一种利用LNG冷能进行燃气轮机进气冷却除湿的系统

摘要

本发明涉及一种利用LNG冷能进行燃气轮机进气冷却的系统，包括LNG储罐，LNG储罐中的液态天然气在LNG泵的作用下进入换热器中释放冷能，从换热器出来的天然气经燃气调压站调压进入燃烧室中燃烧；液态天然气在换热器中释放的冷能由冷媒吸收，冷媒吸收冷能后进入冷媒储罐中，冷媒储罐中的冷媒在冷媒循环泵的作用下进入燃机进气冷却模块，在燃机进气冷却模块中释放冷能后，进入换热器中吸收冷能；在燃机进气冷却模块中冷却的空气经进气室进入燃烧室与天然气一起燃烧，燃烧的天然气进入膨胀室。相对于现有技术，本发明利用LNG气化过程产生冷能来解决夏季环境温度、湿度较高，燃机出力降低的技术问题，冷媒在冷媒循环泵的作用下，进行吸收冷能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用LNG冷能进行燃气轮机进气冷却的系统。

背景技术

燃气轮机的出力，也就是功率，主要和进气燃烧温度和压力有关。提高燃机出力，一方面改进燃机技术，研发新型材料，提高燃机进气燃烧温度；另一方面，可以增加进气质量流量，增加透平输出功。

燃气轮机在运行中，由于夏季空气温度高，燃机压气室吸入空气质量减少，燃机出力降低；而夏季恰好是用电高峰期，在夏季用电高峰期，提高燃机出力成为困扰电厂的一大技术问题。

LNG是由气态天然气经深冷加工液化后获得，温度为-162℃，气化过程中会产生大量冷能，如不加以利用，会浪费大量能量并且造成冷污染。以LNG为气源的燃气电厂，利用LNG气化冷能来冷却燃机进气系统，不仅具有良好经济效益，还有良好社会和环境效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在空气温度高时，燃机压气室吸入空气质量减少，燃机出力降低，影响供电，为解决上述问题，提供一种利用LNG冷能进行燃气轮机进气冷却除湿的系统。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种利用LNG冷能进行燃气轮机进气冷却除湿的系统，包括LNG储罐，LNG储罐中的液态天然气在LNG泵的作用下进入换热器中释放冷能，从换热器出来的天然气经燃气调压站调压进入燃烧室中燃烧；液态天然气在换热器中释放的冷能由冷媒吸收，冷媒吸收冷能后进入冷媒储罐中，冷媒储罐中的冷媒在冷媒循环泵的作用下进入燃机进气冷却模块，在燃机进气冷却模块中释放冷能后，进入换热器中吸收冷能；在燃机进气冷却模块中冷却的空气经进气室进入燃烧室与天然气一起燃烧，燃烧的天然气进入膨胀室。

燃机进气冷却模块包括外壳，从进气端到出气端外壳内依次设置有百叶窗、过滤模块、冷却模块、收水器和消声器，过滤模块下端设置有集灰槽，收水器的下端设置有排水槽。

冷却模块为模块化盘管。

盘管上设置有翅片。

燃气轮机可利用LNG做气源，也可以利用管道天然气做气源。

相对于现有技术，本发明利用LNG气化过程产生冷能来解决夏季环境温度、湿度较高，燃机出力降低的技术问题，冷媒在冷媒循环泵的作用下，进行吸收冷能。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是燃机进气冷却模块结构示意图。

其中，1是LNG储罐；2是LNG泵；3是换热器；4是冷媒储罐；5是冷媒循环泵；6是燃机进气冷却模块；7是进气室；8是燃烧室；9是膨胀室；10是燃气调压站；11是百叶窗；12是过滤模块；13是冷却模块；14是收水器；15是消声器；16是排水槽；17是集灰槽。

具体实施方式

如图1-图2，一种利用LNG冷能进行燃气轮机进气冷却除湿的系统，包括LNG储罐1，LNG储罐1中的液态天然气在LNG泵2的作用下进入换热器3中释放冷能，从换热器3出来的天然气经燃气调压站10调压进入燃烧室8中燃烧；液态天然气在换热器3中释放的冷能由冷媒吸收，冷媒吸收冷能后进入冷媒储罐4中，冷媒储罐4中的冷媒在冷媒循环泵5的作用下进入燃机进气冷却模块6，在燃机进气冷却模块6中释放冷能后，进入换热器3中吸收冷能；在燃机进气冷却模块6中冷却的空气经进气室7进入燃烧室8与天然气一起燃烧，燃烧的天然气进入膨胀室9。在换热器3和燃气调压站10之间还连接有进气管道，进气管道上设置有阀门。

LNG气化冷能的回收（图1）通过下面方式实现：水-乙二醇载冷剂作为中间冷媒，通过换热器3和LNG进行换热，换热后的载冷剂（可达-30℃）储存在储罐4内，载冷剂在通过安装在燃机进气冷却模块6来冷却进气。

燃机进气冷却模块6包括外壳，从进气端到出气端外壳内依次设置有百叶窗11、过滤模块12、冷却模块13、收水器14和消声器15，过滤模块12下端设置有集灰槽17，收水器14的下端设置有排水槽16。

进气冷却除湿是这样实现的（图2）：根据外界环境、天气状况，通过控制百叶窗11，来控制进气方向，百叶窗11也把大型杂物阻挡在外；气体进入过滤模块12过滤吸附空气中的金属粉末、灰尘、矿尘和水分。进气冷却模块13是一系列模块化盘管，根据不同进气量和传热速率，选择不同的盘管组合方式，所述的盘管，可以为铝合金、铜管、碳钢管和不锈钢管；管外可增加翅片强化传热，进气冷却盘管下方设置有放水管。空气温度降低后，空气相对湿度增大，析出的液滴通过收水器14除去，通过排水槽16排出。

本发明可以回收LNG气化时释放的冷能，变废冷为宝；另一方面，在降低燃机入口空气温度的同时，还能降低湿度，不仅提高燃机夏季出力，还可以保护燃机内件。