本發(fā)明屬于燃氣輪機設(shè)計領(lǐng)域，具體涉及一種燃氣輪機調(diào)峰機組降溫裝置。

背景技術(shù)：

燃氣輪機發(fā)電機組及燃氣輪機、余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組，因其起動迅速、負荷調(diào)節(jié)能力強等優(yōu)勢，非常適用于電網(wǎng)備用發(fā)電和調(diào)峰運行，并在我國的電力建設(shè)中發(fā)揮重要作用。但入口空氣溫度對燃氣輪機的性能影響甚大，空氣溫度每升高1℃，其輸出功率通常下降0.5％～0.9％，效率下降0.2％～0.3％。

然而，城市電網(wǎng)高峰負荷往往是夏季大氣溫度最高的時段，其時燃氣輪機入口空氣溫度將遠高于標準大氣溫度。但對于發(fā)電機組特別是燃氣輪機調(diào)峰發(fā)電機組而言，往往希望在高溫季節(jié)有更高的輸出功率及熱效率。解決這一矛盾的有效方法是通過冷卻降低燃氣輪機入口空氣溫度，通常情況下，燃氣輪機進氣冷卻可分為蒸發(fā)式冷卻和制冷式冷卻兩種。

制冷式燃氣輪機進氣冷卻方式由于設(shè)備龐大、占地面積大、造價較高且防爆等級要求較高，進而無法確保燃氣輪機發(fā)電效率和熱效率維持在一個較為經(jīng)濟的運行水平。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種燃氣輪機調(diào)峰方法，通過蒸發(fā)冷卻降低燃氣輪機入口空氣溫度，以提高燃氣輪機出力及熱效率，實現(xiàn)調(diào)峰發(fā)電。該調(diào)峰方法投資少、設(shè)備簡單、維護費用低、能適當降低nox排放、減少壓氣機葉片清洗、進氣阻力小等優(yōu)點，可有效緩解我國城市電網(wǎng)普遍存在的“夏季電荒“問題。

燃氣輪機調(diào)峰機組降溫裝置，包括集水槽、蒸發(fā)冷卻腔體、泵站、噴嘴矩陣、疏水管道、供水管道、擋水板及風機，所述蒸發(fā)冷卻腔體的進氣口連接熱空氣排放源，出氣口連接所述擋風板，噴嘴矩陣布置在所述蒸發(fā)冷卻腔體的頂端，集水槽布置在所述蒸發(fā)冷卻腔體的底端，所述風機設(shè)置在擋水板的背離所述蒸發(fā)冷卻腔體的一端，用于抽離經(jīng)所述蒸發(fā)冷卻腔體排出的氣體，并供給至燃氣輪機調(diào)峰機組，所述擋水板設(shè)置成具有氣液分離的結(jié)構(gòu)，所述噴嘴矩陣包括多個噴嘴，其通過供水管道連接所述泵站，所述泵站通過所述疏水管道連接所述集水槽，所述集水槽內(nèi)設(shè)置有水。

優(yōu)選的是，所述擋水板為pvc擋水板。

優(yōu)選的是，所述擋水板為曲面結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的是，所述擋水板為多層。

優(yōu)選的是，所述集水槽設(shè)置有水補給入口。

優(yōu)選的是，所述風機為軸流風機。

優(yōu)選的是，所述疏水管道上設(shè)置有逆止閥。

優(yōu)選的是，所述泵站包括至少由高壓泵、過濾器、測定空氣干球溫度和相對濕度的氣象站，以及plc控制計量系統(tǒng)組成的撬體。

本發(fā)明提供的降溫裝置，可有效緩減我國城市電網(wǎng)“夏季電荒”問題，該裝置以蒸發(fā)冷卻方式降低燃氣輪機入口空氣溫度，進而提高燃氣輪機出力及熱效率，實現(xiàn)調(diào)峰發(fā)電。具有投資少、設(shè)備簡單、維護費用低、nox排放低、壓氣機葉片清洗頻率低、進氣阻力小等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為按照本發(fā)明燃氣輪機調(diào)峰機組降溫裝置的一優(yōu)選實施例的燃氣輪機調(diào)峰機組結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明圖1所示實施例的降溫裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為蒸發(fā)冷卻器、2為燃氣輪機、3為發(fā)電機、4為饋電柜、5為電網(wǎng)、6為燃機電子控制器、7為電容補償柜、8為人機上位、9為集水槽、10為蒸發(fā)冷卻腔體、11為泵站、12為噴嘴矩陣、13為疏水管道、14為供水管道、15為擋水板、16為風機。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。

