CN207178041U - 一种用于燃气‑蒸汽联合循环的otc冷却*** - Google Patents
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Abstract
一种用于燃气‑蒸汽联合循环的OTC冷却***，包括由发电机、燃气轮机压气机以及燃气轮机透平组成的燃气轮机组，天然气和燃气轮机压气机来的压缩空气在燃气轮机燃烧室中进行预混燃烧之后通入燃气轮机透平；燃气轮机透平连接余热锅炉，余热锅炉内部设置有省煤器与过热器；燃气轮机压气机抽出的压缩空气通入OTC空气冷却器进行冷却，冷却后的冷空气通入燃气轮机透平对汽轮机叶片进行冷却；所述OTC空气冷却器中通入省煤器的高温给水，高温给水经过OTC空气冷却器加热之后，产生高温过热蒸汽通入过热器，与主流过热蒸汽一并进入蒸汽轮机进行做功。本实用新型大大增加了联合循环机组的出力和机组效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷却***，具体涉及一种用于燃气-蒸汽联合循环的OTC冷却***。
背景技术
燃气轮机是将空气在压气机中压缩，在燃烧室中与燃料预混加热，在透平中将热能转换为机械能的高速回转式动力机械，它由压气机、燃烧室、透平、控制***和基本的辅助设备组成。燃气轮机的效率随着透平入口温度的提高而增加，随着燃机容量的增大和技术的不断改进，透平入口燃气温度越来越高，但材料的高温承受能力不能同步，所以透平入口燃气温度远高于叶片材料的极限温度，这就需要对透平叶片进行有效的冷却，延缓透平叶片寿命，保证透平正常运行。叶片的冷却方法很多，目前常规的燃气轮机叶片冷却技术，大多采用抽气冷却，即从压气机的不同级中抽出冷空气对透平不同静叶片进行冷却。
从压气机中抽出的冷却空气，当用来降低透平叶片的温度时，由于通道的流动阻力损失，部分空气就不能在透平中恢复做功，相应的就增加了热量损失。所以尽量少从压气机中抽气，以达到减少热量损失的目的。通常通过降低压气机抽气温度换回抽气量的损失，而怎样在不增加***范围的情况下降低压气机抽气温度，提高机组效率，成为需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种用于燃气-蒸汽联合循环的 OTC冷却***，压缩空气通过OTC空气冷却器冷却后再通入燃气轮机透平，减少了压气机的抽气量，也减少了热量的损失，余热锅炉的省煤器通过OTC空气冷却器将高温给水升温至过热蒸汽再通入余热锅炉的过热器，增加了高温蒸汽量，也有效提高了蒸汽轮机的功率。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
包括由发电机、燃气轮机压气机以及燃气轮机透平组成的燃气轮机组，天然气在燃气轮机燃烧室中进行燃烧之后分别通入所述的燃气轮机压气机和燃气轮机透平；所述的燃气轮机压气机连接余热锅炉，余热锅炉内部设置有省煤器与过热器；燃气轮机压气机抽出的压缩空气进入OTC空气冷却器进行冷却，冷却后的冷空气进入燃气轮机透平对汽轮机叶片进行冷却；所述的OTC空气冷却器中进入省煤器的高温给水，高温给水经过OTC空气冷却器加热之后，产生高温过热蒸汽通入过热器，与主流过热蒸汽一并进入蒸汽轮机进行做功。
所述的OTC空气冷却器与省煤器之间设置有用于调节高温给水流量的控制阀。
所述的OTC空气冷却器与省煤器之间设置有监测高温给水流量的流量计。
所述的余热锅炉上设有主烟囱与旁路烟囱，旁路烟囱连接燃气轮机透平和余热锅炉。
所述的省煤器与OTC空气冷却器的给水入口连接，过热器与OTC空气冷却器的蒸汽出口连接，燃气轮机压气机与OTC空气冷却器的热空气入口连接，燃气轮机透平与OTC空气冷却器的冷空气出口连接。燃气轮机压气机抽出的压缩空气在OTC空气冷却器冷却至300℃以下通入燃气轮机透平。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：燃气轮机压气机的压缩空气通过OTC 空气冷却器进一步冷却，减少了燃气轮机压气机的抽气量，减少了热量损失，提高了换热效率。与此同时，余热锅炉省煤器来的高温给水通过OTC空气冷却器进行加热之后，产生的高温过热蒸汽，增加了高温蒸汽量，也提高了蒸汽轮机的功率。由于燃气轮机压气机抽气量的减少，使得余热锅炉的高温过热产能增加，大大增加了联合循环机组的出力和机组效率，经实际测试，能够使整个联合循环效率提高数个百分点，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1本实用新型的***整体结构示意图；
