2.根据权利要求1所述的燃气—蒸汽联合循环的冷热电多能联供***，其特征在于：还包括太阳能空气预热***，所述太阳能空气预热***包括太阳能吸热器（4）、第二流量控制装置（5）、压气机（6）和燃料室（7），空气经过压气机（6）送入燃料室（7），太阳能吸热器（4）一端接通燃料室（7），另外一端通过第二流量控制装置与压气机（6）排气管接通，燃气通过燃气管连通燃料室（7）。
3.根据权利要求1所述的燃气—蒸汽联合循环的冷热电多能联供***，其特征在于：还包括供暖循环***，所述供暖循环***包括供暖回水总管和补水管，补水管一端连通供暖回水总管，供暖回水总管上安装在储水箱（17）、热交换器（18）、第二水泵（23）和尖峰锅炉（22），在补水管上安装有化学净水处理装置（21）、第三水泵（20）和补水除氧器（19），燃气轮机（8）排气管接通热交换器（18），回水总管中冷却水径流凝汽器（15）。
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