一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统
本发明公开了一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，中冷回热燃气轮机内具有进气冷却器、主回热器和多个中冷器；制冷剂复合底循环包括烟气换热器、第一制冷剂涡轮、冷凝器、加压泵、第一温降装置、第一压缩机和换热器；所述烟气换热器包括入气端、出气端、入制冷剂端和出制冷剂端，入气端与主回热器连通，出制冷剂端与第一制冷剂涡轮连通，第一制冷剂涡轮与冷凝器连通，冷凝器与加压泵连通，加压泵与多个中冷器均连通，中冷器与入制冷剂端连通；本装置可以解决一级中冷回热燃气轮机与卡琳娜/亚临界有机朗肯底循环联合系统存在全负荷下的循环总效率低，顶循环余热利用率低的问题。
发明专利
CN202110291368.8
2021-03-18
CN112796887A
2021-05-14
F02C6/18(2006.01)
郭宣华
郭宣华
266061 山东省青岛市崂山区海青路2号15号楼1单元302室
北京酷爱智慧知识产权代理有限公司
袁克来
山东;37
1.一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，其特征在于，包括中冷回热燃气轮机(1)和制冷剂复合底循环； 所述中冷回热燃气轮机(1)内具有压缩机、燃烧装置、涡轮机、进气冷却器(9)、回热器(11)和多个中冷器(10)和多个透平冷却空气回热器； 压缩机的压气机部分由多个中冷器(10)隔开；透平冷却空气回热器用于在冷却涡轮机之前加热来自压缩机的冷却空气； 所述制冷剂复合底循环包括烟气换热器(2)、第一制冷剂涡轮(3)、冷凝器(4)、加压泵(5)、第一温降装置(6)、第一压缩机(7)和换热器(8)； 所述烟气换热器(2)包括入气端、出气端、入制冷剂端和出制冷剂端， 所述入气端与回热器(11)连通，出制冷剂端与第一制冷剂涡轮(3)连通，第一制冷剂涡轮(3)与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)与加压泵(5)连通，加压泵(5)与多个中冷器(10)均连通，中冷器(10)与入制冷剂端连通；冷凝器(4)用于冷却制冷剂并输送至加压泵(5)；加压泵(5)用于将制冷剂加压到超过临界压力并输送至中冷器(10)，中冷器(10)用于预热或加热制冷剂并输送到烟气换热器(2)，烟气换热器(2)用于将制冷剂和回热器(11)输入的气体进行换热，烟气换热器(2)将制冷剂加热到超过临界温度并输送至第一制冷剂涡轮(3)，第一制冷剂涡轮(3)利用制冷剂做功并输送至冷凝器(4)，烟气换热器(2)将回热器(11)输入的烟气进行降温； 所述第一温降装置(6)也与冷凝器(4)连通，第一温降装置(6)与进气冷却器(9)连通，进气冷却器(9)与第一压缩机(7)连通，第一压缩机(7)与冷凝器(4)连通，冷凝器(4)排出的制冷剂分为两部分，一部分进入加压泵(5)，另一部分进入第一温降装置(6)内，第一温降装置(6)对进入的制冷剂进行温降后排入进气冷却器(9)，进入进气冷却器(9)的制冷剂吸收气体热量后进入第一压缩机(7)内经过第一压缩机(7)升压后进入冷凝器(4)内； 所述换热器(8)包括第一入制冷剂端、第一出制冷剂端、第二入制冷剂端和第二出制冷剂端，第一入制冷剂端与加压泵(5)连通，第一出制冷剂端与多个中冷器(10)连通；第二入制冷剂端与第一温降装置(6)的输出端连通，第二出制冷剂端与第一压缩机(7)的输入端连通，换热器(8)对加压泵(5)输入的制冷剂和第一温降装置(6)输入的制冷剂进行热交换。 2.根据权利要求1所述的一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，其特征在于，还包括第二温降装置(13)和第二压缩机(14)，所述第二温降装置(13)设置于第一温降装置(6)和进气冷却器(9)之间；从第一温降装置(6)输出的制冷剂分为两路，一路进入换热器(8)内，另一路进入第二温降装置(13)内；第二压缩机(14)设置于进气冷却器(9)和第一压缩机(7)之间。 3.根据权利要求1所述的一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，其特征在于，还包括预换热器(12)，所述预换热器(12)包括第三输入端、第三输出端、第四输入端和第四输出端，所述第三输入端与换热器(8)的第一出制冷剂端连通，第三输出端与烟气换热器(2)的入制冷剂端连通，所述第四输入端与烟气换热器(2)的出气端连通。 4.根据权利要求1所述的一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，其特征在于，还包括第二制冷剂涡轮(15)，所述第二制冷剂涡轮(15)的输入端与中冷器(10)的输出端连通，中冷器(10)输出的制冷剂一部分进入烟气换热器(2)内，另一部分进入第二制冷剂涡轮(15)内，第二制冷剂涡轮(15)的输出端与冷凝器(4)连通。 5.根据权利要求4所述的一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，其特征在于，还包括制冷剂回热器(16)，所述制冷剂回热器(16)具有第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，第一输入端与换热器(8)的第一出制冷剂端连通，第一输出端与烟气换热器(2)的入制冷剂端连通，第二输入端与第一制冷剂涡轮(3)的输出端连通，第二输出端与冷凝器(4)连通。 6.根据权利要求1所述的一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，其特征在于，所述第一温降装置(6)为第一节流阀或者第一膨胀机。 7.根据权利要求1所述的一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，其特征在于，所述第二温降装置(13)为第二节流阀或者第二膨胀机。 8.根据权利要求1所述的一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，其特征在于，所述中冷回热回热燃气轮机(1)为开放式布雷顿循环或者封闭式布雷顿循环。 9.根据权利要求1所述的一种中冷回热燃气轮机与制冷剂复合底循环的联合系统，其特征在于，中冷回热回热燃气轮机(1)的中冷器(10)、烟道和入口空气路径之间采用间接热交换。