热和电力供给系统及其操作方法技术方案

一种热和电力供给系统，包括：一个再生式燃气轮机和一个回收燃气轮机废气中废热的吸收式制冷器，此系统具有一个进气冷却装置，它包括一个用于把吸收式制冷器中的冷水喷射到再生式燃气轮机的进气口中的喷射装置和一个通过把热水从再生器喷射到再生式燃气轮机的压缩机输送口中而起到加湿作用的加湿器。根据操作状态用冷水进行冷却并用热水喷射进行加湿。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及同时产生和供给热和电力的一个。许多独立的(或自动-)电力工厂，它们每一个都操作一个使用内燃机或类似装置的发电机，这种工厂被建议作为所谓的利用废热发电的设备，这种设备通过利用其本身排出的废热产生热水或蒸汽和冷水并且以冷/热的形式提供热能。它们的一些例子在日本工业协会(JAPAN INDUSTRY)出版的清洁能源(CLEANENERGY)第6卷第12期(1997)的第1-36页中被公开。在许多那些装置中，能够提供的最大数量的电力和冷能的数量或热能的数量之间的比率被固定。提供电力和热能(如同时提供冷/热)的一个冷/热/电力供给系统通过与吸收式制冷器和发电机相结合来实现，吸收式制冷器例如通过在内部设置一个转换阀能够同时提供冷水/热水，而发电机由内燃机(如柴油机、汽油机，燃气轮机或类似的机械)来驱动。近来，发展了具有一个再生式热交换器的小尺寸的再生式燃气轮机并且也在研究使用这样一个涡轮机的冷/热/电力供给系统。图8显示了普通冷/热/电力供给系统的一个例子，它采用一个吸收式制冷器和由小尺寸的再生式燃气轮机驱动的一个发电机在这种系统中，由再生式燃气轮机1排出的废气7被输送到吸收式制冷器2，此吸收式制冷器从再生器的废气中回收热并且产生冷凝器中的热水9以及蒸发器中的冷水8。在如这个例子所示的这样一个系统中，由再生式燃气轮机最大的输出限制电力产生的最大输出并且不可能增加电力产生的输出也不可能增加有效使用的能量，甚至在中间季节空调已经减小从而冷/热的需求降低的情况下，也是这样。另外，普通系统性能的一些代表性的因素在中间季节(大气温度15℃和湿度30％)操作上述系统的情况和在夏季(大气温度38℃和湿度60％)操作上述系统的情况下以对电力产生的效率和输出进行比较的形式显示在图2的现有技术的条目中。在夏季，随着温度的增加空气密度降低并且进入到再生式燃气轮机的压缩机中的空气的质量流量降低。以使在再生式燃气轮机的再生式热交换器中的回收热量和涡轮机的输出降低并且电力产生的终端输出和电力产生的效率大幅度地变化，如图2所示。本专利技术是针对上述这些提出的，并且本专利技术的目的是提供一种能够使电力产生的输出增加的。为了达到上述目的，本专利技术的一个热和电力供给系统包括产生电力的燃气轮机装置，从燃气轮机装置回收废热和产生热能的吸收式制冷装置，以及空气冷却装置，此空气冷却装置与燃气轮机和吸收式制冷装置相连通并且用吸收式制冷装置中产生的热能冷却该燃气轮机装置中用于产生电力的空气。空气冷却装置的一个例子是一个用于把冷水从吸收式制冷器喷射到进入再生式燃气轮机的压缩机中的空气上的喷射装置或一个用从吸收式制冷器排出的热水加湿压缩机中排出的空气的加湿器。此系统能够具有用于回收吸收式制冷器的废气的热的一个热回收装置和/或用于回收吸收式制冷器的废气中聚集的热量的一个蓄热型热交换器。另外，为了达到本专利技术的上述的目的，包括燃气轮机装置和回收燃气轮机装置冷却或加热的水的废热的吸收式制冷装置的一个热和电力供给系统的操作方法的特征是通过把在吸收式制冷器中产生的水喷射到进气上来冷却燃气轮机装置的进气。用于冷却进水的水的一个例子至少是冷水和热水之一。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的冷/热/电力供给系统的结构简图，此系统使用一个再生式燃气轮机和一吸收式制冷器；图2是一个图表，它显示了在中间季节使用一个普通系统的情况，在夏季在一个冷/热/电力供给系统中使用本专利技术的一个实施例的方法来增加电输出的情况和在夏季使用此普通方法的情况下，对发电效率和电力产生的输出所作的比较；图3是一个图表，它显示了在夏季和中间季节，分别根据现有技术和本专利技术的一个实施例的冷/热/电力供给系统中电输出增加的情况下的压缩机能量，再生热交换量和燃气轮机输出的比较；图4是本专利技术的另一实施例的一个冷/热/电力供给系统的结构简图；图5是本专利技术的另一实施例的一个冷/热/电力供给系统的结构简图；图6是本专利技术的另一实施例的一个冷/热/电力供给系统的结构简图；图7是本专利技术的另一实施例的一个冷/热/电力供给系统的结构简图；图8是使用一个再生式燃气轮机和一个吸收式制冷器的一个冷/热/电力供给系统的结构简图。