一種工業天然氣分布式供能系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種工業天然氣分布式供能系統，包括空氣進氣管，天然氣進氣管，燃氣輪機，燃氣內燃機，溴化鋰制冷機，空氣調節箱，天然氣壓縮機，燃氣內燃機電力并網裝置，燃氣輪機電力并網裝置，余熱鍋爐，其特征是：所述天然氣進氣管（2）分別連接燃氣內燃機（11）的內燃機進氣口和天然氣壓縮機（3）的壓縮機進氣口，所述燃氣內燃機（11）的電力輸出端通過電線連接燃氣內燃機電力并網裝置（10），燃氣內燃機（11）分別設有內燃機缸套出水口、內燃機排煙口、內燃機缸套回水口和內燃機進氣口，系統運行成本低，可以為用戶帶來更多的效益。
【專利說明】一種工業天然氣分布式供能系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及天然氣分布式能源系統領域，具體的說是一種工業天然氣分布式供能系統。
【背景技術】
[0002]燃氣輪機的發電效率和熱效率受其環境溫度影響較大，隨著環境溫度，即燃氣輪機進氣溫度的不斷升高，其發電效率會不斷降低，導致滿載出力也會不斷降低。因此，對于基于燃氣輪機的天然氣分布式供能系統，在夏季，由于環境溫度普遍超過30°C，導致系統實際發電效率較之額定工況下的發電效率降低20?30%，但同時系統熱效率會升高，而往往用戶在夏季用熱量減少，因此，傳統的基于燃氣輪機的天然氣分布式供能系統在夏季由于發電效率的大幅降低導致系統需要向電網購買更多的電力，而同時由于熱效率的增加而負荷減少，導致熱量無法得到有效利用，高溫煙氣直接排空，系統整體的一次能源利用效率降低,運行成本增加,經濟性大幅降低。
【發明內容】
[0003]本實用新型為克服現有技術的不足，將燃氣輪機與燃氣內燃機聯合配置，通過燃氣內燃機的余熱制冷，冷卻燃氣輪機進氣，提高燃氣輪機的發電效率。
[0004]為實現上述目的，設計一種工業天然氣分布式供能系統，包括空氣進氣管，天然氣進氣管，燃氣輪機，燃氣內燃機，溴化鋰制冷機，空氣調節箱，天然氣壓縮機，燃氣內燃機電力并網裝置，燃氣輪機電力并網裝置，余熱鍋爐，其特征是:所述天然氣進氣管分別連接燃氣內燃機的內燃機進氣口和天然氣壓縮機的壓縮機進氣口，所述燃氣內燃機的電力輸出端通過電線連接燃氣內燃機電力并網裝置，燃氣內燃機分別設有內燃機缸套出水口、內燃機排煙口、內燃機缸套回水口和內燃機進氣口，燃氣內燃機的內燃機缸套出水口和內燃機排煙口分別通過燃氣內燃機出水管和燃氣內燃機排煙管連接溴化鋰制冷機，所述溴化鋰制冷機分別設有制冷機缸套出水口、制冷機缸套進水口、制冷機進煙口、制冷機排煙口、制冷機回水口和制冷機出水口，溴化鋰制冷機的制冷機缸套進水口和制冷機進煙口分別連接燃氣內燃機出水管和燃氣內燃機排煙管，溴化鋰制冷機的制冷機缸套出水口通過燃氣內燃機回水管連接燃氣內燃機的內燃機缸套回水口，溴化鋰制冷機的制冷機排煙口連接制冷機排煙管，溴化鋰制冷機的制冷機出水口通過制冷機出水管連接空氣調節箱，所述空氣調節箱分別設有調節箱出水口、調節箱進水口、調節箱出氣口和調節箱進氣口，空氣調節箱的調節箱進水口和調節箱進氣口分別連接制冷機出水管和空氣進氣管，空氣調節箱的調節箱出水口通過制冷機回水管連接溴化鋰制冷機的制冷機回水口，空氣調節箱的調節箱出氣口通過燃氣輪機進氣管連接燃氣輪機。
[0005]所述燃氣輪機分別設有輪機空氣進氣口、輪機天然氣進氣口和輪機排煙口，燃氣輪機的輪機空氣進氣口連接燃氣輪機進氣管，燃氣輪機的輪機天然氣進氣口連接天然氣壓縮機的壓縮機出氣口，燃氣輪機的輪機電力輸出端通過另一電線連接燃氣輪機電力并網裝置，燃氣輪機的輪機排煙口通過燃氣輪機排氣管連接余熱鍋爐的鍋爐進煙口。
[0006]所述余熱鍋爐分別設有鍋爐進煙口、鍋爐排煙口和鍋爐蒸汽出氣口，余熱鍋爐的鍋爐進煙口連接燃氣輪機排氣管，余熱鍋爐的鍋爐排煙口連接余熱鍋爐排煙管，余熱鍋爐的鍋爐蒸汽出氣口連接余熱鍋爐蒸汽管。
