分布式能源燃氣發電機組利用余熱提高發電效率的隔聲罩的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及分布式能源領域，具體涉及一種節能減排、低消耗高產出，并可進行低成本模塊化制作的余熱再利用冷熱電三聯供密閉簡潔型聯合循環系統。
【背景技術】
[0002]人類以燃燒礦石燃料為主的傳統凝汽式發電循環已有一百多年的運行歷史，目前技術上相當成熟，大型電站已采用超-超臨界機組，循環效率已接近理論值，能達到45%左右，熱電廠循環效率也只能達到65%左右，為人類的生活和社會經濟發展作出了巨大的貢獻。但是以燃燒礦石燃料為主的傳統發電系統存在大量污染物排放和余熱能源排放浪費的問題，造成了嚴重的環境及空氣的污染且導致城市熱島效應，對人類的健康生活和社會經濟可持續發展已構成嚴重威脅。因此，如何減少對環境空氣的污染和提高一次能源利用效率已迫在眉睫。隨著人類生活水平不斷提高，人們對熱能、冷能消耗量也愈來愈大，城市能源消耗居高不下，如何節能減排已是實現經濟可持續發展的頭等大事。
[0003]隨著日益嚴峻的能源形勢和科學技術的不斷進步，余熱利用技術研發和推廣應用的必要性和緊迫性也成了社會共識。三聯供能系統=發電系統+供熱系統+制冷系統，是把三種系統組合成一套閉環式能源綜合、梯級、高效生產并保持正常輸出的能源生產系統，該系統已得到了發達國家的認可和推廣。
[0004]分布式能源燃氣冷熱電三聯供系統項目不同于一般常規的大型燃氣發電廠，為減少能量的輸送能耗，項目的選址是必須緊靠用戶端，由此也產生了燃氣發電機組運行噪音污染的新課題(燃氣發電機組運行噪音值約:105~125dB(A)，)。目前工程上一般都采用密閉式隔聲罩降噪處理，這樣又進一步造成了燃氣發電機組使用環境溫度條件的惡化，甚至可能超過燃氣發電機組產品制造商對產品的正常使用環境條件最高極限，嚴重威脅到設備的穩定、安全運行。
[0005]鑒于目前世界上所有燃氣發電機組產品制造商所提供的技術參數，都是依據于環境溫度:+25C° (燃氣輪機)，相對濕度:50%，大氣壓力:100千帕的運行工況條件測試數據，其實際的發電效率約為:35°/『40%之間。也就是說當前國內外燃氣發電機組在這樣的條件下所運行的發電機組能源利用浪費率也在60%以上。可是具體項目應用上的環境溫度已遠遠大于產品制造商的測試環境條件，所以造成了分布式能源燃氣發電機組的平均發電效率低于35%，部分燃氣發電機組產品甚至還不到30%的發電效率，造成了一次能源(天然氣)的巨大浪費，大型燃氣發電系統只能再采取聯合循環減少能源浪費。分布式能源中小型燃氣發電系統項目設計院以常規的理論計算依據投資項目與實際應用產生了巨大的差異，使項目投資虧損不可避免，造成了項目無法納入正常的企業化投資建設和商業化經營管理通道。
[0006]現有的燃氣冷熱電三聯供系統(簡稱:CCHP三聯供系統)一般是由天然氣為燃料的燃氣發電機組、溴化鋰吸收式冷/熱水機組和離心壓縮式制冷熱泵機組等裝置設備所組成，理論上能在產生35%左右電能和65%左右熱能，這是產品制造商在理想的環境條件溫度為+25C°，相對濕度為50%，大氣壓力為100千帕的運行工況條件測試產生的數據。實際項目應用條件環境溫度、濕度的提高或降低等其助燃空氣密度焓值隨之變化，會帶來燃氣發電機組的發電效率下降，潤滑油溫度、缸體溫度的上升導致點火系統快速老化增加維保費用。在極限的環境條件下運行會造成燃氣發電機組安全報警、突發性停車事故的發生，輕者造成系統一時癱瘓，重者甚至會引發嚴重的安全生產事故，威脅系統運營管理企業員工的人身安全。
[0007]城市熱島效應使近幾年像上海這樣的城市夏季最高環境氣溫曾達到+40.9C°的歷史最高值，在這樣的環境條件下運行燃氣發電機組其發電效率下降速度是可想而知。
【發明內容】
[0008]本實用新型的目的在于解決現有技術的上述缺陷，提供一種燃氣發電機組利用余熱提高發電效率的隔聲罩，可以保證分布式能源燃氣冷熱電三聯供系統的正常安全運行，在滿足機房噪音污染治理效果的前提下保證燃氣發電機組的運行環境條件，進行穩定和優化燃氣發電機組的燃燒空氣進氣環境工況條件，使燃氣發電機組的運行條件接近或優于制造商的產品出廠測試條件，為提高設備的穩定運行系數提供外部條件。它可以在不增加能源消耗成本的基礎上連續平穩運行安全、能源余熱利用率高、提高系統的可靠性和安全性、增強項目的適應性。