一个热和电力供给系统(冷/热/电力供给装置)，即，一个能够联合供给热能(冷和热)和电能的系统或装置，本专利技术的每一个实施例均涉及一个所述的利用工业废热的发电系统(co-generation system)。此利用工业废热的发电系统具有一个电能产生功能以把电能供给一个需求者(如一间房屋，温室栽培农舍，小型工厂，集体房屋，医院，饭店，综合的运动设备，或类似的设备)，并且供给冷能和热能给设备(如空调装置)。特别是，以下将描述使用一个作为发动机的再生式燃气轮机的一系统。本专利技术的一个实施例的一个冷/热/电力供给系统将参照图1在下面进行描述。图1显示了此冷/热/电力供给系统，它具有一个驱动一个发电机16的再生式燃气轮机1，和一个通过一给水处理设备30供给水的吸收式制冷器2并将冷却水8和热水9供给一个需求者，如一个空调设备或类似的设备。另外，此系统和它的操作将在下面参照图1进行详细的描述。一个进气喷射装置31设置在再生式燃气轮机1的一个进口。此喷射装置31把冷水喷到进入燃气轮机1中的空气3上以根据周围和操作状态来湿润和冷却此空气。进入的空气，即，进气由压缩机11压缩并且导入一个加湿器12。在此加湿器12中，所需数量的热水根据操作状态(如能量需求或类似的需求)被喷射并能够加湿进气。从加湿器12中出去的进气被导入一个再生式热交换器13，其中进气回收从一个涡轮机15排出的废气的热并且因此被预热。此预热的进气与一个燃烧室14中的燃油4混合并且此混合物在其中被燃烧并且作为高温气体进入涡轮机15。在此涡轮机15中，此高温气体膨胀做功，从而被输出。此输出驱动此压缩机11和发电机16。在再生式热交换器13中回收废气的热之后，从涡轮机15排出的废气作为燃气涡轮机废气70进入此吸收式制冷器2的一个再生器21。在此再生器21中，涡轮机废气70的热量被回收并且最终作为吸收式制冷器废气71排放到系统之外。在吸收式制冷器2中，此再生器21回收燃气涡轮机气体70的热量并且把一稀释溶液29中的溶剂蒸发以产生蒸汽28。在再生器中产生的此蒸汽28进入冷凝器22。吸收式制冷器2具有一装置用于在给水处理设备30中进行除去灰尘，进行水的软化或类似的处理之后由一个给水泵25从装置外部供给处理后的给水51，并且该装置被设计成根据需求者或再生式燃气轮机1中所消耗的水量进行补充给水。此给水处理设备30被构造成除从外界供给给水50以外也能联合供给从一个需求者(如空调设备或类似的设备)排放和回收的冷凝液52。被补充的处理后的水51和由在吸收式制冷器2中的再循环泵24循环的水使在冷凝器22中的蒸汽28冷却并且从而接收蒸汽中的热来转化为热水9。在用于需求者和再生式燃气轮机1的所需量的热水被设置在吸收式制冷器2中的一个热水旁通阀26分流后，已产生的热水9被导入一个蒸发器23。蒸发器23的内部压力减小到大约真空状态并且由于压力的减小使在冷凝器22中被冷凝的溶剂蒸发并且又变成了蒸汽28。在这种情况下，从热水9中得到潜热，从而由蒸发器23中出来的水变成冷水8。在蒸发器23中产生的蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热和电力供给系统包括： 产生电力的燃气轮机装置； 吸收式制冷装置，它从所述的燃气轮机装置回收热量并产生热能；以及 空气冷却装置，它流体地与所述的燃气轮机和所述的吸收式制冷装置相连并且用在吸收式制冷装置中产生的热能冷却用于所述的燃气轮机装置中电力产生的空气。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：百百聪，坪内邦良，安介平纪雄，有田浩，赤津康昭，幡宫重雄，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]