[发明专利]一种解决燃机开放式冷却系统腐蚀和结垢的分布式能源系统及工作方法

说明书

本发明涉及一种解决燃机开放式冷却系统腐蚀和结垢的分布式能源系统及工作方法，包括空气进气管道、进气换热器、燃气进气管道、内燃机、内燃机发电机、燃气轮机、雾化空气冷却器、LCI冷却器、透平润滑油冷却器、余热锅炉、蒸汽轮机、蒸汽轮发电机、烟气型溴化锂机组、冷却水泵、蒸汽型溴化锂机组、循环水泵、补水箱、加药给水泵、加药装置、补偿换热器和电制冷装置。此系统一方面可以有效地降低燃机的进气温度、全效利用冷却水的热量提高燃机的运行效率，另一方面可以防止冷却水系统的腐蚀，并降低换热器设计时需要考虑的换热面积的积裕量，实现了能源的梯级利用，可有效的利用烟气及蒸汽的能量，大大提高了能源的利用效率。

技术领域

本发明涉及分布式能源系统的优化运行，尤其涉及了燃机辅机系统的优化运行方式，并最大程度的提高机组的运行效率。

背景技术

严峻的能源供应形势和严重的环境污染问题唤起了有识之士发展第二代供能系统，分布式供能的倡议天然气热电联产作为其中一种有效的节能环保的供能方式因而在世界范围内受到了广泛重视和应用。目前大多数内燃机及燃机辅机系统采用开放式冷却系统，开放式冷却系统是指在某处向大气开放的系统散热设备，通常使用冷却塔或者喷淋池做散热设备，这种组件的缺点是在给系统补水的过程中，会使污染物的浓度增加，如果没有适当的控制，会很快造成结垢现象和腐蚀燃机，如申请号为201610872873.0的中国专利，对于燃机运行开放式系统的优势在于可以实现更低的冷却剂温度。

发明内容

本发明的目的在于解决分布式能源系统中内燃机及燃机辅机系统采用开放式冷却系统腐蚀及结垢问题，提供一种新型的燃机冷却系统和进气冷却系统，并通过设计改造全效利用冷却水的换热量，提高机组的运行效率。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种解决燃机开放式冷却系统腐蚀和结垢的分布式能源系统，其特征在于：包括空气进气管道、进气换热器、燃气进气管道、内燃机、内燃机发电机、燃气轮机、雾化空气冷却器、LCI冷却器、透平润滑油冷却器、余热锅炉、蒸汽轮机、蒸汽轮发电机、烟气型溴化锂机组、冷却水泵、蒸汽型溴化锂机组、循环水泵、补水箱、加药给水泵、加药装置、补偿换热器和电制冷装置；所述空气进气管道与进气换热器连接，且在进气换热器的出口连接有燃气进气管道，所述进气换热器还分别与内燃机、燃气轮机连接，所述内燃机还与内燃机发电机连接，所述燃气轮机分别与雾化空气冷却器、 LCI冷却器、透平润滑油冷却器、余热锅炉、烟气型溴化锂机组连接，所述烟气型溴化锂机组还与进气换热器连接，且在烟气型溴化锂机组的出口安装有冷却水泵；所述余热锅炉、蒸汽轮机、蒸汽型溴化锂机组和循环水泵依次连接，所述蒸汽轮发电机与蒸汽轮机连接，且循环水泵还分别与内燃机、雾化空气冷却器、LCI冷却器、透平润滑油冷却器连接；所述补偿换热器和电制冷装置连接，且补偿换热器还与内燃机、雾化空气冷却器、LCI冷却器、透平润滑油冷却器连接；所述加药装置、加药给水泵和补水箱依次连接，且补水箱还与内燃机、雾化空气冷却器、LCI冷却器、透平润滑油冷却器连接。

进一步而言，所述蒸汽型溴化锂机组还与民用冷却热用户端连接。

进一步而言，所述余热锅炉还与工业热用户端连接。

解决燃机开放式冷却系统腐蚀和结垢的分布式能源系统的工作方法如下：空气通过空气进气管道进入进气换热器，燃气通过燃气进气管道与空气混合之后进入内燃机和燃气轮机，燃气轮机的出口烟气一路进入余热锅炉，另一路进入烟气型溴化锂机组，烟气型溴化锂机组在制冷工况下产生的低温水作为进气换热器的冷源，降低内燃机和燃气轮机的进气温度，余热锅炉产生的高压蒸汽直接供给工业热用户端，蒸汽轮机排出的中压蒸汽进入蒸汽型溴化锂机组作为其蒸汽热源，蒸汽型溴化锂机组在制冷工况下产生的低温水一路供给民用冷却热用户端，另一路通过循环水泵将冷源水供给雾化空气冷却器、LCI冷却器和透平润滑油冷却器；系统的补水经过加药装置，通过加药给水泵打入补水箱给燃气轮机辅机冷却系统及内燃机冷却系统补水，为了保证冷却水系统稳定，利用电制冷装置通过补偿换热器作为内燃机和燃气轮机冷却系统的补偿。