[0009]我們可以通過綜合利用三聯供系統中現有的特殊設備和燃氣發電機組排放的約:60%余熱能量，進行穩定和優化燃氣發電機組的助燃空氣進氣環境工況條件，使燃氣發電機組的運行條件接近或優于制造商的產品出廠測試條件，為提高設備的穩定運行提供外部條件。對于采用自然通風冷卻并安裝在密閉式隔聲罩內的燃氣發電機組，其工作環境溫度將高于:+35C°以上，甚至可達:+45C°這樣的項目應用本技術燃氣發電機組的發電效率增加值會更加顯著。這樣既滿足了降噪和提高了燃氣發電機組的發電效率又降低了分布式能源項目系統整體的廢熱排放值，形成一個簡潔的聯合循環方式。其效果:延長燃氣發電機組的使用壽命，降低運行維保費用(燃氣內燃機:減少火花塞年更換次數)也可延長潤滑油的更換時間，真正起到了節能減排、低消耗高產出的現代經濟型社會的發展需求，最終實現多方盈利的分布式能源燃氣冷熱電三聯供能系統建設目標。
[0010]在分布式能源燃氣冷熱電三聯供能系統中采用吸收制冷冷卻方法，能有效提高機房系統綜合能源利用效率既經濟又安全。吸收制冷冷卻方法是在燃氣發電機組助燃氣體進口處設置一翅片式表面換熱器，空氣在管外翅片側流動，冷源在管內流動。與常規管翅式換熱器不同，這種換熱器要考慮空氣中冷凝水的分離、收集與排放，空氣冷卻過程見圖1。在圖中，a點表示環境條件，c點表示要把空氣冷卻到的進氣狀態。隨著空氣通過表面式換熱器把顯熱傳給冷源，空氣的相對濕度增加，空氣溫度逐漸降低到露點溫度(b點)。如果要把空氣溫度降低到露點溫度以下，除了這部分顯熱外，還需要空氣中水蒸汽凝結時的潛熱。從b點到c點空氣中的水蒸汽開始凝結，使得c點的濕度達到100%(處于飽和狀態)。a-b和b_c分別表不顯熱和潛熱。
[0011]區域冷熱電三聯供系統高效運行的基本條件:系統能以終端建筑用戶的電能負荷、熱能負荷、冷能負荷及環境氣象條件的即時變化及時進行調整系統運行策略。為此，必須有能適應系統靈活調節的系統配置方式，適應終端建筑負荷(冷、熱、電)負荷變化，具有模糊控制調節的實時數據處理功能，從而才有可能達到能源的梯級、綜合、高效利用目標。
[0012]本實用新型的技術方案具體如下:一種燃氣發電機組利用余熱提高發電效率的隔聲罩，包括能源輸入組塊、電力系統組塊、能源聯合生產組塊、能源輸出組塊和余熱能源再生產組塊，其特征在于:隔聲罩進氣通道上增加助燃空氣處理器模塊，助燃空氣處理器模塊的空氣流道與能源的聯合生產組塊中制冷機組的冷源密閉性換熱連接，制冷機組和助燃空氣處理器的容量平衡配置。使系統增加以余熱冷量換取電力功能，使系統更加高效安全可靠，延長燃氣發電機組的年運行時間和使用壽命，使三聯供能系統的能源轉換過程保持連續正常的運行狀態，當然這種技術也有一定的條件限定。
[0013]所述助燃空氣處理器模塊，利用煙氣型吸收式制冷機組低溫能量來冷卻或恒定助燃空氣處理器模塊的輸出含氧空氣源，當環境條件劣勢于需求工況時本技術工作過程是一個減溫、減濕的過程，從而使燃氣發電機組在安全的環境條件下穩定連續高效運行，進行對口模塊化配置系統可降低助燃空氣處理器開發和制造成本也可以提高應用的靈活性，當然裝置功率大小與模塊數量的多少可根據終端用戶的熱能和冷能需求總容量來確定。原則上燃氣發電機組可實現全年除系統設備維保等工作原因外可以連續運行。項目實施前準備工作是需要做好項目地的、氣象、環境保護等區域內狀態分析，依據第一手資料、并細化到年逐時的分析報告。
[0014]在一般常規型冷熱電三聯供系統隔聲罩進氣通道上增加助燃空氣處理器模塊，配置的數量和容量需按燃氣發電機組的技術參數計算，當然常規燃氣發電機組在不同負荷下他的能效比COP值也不同。所產生的余熱熱值也不同，應該根據項目地的氣象條件不同區域進行不同規格配置，具體還要根據每個項目的個性化特點進行科學地理論計算。
[0015]配置一定容量的通風設備、通風道、自動通風閥，滿足系統特殊狀態的自控運行減少運營人員工作強度和人為地操作失誤事件的發生，使系統調節更具靈活性，延長燃氣機組的運行時間和使用壽命，提高綠色電能生產量，使三聯供系統在能源轉換過程保持連續正常的運行狀態。通風等設備產品的配置須符合防爆等級以及消防安全等規范要求。
[0016]優選的，按系統的需求特點進行拓展式配置噴射型超細水霧裝置，這樣可以有效降低NOX排放的單位含量，滿足分布式能源污