本發(fā)明提出了一種燃氣輪機調(diào)峰機組降溫裝置，圖1給出了燃氣輪機調(diào)峰機組的調(diào)峰線路圖，包括蒸發(fā)冷卻器1、燃氣輪機2、發(fā)電機3、饋電柜4、電網(wǎng)5、燃機電子控制器6、電容補償柜7及人機上位8。

所述蒸發(fā)冷卻器1，可通過供給設(shè)備加載待蒸發(fā)或待汽化的液體，優(yōu)選為水，該冷卻器可將水高細度霧化后，噴入干燥的熱空氣流中，利用水霧化后表面積急劇增大的特點來強化蒸發(fā)冷卻效果，可以將熱空氣冷卻至飽和點附近，具有很高的冷卻效率。

所述蒸發(fā)冷卻器1，即本發(fā)明所述的降溫裝置，如圖2所示，主要包括泵站11、噴嘴矩陣12、供水管道14、疏水管道13、擋水板15及風機16等。泵站11是由交流電機驅(qū)動的陶瓷活塞式高壓泵、過濾器、測定空氣干球溫度和相對濕度的氣象站，以及plc控制計量系統(tǒng)組成為一個可以露天布置的撬體；噴嘴矩陣12為由眾多噴嘴及布水管組成，并可固定在蒸發(fā)冷卻區(qū)域上方的噴嘴組合；供水管則是連接泵站和噴嘴矩陣的高壓不銹鋼管道；疏水管是布置在蒸發(fā)冷卻器底部的排水管道，其端部裝有逆止閥，確保運行時正常疏水；擋水板是為高效pvc擋水板，采用多曲面設(shè)計，具有汽水分離效果好、阻力小、重量輕、耐腐蝕、易清洗等特點；風機16為軸流風機，噪音低，運行平穩(wěn)，鋁合金葉片，重量輕，可將處理后接近飽和的冷空氣送入燃機進氣穩(wěn)壓室。

所述燃氣輪機2，其進氣穩(wěn)壓室上方安裝有蒸發(fā)冷卻器1，輸出軸通過聯(lián)軸器與發(fā)電機3軸相連。

所述發(fā)電機3，優(yōu)選異步電機，其三相定子繞組與饋電柜4的接口a相連。

所述饋電柜4的接口b與電網(wǎng)5連接，饋電柜4的接口c與燃機電子控制器6的接口e連接，饋電柜4的接口d與電容補償柜7連接。

所述燃氣輪機電子控制器6的接口f與燃氣輪機2連接，燃氣輪機電子控制器6的接口g與人機上位8相連。

所述電容補償柜7，優(yōu)選并聯(lián)電容補償柜，可減少發(fā)電機3發(fā)出的無功電流，提高功率因素。

本發(fā)明在環(huán)境溫度較高、相對濕度較低的時段，燃氣輪機吸入空氣的溫度能夠通過蒸發(fā)冷卻原理以相對簡單有效的方式降低，且因此提高燃氣輪機的效率和功率

在圖2中示出的蒸發(fā)冷卻器1作為吸氣冷卻器用于冷卻從環(huán)境抽吸的且供給燃氣輪機壓氣機的吸入空氣，蒸發(fā)冷卻器1為此具有由封閉殼體包圍的氣流通道。所述氣流通道入口為干熱空氣，出口為濕冷空氣。在氣流通道進口處布置有蒸發(fā)冷卻腔體10，其頂部設(shè)有噴嘴矩陣12，根據(jù)蒸發(fā)冷卻原理，噴嘴矩陣12噴淋的水部分在蒸發(fā)冷卻腔體10蒸發(fā)或汽化，以此一方面增加空氣流的相對濕度，另一方面降低空氣流的溫度。未汽化的水在蒸發(fā)冷卻器底部的集水槽9內(nèi)匯聚，并通過泵站往復循環(huán)。所述集水槽9通過水補給入口需定期添加新鮮水—優(yōu)選地為日常的自來水—補償由蒸發(fā)造成的回路內(nèi)的液體損失。

最后需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。