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燃气电站的热功循环发电系统及方法 

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申请/专利权人:福州一滴通企业管理有限公司

摘要:本发明公开燃气电站的热功循环发电系统及方法,通过空气分段压缩得到压力空气与膨胀后的燃气换热;压力空气一是为燃料燃烧供氧,二是控制燃烧后的温度。天然气分段压缩得到压力天然气与膨胀后的燃气换热,一方面使燃料天然气得以预热,另一方又回收了膨胀后的燃气中的余热。换热后的压力天然气和压力空气在燃烧室中定压燃烧形成高压高温燃气经多级涡轮膨胀做功用于发电,同时燃气温度降低。本发明不再需要设置废锅汽轮机发电部分。本发明的新热功循环天然气电站方案,在目前同等设备性能参数及工程条件下,天然气发电效率可以从目前的50%‑55%提高至65%‑70%。

主权项:1.燃气电站的热功循环发电系统,其特征在于:其包括依次连接的空气燃气多段压缩系统、燃气换热器、定压燃烧室、燃气膨胀机和发电机;空气燃气多段压缩系统包括并行设置的空气多段压缩系统和燃气多段压缩系统,空气多段压缩系统连接空气源,空气多段压缩系统将常压空气进行多段压缩成具有第一力压的压力空气;燃气多段压缩系统连接燃气源,燃气多段压缩系统将燃气源提供的燃气进行多段压缩成具有第一力压的压力燃气;燃气换热器具有具有至少三个输入口;压力空气和压力燃气分别通过各自对应的输入口接入燃气换热器;燃气换热器的另一输入口为膨胀燃气接口,并且膨胀燃气接口接入燃气膨胀发电系统输出的具有第四压力且第三温度的膨胀燃气;压力空气和压力燃气在燃气换热器内分别与膨胀燃气换热得到第二压力且第一温度的换热压力空气和换热压力燃气;第三温度大于第一温度,且第一温度等于第三温度减去燃气换热器中换热温差;定压燃烧室连接燃气换热器的输出端,换热压力空气和换热压力燃气在定压燃烧室内定压燃烧得到第三压力且第二温度的高温高压燃气;第二温度大于第三温度;定压燃烧室连接燃气膨胀机,定压燃烧室输出高温高压燃气至燃气膨胀机;燃气膨胀机将高温高压燃气经多级涡轮绝热膨胀为膨胀燃气;燃气膨胀机分别连接发电机和燃气换热器,燃气膨胀机在膨胀过程带动发电机发电,燃气膨胀机向燃气换热器提供具有第四压力且第三温度的膨胀燃气用于换热;空气多段压缩系统包括依次串接的至少五段空气压缩机,每段空气压缩机的输出端连接一冷却器,每段冷却器将对应段空气压缩机输出的压力空气冷却至常温;燃气多段压缩系统包括依次串接的两段燃气压缩机,每段燃气压缩机的输出端连接一冷却器,每段冷却器将对应段燃气压缩机输出的压缩燃气冷却至常温。

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