燃气轮机进气冷却技术现状及发展趋势.pdfVIP

第 25卷第2期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．25，№ ．2 Feb．。2009 37 2009年 2月 EIectricP0werScienceandEngineering 燃气轮机进气冷却技术现状及发展趋势 王松岭，张莉娜，张学镭 (华北电力大学 能源与动力工程学院，河北保定O71003) 摘要：对燃气一蒸汽联合循环加装进气冷却装置，可以在夏季高温时期增加机组出力，满足调峰需要。介 绍了几种燃气轮机进气冷却技术，并对其进行比较，提出了一种冷却燃机进气的考法一一热管废热利用型 LiBr吸收式制冷。该方法充分利用了电站低品位热能，使工质传热效率高、设备运行可靠、设备运行及维 护费用低。 关键词：燃气轮机；进气冷却；废热；热管 中图分类号：TM6l1．31 文献标识码：A 制冷，以除去进气的显热和潜热。 1 概 述 2．1直接接触式冷却 直接接触制冷是利用水在空气中蒸发吸热来达 燃气轮机 以其体积小、启动速度快等优点，被 到降低空气温度 的目的，水不断喷向空气，湿空气 认为是最适合用于调峰的机组，但在夏季用电高峰 相对湿度不断提高，当相对湿度达到 lO0％时，蒸 时段，因温度较高导致机组出力下降，调峰能力大 发降温过程停止。其基本生产过程如图1所示。直 大削弱。据研究，环境温度升高 1℃最大可导致 接接触制冷系统简单，投资少，运行及维护费用 燃气轮机额定发电能力下降1％…。 低；但冷度较低，冷却后进气温度只能接近，却永 燃气轮机出力随环境温度升高而下降，主要是 远也达不到环境湿球温度，受环境湿度及水温影响 由于燃气轮机是恒体积流量的动力设备，流过的空 较大，一般多用于高温、干燥的地区H】。我国新疆 气质量取决于空气密度，气温越高密度越低，致使 塔里木油田轮南 电站 夏季气温常常超过 40℃， 吸入压气机的空气质量流量减少，机组的作功能力 相对湿度在 10％左右，加装了蒸发空冷器后，机 随之变小。另外，压气机的耗功量随吸入空气的热 组功率增加，热耗率和排气温度有所下降。 力学温度成正比变化，即大气温度升高时，压气机 耗功增加，燃气轮机的净出力减小 口。 由此可见，加装进气冷却装置，在夏季尖峰负 大 荷期间能提高联合循环 电站的发电能力，具有较高 的社会效益和经济效益。另外，进气冷却还可减小 NO 的排放p，保持燃气轮机发电的稳定性，减少 机组维护费用 。 图1 直接接触式制冷 2 进气冷却技术 2．2 间接接触式冷却 间接接触式冷却：冷却介质与空气不直接接 目前，进气冷却技术主要有两类：一类是直接 触，通过空气冷却器冷却压气机进 口空气。目前主 接触制冷，以除去进气显热：另一类是间接接触式 要方法有冰蓄冷冷却、LNG冷能利用、压缩式制 收稿 日期：2o08—12—10． 作者简介：王松岭 (1954一)，男，华北电力大学能源与动力工程学院教授 38 电 力 科 学 与 工 程 2009年 冷和废热制冷等几种形式。 制冷方式不受环境影响，系统简单，体积小，占地 2．2．1冰蓄冷冷却 少，可以获得较低的制冷温度：但其最大的缺点是 冰蓄冷冷却是利用冰的潜热蓄能，在 电网低谷 需要消耗电力，尤其是在高峰时段要使用