[发明专利]一种联合循环电厂多能互补能源站

说明书

本发明公开了一种联合循环电厂多能互补能源站，包括天然气调压模块、天然气发电、制冷系统、燃气轮机、余热锅炉烟气余热制冷系统、余热锅炉蒸汽制冷系统、水蓄冷系统以及供冷管道系统。本发明提供的一种联合循环电厂多能互补能源站，适用于使用管网天然气作为燃料的联合循环电厂。该能源站可充分利用电厂管网天然气的压力能进行发电和制冷，同时也利用余热锅炉烟气余热进行制冷，当以上两种方式供冷不足时，也可采用余热锅炉蒸汽制冷作为冷源补充，实现多能互补，并利用水蓄冷装置将冷能进行存储，实现联合循环机组停机时，冷能的持续利用，达到能源的综合、充分利用。

技术领域

本发明属于电厂余压、余热利用技术领域，具体涉及一种联合循环电厂多能互补能源站，其充分利用联合循环机组天然气余压发电、制冷，和余热锅炉余热制冷，并采用余热锅炉蒸汽制冷作为冷源补充的对外供电、供冷的多能互补能源站。

背景技术

管网天然气一般以高压形式输送，到达联合循环发电机组时往往需要降压处理，降压过程产生的压力能可考虑回收利用。目前，常用的天然气管网压力能回收利用方式包括发电和制冷两个方面。天然气管网压力能发电的基本原理即利用高压天然气膨胀降压时产生的机械能来驱动发电机发电，制冷则是考虑高压天然气经膨胀降压后温度降低，低温天然气蕴含的冷能，可以利用在制冰、冷库、轻烃分离、橡胶粉碎等多个领域。

目前大型F级联合循环机组的余热锅炉排烟温度一般为90℃左右。如电厂使用的天然气含有较少或甚至不含硫，无需考虑余热锅炉的酸腐蚀等问题，相应的余热锅炉排烟露点温度等于烟气的水露点温度。因此，理论上，余热锅炉烟气可降至的极限温度为约60℃(考虑烟气温度应高出露点温度10℃)。如能将排烟中的余热通过增加尾部受热面的方式，转化为热水，并通过热水型溴化锂冷水机组制得空调冷水，实现集中供冷，不仅符合能源梯级利用的目标，也可为电厂带来可观的经济收益。除余热锅炉余热制冷外，直接利用余热锅炉蒸汽制冷，也是增大电厂供冷能力，提升经济效益的有效手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种联合循环电厂多能互补能源站，充分利用联合循环电厂天然气余压发电、制冷，和余热锅炉余热制冷，并采用余热锅炉蒸汽制冷作为冷源补充的对外供电、供冷。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种联合循环电厂多能互补能源站，包括天然气调压模块、天然气发电、制冷系统、燃气轮机、余热锅炉烟气余热制冷系统、余热锅炉蒸汽制冷系统、水蓄冷系统以及供冷管道系统。

其中，天然气调压模块与天然气发电、制冷系统采用并联方式驳接；天然气调压模块的出口以及天然气发电、制冷系统的出口均连通至燃气轮机；天然气发电、制冷系统用于制得5℃的一次冷水，并输送至供冷管道系统或水蓄冷系统，从供冷管道系统或水蓄冷系统返回的12℃的一次温水输送至天然气发电、制冷系统，形成循环回路；

余热锅炉烟气余热制冷系统，用于从余热锅炉尾部的凝结水加热器抽出一股热水，制得5℃一次冷水并输送至供冷管道系统或水蓄冷系统，从供冷管道系统或水蓄冷系统返回的12℃的一次温水输送至余热锅炉烟气余热制冷系统，形成循环回路；

余热锅炉蒸汽制冷系统，用于从余热锅炉中压过热蒸汽管路引出一股蒸汽，制得5℃的一次冷水并输送至供冷管道系统或水蓄冷系统，从供冷管道系统或水蓄冷系统返回的12℃的一次温水输送至余热锅炉蒸汽制冷系统，形成循环回路；

供冷管道系统中，供冷管道来的7℃的二次冷水，用于输送至各用冷用户，升温后形成14℃的二次温水经供冷管道返回，形成循环回路。