冷却间接进行冷却。目前主要有冰蓄冷冷却、LNG冷能利用和溴化锂吸收制冷等几种形式。
221冰蓄冷冷却
电网一天24h存在用电的波峰和波谷,白天8h为用电高峰,另外16h相对来说用电低谷。冰蓄冷冷却是在用电低谷时,用制冷机制冰储存冷能。在高温且用电高峰时,用储冰的冷量来冷却燃气轮机进气。采用冰蓄冷冷却技术,对电网起到一定的削峰填谷的作用。但该技术所需增加的制冰系统复杂,投资和占地面积大,需用电力驱动压缩式制冷机,耗电量大。该方法具有一定的社会效益,但经济效益较差。适用于电网峰谷差大,但调峰手段有限的地区。
222LNG冷能利用
LNG是一种清洁、高效的能源。它是将气田生产的天然气净化处理,再经超低温(162℃)常压液化形成的液化天然气。LNG使用前需在接收站再气化为天然气,在气化时会释放大量的冷能。LNG冷能利用技术是用乙二醇溶液作为中间载冷剂,经过换热器,将冷能传递给燃气轮机进气的空气,达到降低燃气轮机进气温度目的。需注意的是,冷却温度须严格控制在0℃以上,防止水蒸汽凝结在冷却器表面。其生产过程如图2所示。
印度DabholLNG电厂配套2台F级大型燃气轮机,ISO工况(气温为15℃)出力为787MW,在大气温度为35℃时出力仅为715MW。通过LNG冷能利用加装进气冷却装置,将燃气轮机进气温度降到72℃,出力可达815MW。电厂年增发电量达196亿KWh,投资回收期不到2年,经济效益较好。
223废热制冷(溴化锂吸收制冷)
燃气蒸汽联合循环机组有大量低品位热能白白浪费排放掉,废热制冷技术利用电厂余热来驱动溴化锂制冷机,向燃气轮机进气提供冷源,通过表面式热交换器降低燃气轮机进气温度,达到增加出力提高效率的目的。
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溴化锂吸收式制冷机用溴化锂水溶液为工质,其中水为制冷剂,溴化锂为吸收剂。因用水为制冷剂,蒸发温度在0℃以上,用于制备冷水。用低压水蒸汽或75℃以上的热水作为热源(余热锅炉废热),因溴化锂吸收制冷可以充分利用电厂低品位废热,具有较高经济效益。
深圳金岗电厂PG6541B型燃气轮机采用溴化锂制冷技术冷却进气温度,进气温度从31℃降低到17℃,联合循环功率增加52MW,投资回报期只需2年。其生产流程如图3所示。
3结论
燃气轮机进气采用冷却技术,可以增加燃气轮机出力,提高调峰能力,具有较高的经济效益及社会效益。几种进气冷却方式各有其特点,直接接触式制冷投资小,工期短,但冷却能力较小,受环境湿度影响较大,适用于高温干燥地区。Lr