[0007]本實用新型同現有技術相比，在夏季工況下，發電效率更高；系統整體熱效率高，其余熱得到全部利用；系統運行成本低，可以為用戶帶來更多的效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為現有基于燃氣輪機的天然氣分布式供能系統簡圖。
[0009]圖2為本實用新型天然氣分布式供能系統簡圖。
[0010]圖3為夏季工況下現有系統能源輸入輸出圖。
[0011]圖4為夏季工況下本實用新型能源輸入輸出圖。
[0012]參見圖1?圖4，進氣管其中，I是空氣進氣管，2是天然氣進氣管，3是天然氣壓縮機，4是燃氣輪機，5是燃氣輪機電力并網裝置，6是燃氣輪機排氣管，7是余熱鍋爐，8是余熱鍋爐排煙管，9是余熱鍋爐蒸汽管，10是燃氣內燃機電力并網裝置，11是燃氣內燃機，12是燃氣內燃機回水管，13是燃氣內燃機出水管，14是燃氣內燃機排煙管，15是溴化鋰制冷機，16是制冷機回水管，17是制冷機出水管，18是空氣調節箱，19是燃氣輪機進氣管，20是制冷機排煙管。
【具體實施方式】
[0013]下面根據附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0014]如圖1所示為現有的基于燃氣輪機的天然氣分布式供能系統簡圖，天然氣通過天然氣進氣管2進入天然氣壓縮機3，由天然氣壓縮機3將天然氣壓縮至一定壓力后進入燃氣輪機4，在燃氣輪機4的燃燒室中與從空氣進氣管I中進入的高壓空氣燃燒反應，燃燒產生的高溫高壓氣體推動燃氣輪機4的膨脹機作功，將熱能轉換為機械能，同時，膨脹機通過連軸器帶動發電機發電，將機械能轉換為電能，并將電力送入燃氣輪機電力并網裝置5。發完電的煙氣溫度仍然較高，大約500°C，通過燃氣輪機排氣管6進入余熱鍋爐7后產生蒸汽，由余熱鍋爐蒸汽管9輸出供企業使用，同時由余熱鍋爐排煙管8排出高溫煙氣。
[0015]如圖2所示為本實用新型天然氣分布式供能系統簡圖，所述天然氣進氣管2分別連接燃氣內燃機11的內燃機進氣口和天然氣壓縮機3的壓縮機進氣口，所述燃氣內燃機11的電力輸出端通過電線連接燃氣內燃機電力并網裝置10，燃氣內燃機11分別設有內燃機缸套出水口、內燃機排煙口、內燃機缸套回水口和內燃機進氣口，燃氣內燃機11的內燃機缸套出水口和內燃機排煙口分別通過燃氣內燃機出水管13和燃氣內燃機排煙管14連接溴化鋰制冷機15，所述溴化鋰制冷機15分別設有制冷機缸套出水口、制冷機缸套進水口、制冷機進煙口、制冷機排煙口、制冷機回水口和制冷機出水口，溴化鋰制冷機15的制冷機缸套進水口和制冷機進煙口分別連接燃氣內燃機出水管13和燃氣內燃機排煙管14，溴化鋰制冷機15的制冷機缸套出水口通過燃氣內燃機回水管12連接燃氣內燃機11的內燃機缸套回水口，溴化鋰制冷機15的制冷機排煙口連接制冷機排煙管20，溴化鋰制冷機15的制冷機出水口通過制冷機出水管17連接空氣調節箱18，所述空氣調節箱分別設有調節箱出水口、調節箱進水口、調節箱出氣口和調節箱進氣口，空氣調節箱18的調節箱進水口和調節箱進氣口分別連接制冷機出水管17和空氣進氣管1，空氣調節箱18的調節箱出水口通過制冷機回水管16連接溴化鋰制冷機15的制冷機回水口，空氣調節箱18的調節箱出氣口通過燃氣輪機進氣管19連接燃氣輪機4。
[0016]所述燃氣輪機4分別設有輪機空氣進氣口、輪機天然氣進氣口和輪機排煙口，燃氣輪機4的輪機空氣進氣口連接燃氣輪機進氣管19，燃氣輪機4的輪機天然氣進氣口連接天然氣壓縮機3的壓縮機出氣口，燃氣輪機4的輪機電力輸出端通過另一電線連接燃氣輪機電力并網裝置5，燃氣輪機4的輪機排煙口通過燃氣輪機排氣管6連接余熱鍋爐7的鍋爐進煙口。所述余熱鍋爐7分別設有鍋爐進煙口、鍋爐排煙口和鍋爐蒸汽出氣口，余熱鍋爐7的鍋爐進煙口連接燃氣輪機排氣管6，余熱鍋爐7的鍋爐排煙口連接余熱鍋爐排煙管8，余熱鍋爐7的鍋爐蒸汽出氣口連接余熱鍋爐蒸汽管9。
