[发明专利]带入口冷却和间冷的燃气轮机系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机，特别是涉及一种带入口冷却和间冷的燃气轮机系统。

背景技术

燃气轮机间冷技术由于经济适用性的考虑，主要应用在舰船动力及具有大量水源地区的区域发电项目上，且一般做开式循环。冷却介质的大量消耗以及对地点的客观需求，限制了间冷技术在燃气轮机领域的广泛发展；使得这一成果一直在燃机动力方面实际应用较少。

同时，燃气轮机的热力循环都为开式循环，涡轮膨胀做功后产生的高温烟气直接排入大气中。其高温气体一方面对环境的污染性较大，同时，其大量的热也随着排放而浪费。目前业内利用烟气余热的联合循环技术已经较为成熟，但其需要增加大量初投资外，对场地的面积需求也大为提高。而这对于负荷并不是很大的分布式供能系统而言，考虑其成本和运行效率，其经济性也有着进一步提高的空间。

为了提高效率对现有燃气轮机入口空气都要采取制冷技术，主要分为电制冷和入口喷水制冷。对入口空气电制冷而言，其消耗的电量为额外能耗，降低了燃气轮机系统整体的经济性；入口喷水制冷虽然在能耗上有相对优势，但其消耗了大量的冷却水。而对于间冷而言，其也需要提供大量的冷却介质。

发明内容

为了有效利用烟气余热，提高燃气轮机出力和提高压气机效率，本发明提供了一种带入口冷却和间冷的燃气轮机系统，利用烟气余热的能量带动吸收式制冷机，冷却燃机入口空气和低压压气机后空气，从而调高燃气轮机的运行效率以及出力。

本发明采用的技术方案为：一种带入口冷却和间冷的燃气轮机系统，包括低压压气机、高压压气机、燃烧室、透平；其特征在于低压压气机前端设有燃机入口冷却器，燃机入口冷却器的空气出口与低压压气机空气入口连接；低压压气机后端设有间冷器，低压压气机空气出口与间冷器空气入口连接，间冷器空气出口与高压压气机的空气入口连接；高压压气机的空气出口与燃烧室的空气入口连接，燃烧室的空气出口与透平的烟气入口连接，透平通过联轴器与发电机连接；透平的烟气出口与吸收式制冷机的烟气入口连接，吸收式制冷机的冷却介质出口分别与燃机入口冷却器和间冷器的冷却介质入口连接，吸收式制冷机的冷却介质回流口分别与燃机入口冷却器和间冷器的冷却介质出口连接；低压压气机、高压压气机与透平为共轴连接。

所述的吸收式制冷机上设有冷却介质入口与燃机入口冷却器和间冷器上设有的冷却介质出口均为开放式，冷却介质做开式循环。

所述的吸收式制冷机上设有冷却介质入口与燃机入口冷却器和间冷器上设有的冷却介质出口分别相连，冷却介质为闭式循环。

本发明利用吸收式制冷机产生的冷量来冷却燃机入口空气和低压压气机后压缩空气，与电制冷技术相比没有额外能耗提高了整体的经济性，采用闭式循环时与传统入口喷水制冷和间冷技术相比不需要大量冷却水，一方面有效利用了烟气余热，不增加其额外的系统能耗和资源消耗；另一方面有效提高了燃气轮机为主动力系统的运行效率和出力。

附图说明

图1为本发明闭式循环结构示意图；

图2为本发明开式循环结构示意图。

图中标号名称：1燃机入口冷却器；2低压压气机；3间冷器；4高压压气机；5燃烧室；6透平；7发电机；8吸收式制冷机；9通过联轴器。

A燃机入口冷却器空气入口；B燃烧室燃料入口；C吸收式制冷机烟气出口；D、E吸收式制冷机冷却介质入口；F、G吸收式制冷机冷却介质出口。

具体实施方式

本发明实施例一如图1所示为闭式循环结构，该带入口冷却和间冷的燃气轮机系统包括低压压气机2、高压压气机4、燃烧室5、透平6；低压压气机2前端设有燃机入口冷却器1，燃机入口冷却器1的空气出口与低压压气机2空气入口连接；低压压气机2后端设有间冷器3，低压压气机2空气出口与间冷器3空气入口连接，间冷器3空气出口与高压压气机4的空气入口连接；高压压气机4的空气出口与燃烧室5的空气入口连接，燃烧室的空气出口与透平6的烟气入口连接，透平6通过联轴器9与发电机7连接；透平6的烟气出口与吸收式制冷机8的烟气入口连接，吸收式制冷机8的冷却介质出口F、G分别与燃机入口冷却器1和间冷器3的冷却介质入口连接；吸收式制冷机8上设有冷却介质入口D、E与燃机入口冷却器1和间冷器3上设有的冷却介质出口分别相连，冷却介质为闭式循环；低压压气机2、高压压气机4与透平6为共轴连接。