附图中：1-燃气轮机压气机；2-燃气轮机透平；3-燃气轮机燃烧室；4-余热锅炉；5-省煤器；6-过热器；7-OTC空气冷却器；8-控制阀；9-流量计。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
参见图1，本实用新型在整体结构上包括由发电机、燃气轮机压气机1以及燃气轮机透平2组成的燃气轮机组，天然气和燃气轮机压气机1来的空气在燃气轮机燃烧室3中预混燃烧之后通入燃气轮机透平2；燃气轮机透平2连接余热锅炉4，余热锅炉4内部设置有省煤器 5与过热器6；余热锅炉4上设有主烟囱与旁路烟囱，旁路烟囱位于连接燃气轮机透平2和余热锅炉之间。燃气轮机压气机1抽出的压缩空气通入OTC空气冷却器7进行冷却，冷却后的冷空气通入燃气轮机透平2对汽轮机叶片进行冷却；OTC空气冷却器7中通入省煤器5的高温给水，高温给水经过OTC空气冷却器7加热之后，产生高温过热蒸汽通入过热器6，与主流过热蒸汽一并进入蒸汽轮机进行做功。OTC空气冷却器7与省煤器5之间设置有用于调节高温给水流量的控制阀8以及用于监测高温给水流量的流量计9。
省煤器5与OTC空气冷却器7的给水入口连接，过热器6与OTC空气冷却器7的蒸汽出口连接，燃气轮机压气机1与OTC空气冷却器7的热空气入口连接，燃气轮机透平2与 OTC空气冷却器7的冷空气出口连接。燃气轮机压气机1抽出的压缩空气在OTC空气冷却器7冷却至300℃以下通入燃气轮机透平2。
本实用新型工作时，OTC空气冷却***从燃气轮机压气机1的最后一级后抽出冷却空气，进入OTC空气冷却器7被冷却，冷却后的空气进入燃气轮机透平2对叶片进行冷却，来自余热锅炉省煤器5的高温给水进入OTC空气冷却器7，回收热空气放出的热量进入汽水循环***，产生的高温过热蒸汽进入余热锅炉的过热器6，之后通过主蒸汽管道进入蒸汽轮机做功。在省煤器5与OTC空气冷却器7之间的连接管道上设置了OTC空气冷却器的控制阀8，通过调节给水流量，用于控制OTC空气冷却器7出口冷却空气的温度。
本实用新型能使联合循环机组的出力和机组效率都得到了有效提高。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的，技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，凡在本实用新型的精神和原则之内，做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (6)
1.一种用于燃气-蒸汽联合循环的OTC冷却***，其特征在于：包括由发电机、燃气轮机压气机(1)以及燃气轮机透平(2)组成的燃气轮机组，天然气和来自燃气轮机压气机(1)的空气在燃气轮机燃烧室(3)中进行预混燃烧之后进入燃气轮机透平(2)；
所述的燃气轮机透平(2)连接余热锅炉(4)，余热锅炉(4)内部设置有省煤器(5)与过热器(6)；燃气轮机压气机(1)抽出的压缩空气通入OTC空气冷却器(7)进行冷却，冷却后的冷空气进入燃气轮机透平(2)对汽轮机叶片进行冷却；所述的OTC空气冷却器(7)中进入省煤器(5)的高温给水，高温给水经过OTC空气冷却器(7)加热之后，产生高温过热蒸汽进入过热器(6)，与主流过热蒸汽一并进入蒸汽轮机进行做功。
2.根据权利要求1所述用于燃气-蒸汽联合循环的OTC冷却***，其特征在于：所述的OTC空气冷却器(7)与省煤器(5)之间设置有用于调节高温给水流量的控制阀(8)。
3.根据权利要求1或2所述用于燃气-蒸汽联合循环的OTC冷却***，其特征在于：所述的OTC空气冷却器(7)与省煤器(5)之间设置有监测高温给水流量的流量计(9)。
4.根据权利要求1所述用于燃气-蒸汽联合循环的OTC冷却***，其特征在于：所述的余热锅炉(4)上设有主烟囱与旁路烟囱，旁路烟囱连接燃气轮机透平(2)与余热锅炉(4)。
5.根据权利要求1所述用于燃气-蒸汽联合循环的OTC冷却***，其特征在于：所述的省煤器(5)与OTC空气冷却器(7)的给水入口连接，过热器(6)与OTC空气冷却器(7)的蒸汽出口连接，燃气轮机压气机(1)与OTC空气冷却器(7)的热空气入口连接，燃气轮机透平(2)与OTC空气冷却器(7)的冷空气出口连接。
6.根据权利要求1所述用于燃气-蒸汽联合循环的OTC冷却***，其特征在于：燃气轮机压气机(1)抽出的压缩空气在OTC空气冷却器(7)冷却至300℃以下通入燃气轮机透平(2)。
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