[0017]本實用新型在傳統功能系統的基礎上增加燃氣內燃機11、溴化鋰制冷機15和空氣調節箱18，所述燃氣內燃機11的裝機容量要遠小于燃氣輪機4，約為燃氣輪機4裝機容量的10%，燃氣輪機全年穩定運行，夏季工況下，燃氣內燃機11啟動，所產生的余熱包括高溫煙氣和缸套水通過溴化鋰制冷機15制取冷凍水，冷凍水通入空氣調節箱18，使燃氣輪機4的進氣溫度降低至15°C左右。在非夏季工況下，燃氣內燃機停運。所述溴化鋰制冷機15為煙氣熱水型溴化鋰制冷機。所述燃氣輪機電力并網裝置5和燃氣內燃機電力并網裝置10與市政電網并網。
[0018]實施例一:
[0019]如圖3?圖4所示為現有某供能系統和本實用新型供能系統在夏季工況下，系統的輸入與輸出。在夏季工況下，現有供能系統輸入天然氣1736Nm3/h，輸出電力4400kW，蒸汽14.2t/h，發電效率25.64%，熱效率57.93%，總熱效率83.57% ;本實用新型供能系統輸入天然氣1862Nm3/h，輸出電力5700kW，冷凍水560kW，蒸汽13.lt/h，發電效率30.96%，冷效率
3.04%,熱效率49.82%,總熱效率83.82%。
[0020]從上可知，本實用新型發電效率30.96%，較之傳統供能系統發電效率25.64%具有顯著優勢，提升了近21%。
【權利要求】
1.一種工業天然氣分布式供能系統，包括空氣進氣管，天然氣進氣管，燃氣輪機，燃氣內燃機，溴化鋰制冷機，空氣調節箱，天然氣壓縮機，燃氣內燃機電力并網裝置，燃氣輪機電力并網裝置，余熱鍋爐，其特征是:所述天然氣進氣管(2)分別連接燃氣內燃機(11)的內燃機進氣口和天然氣壓縮機(3)的壓縮機進氣口，所述燃氣內燃機(11)的電力輸出端通過電線連接燃氣內燃機電力并網裝置(10 )，燃氣內燃機(11)分別設有內燃機缸套出水口、內燃機排煙口、內燃機缸套回水口和內燃機進氣口，燃氣內燃機(11)的內燃機缸套出水口和內燃機排煙口分別通過燃氣內燃機出水管(13)和燃氣內燃機排煙管(14)連接溴化鋰制冷機(15)，所述溴化鋰制冷機(15)分別設有制冷機缸套出水口、制冷機缸套進水口、制冷機進煙口、制冷機排煙口、制冷機回水口和制冷機出水口，溴化鋰制冷機(15)的制冷機缸套進水口和制冷機進煙口分別連接燃氣內燃機出水管(13)和燃氣內燃機排煙管(14)，溴化鋰制冷機(15 )的制冷機缸套出水口通過燃氣內燃機回水管(12 )連接燃氣內燃機(11)的內燃機缸套回水口，溴化鋰制冷機(15)的制冷機排煙口連接制冷機排煙管(20)，溴化鋰制冷機(15)的制冷機出水口通過制冷機出水管(17)連接空氣調節箱(18)，所述空氣調節箱()分別設有調節箱出水口、調節箱進水口、調節箱出氣口和調節箱進氣口，空氣調節箱(18)的調節箱進水口和調節箱進氣口分別連接制冷機出水管(17)和空氣進氣管(I )，空氣調節箱(18)的調節箱出水口通過制冷機回水管(16)連接溴化鋰制冷機(15)的制冷機回水口，空氣調節箱(18)的調節箱出氣口通過燃氣輪機進氣管(19)連接燃氣輪機(4)。
2.如權利要求1所述的一種工業天然氣分布式供能系統，其特征是:所述燃氣輪機(4)分別設有輪機空氣進氣口、輪機天然氣進氣口和輪機排煙口，燃氣輪機(4)的輪機空氣進氣口連接燃氣輪機進氣管(19)，燃氣輪機(4)的輪機天然氣進氣口連接天然氣壓縮機(3)的壓縮機出氣口，燃氣輪機(4)的輪機電力輸出端通過另一電線連接燃氣輪機電力并網裝置(5),燃氣輪機(4)的輪機排煙口通過燃氣輪機排氣管(6)連接余熱鍋爐(7)的鍋爐進煙口。
3.如權利要求2所述的一種工業天然氣分布式供能系統，其特征是:所述余熱鍋爐(7)分別設有鍋爐進煙口、鍋爐排煙口和鍋爐蒸汽出氣口，余熱鍋爐(7)的鍋爐進煙口連接燃氣輪機排氣管(6 )，余熱鍋爐(7 )的鍋爐排煙口連接余熱鍋爐排煙管(8 )，余熱鍋爐(7 )的鍋爐蒸汽出氣口連接余熱鍋爐蒸汽管(9)。
【文檔編號】F02C7/22GK204003106SQ201420379049
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月10日 優先權日:2014年7月10日
【發明者】姚鈺鋒, 吳竺, 朱彤 申請人:上海博翎能源科技有限公司