燃气轮机废热吸收式制冷进气冷却系统设计

摘要

随着经济的不断发展，能源问题和环境问题日渐突出。对于地处沙漠地带的天然气加压站，能源显得尤为可贵，因此能源高效利用的重要性也被提上日程。作为一种常见的燃气轮机能源高效利用策略，进气冷却技术有效的修正了环境温度对燃气轮机性能的影响，一直以来都受到极大重视;与此同时，多数燃气轮机电厂已经达到了一个高层次的热利用节点，以至于未来的能效提升只能依赖于废热利用，低品位排气废热利用的发展潜力不容小觑。
　　吸收式制冷技术将两者有机的结合起来，利用燃气轮机排出的废热作为驱动力，制取冷量可用于进气冷却:以废热制冷，既回收利用了废热，又提高了燃机效率。目前，吸收式冷却技术已经被成功的应用于燃气轮机的进气冷却领域。相比蒸发式冷却，吸收式冷却在废热利用方面的优势明显:吸收式制冷机只需要蒸汽压缩式制冷机十分之一的能量就可以运转起来，同时还具有环境友好、无噪音、易于与现有燃气轮机设备集成的优点，必将得到越来越多的关注和运用。
　　本设计以地处沙漠的天然气加压站的进气冷却需求作为工程背景，选取合适的工质对和循环，构建出一套燃气轮机废热吸收式制冷进气冷却系统。但由于系统的负荷计算过程冗长繁复，为了便于计算多工况下的循环热力参数，本设计编写了针对R124-DMAC的吸收式制冷系统负荷计算软件，可计算各状态点的压力及温度等参数，使得计算过程大大简化，为换热器的设计选型和多工况监测做好了铺垫。此外，为了完成整套系统的设计，本文根据设计工况的要求对系统中包括蒸发器、冷凝器、吸收器、发生器在内的换热器设备进行了热力设计计算并针对不同换热情况提出了符合实际要求的换热器结构，最终得出了整套系统的性能系，为0.528。经过理论估算，搭载此吸收式制冷系统的进气冷却系统可以为燃气轮机机组带来20％的输出功增量和10％的进气质量增量。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 工程背景

1．1．1 蒸发式冷却

1．1．2 机械式洽却

1．1．3 吸收式冶却

1．1．4 蓄冶冷却

1．1．5 其他方式

1．2 废热利用

1．3 吸收式制冷

1．3．1 吸收式制冷系统的工作原理

1．3．2 吸收式制冷系统的工质对

1．3．3 吸收式制洽系统的循环

1．4 本文研究思路与内容

2 负荷计算软件

2．1 软件计算模型

2．1．1 燃气轮机废热吸收式制冷循环

2．1．2 工质对选择

2．1．3 循环热力计算

2．2 软件说明书

2．2．1 安装与卸载

2．2．2 主界面及功能

2．2．3 常见问题补充说明

3 软件实用性评估

3．1 算例一

3．2 算例二

3．3 算例三

3．4 实用性分析

4 换热器设计

4．1 发生器

4．2 泠凝器

4．3 吸收器

4．4 蒸发器

结论

参考文献

附录

致谢