本發明涉及一種供能系統，特別是一種分布式能源優化運行系統與故障分析方法。
背景技術：
截至2017年初，中國電力產能過剩，在經濟增長趨緩、電力產能過剩的背景下如若大肆發展火電，可以預見的是未來發電設備利用小時數的進一步下降，全行業都有可能陷入虧損的狀態中，嚴重的環境污染問題喚起了有識之士對發展第二代供能系統，分布式供能的倡議天然氣熱電聯產作為其中一種有效的節能環保的供能方式因而在世界范圍內受到了廣泛重視和應用。
內燃機要保持缸套水系統回水溫度恒定，溴化鋰機組本身所帶壓差閥在采暖工況下，需保持采暖水流量恒定，防止溴冷機組熱量聚積、熱膨脹導致銅管破裂，在制冷工況下，若冷媒水流量降低，將導致換熱管束凍裂等，且目前分布式能源系統內燃機與溴冷機組設計匹配往往未考慮管道的沿層損失與煙氣成分對余熱利用設備的影響等，導致實際運行階段溴冷機組的冷熱效率遠達不到設計額定值。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是在分布式能源系統中運行效率低下及單機與系統故障，提高余熱利用設備轉化效率，保證系統的穩定運行，提高系統的運行效率。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：
一種分布式能源優化運行系統，其結構包括內燃機、熱水溴化鋰機組、煙氣熱水換熱器、缸套水冷卻系統和冷凝器；所述內燃機與熱水溴化鋰機組通過缸套水管道和煙氣管道連接，所述缸套水管道和煙氣管道通過煙氣熱水換熱器換熱；
所述缸套水管道包括缸套水出水管道、缸套水回水主管道和缸套水回水分管道；所述缸套水出水管道依次連接內燃機、煙氣熱水換熱器和熱水溴化鋰機組；所述缸套水回水主管道連接熱水溴化鋰機組和內燃機；所述缸套水回水分管道的入水端和出水端與缸套水回水主管道連接，并在出水端連接處設置有第一三通閥；所述缸套水回水分管道與缸套水冷卻系統配合換熱；
所述煙氣管道依次連接內燃機、熱水溴化鋰機組、煙氣熱水換熱器和冷凝器；所述煙氣管道還包括第二三通閥和直排煙道，所述第二三通閥設置在內燃機與熱水溴化鋰機組間的煙氣管道上，所述第二三通閥另一端通過直排煙道連接煙氣熱水換熱器與冷凝器間的煙氣管道。
所述內燃機內設置有缸套水回水溫度探測器和機油溫度探測器，所述熱水溴化鋰機組內設置有溴冷機高溫發生器溫度探測器。
本系統保證內燃機缸套水冷卻系統獨立運行，外界有獨立的缸套水冷卻系統將缸套水的熱量換走，缸套水的冷卻通過缸套水管道自帶三通閥控制內燃機缸套水的流量。當系統發生故障時，可通過各探測器在各分系統逐級分析，并通過第一三通閥、第二三通閥的設置進行調節。
作為優選，還包括用戶側和負荷監控裝置，所述用戶側連接熱水溴化鋰機，所述負荷監控裝置用于監控用戶側負荷變化。在外界的負荷發生變化時，該系統可調整冷熱媒水流量，保證溴冷機冷熱媒水持續保持以額定流量運行。
作為優選，還包括回水流量檢測裝置，所述回水流量檢測裝置設置在第一三通閥后的缸套水回水主管道上。通過回水流量檢測可精確調整第一三通閥開度變化。
作為優選，還包括連通管道，所述連通管道設置在缸套水出水管道與缸套水回水主管道間，所述連通管道與缸套水回水主管道的連接點設置在缸套水回水分管道的入水端之前。連通管道和裝置設置可以隨時進行獨立調試。
進一步地，還包括第一膨脹水箱，所述第一膨脹水箱通過排放管道與缸套水回水主管道連接，所述排放管道與缸套水回水主管道的連接點設置在缸套水回水分管道的出水端之后。在缸套水冷卻系統后設置第一膨脹水箱吸收整個缸套水管道中的多余回水或氣體，減少故障發生幾率。
作為優選，所述第一膨脹水箱還通過排放管道與熱水溴化鋰機組連接。熱水溴化鋰機組中產生的多余回水或氣體可直接通過第一膨脹水箱排出，避免進入缸套水管道提高缸套水管道的壓力，進一步減少故障發生幾率。
一種分布式能源優化運行系統的故障分析方法：
通過缸套水回水溫度探測器檢測缸套水回水溫度，通過機油溫度探測器檢測機油溫度，通過比較缸套水回水溫度與預設值和機油溫度與預設值控制第一三通閥開度；
通過溴冷機高溫發生器溫度探測器檢測溴冷機高溫發生器溫度，通過比較溴冷機高溫發生器溫度與預設值確定煙氣管道是否泄漏。
進一步地，所述分布式能源優化運行系統包括用戶側和負荷監控裝置，通過負荷監控裝置檢測用戶側負荷變化，根據用戶側負荷變化調節溴化鋰機組冷熱媒水的流量或第二三通閥開度。
作為優選，所述用戶側負荷變化的檢測與調整通過冷熱媒水pid調節。
作為優選，所述分布式能源優化運行系統包括連通管道，所述連通管道設置在缸套水出水管道與缸套水回水主管道間，所述連通管道與缸套水回水主管道的連接點設置在缸套水回水分管道的入水端之前；
所述分布式能源優化運行系統包括以下兩階段：
工作階段，內燃機缸套水通過煙氣熱水換熱器換熱后進入熱水溴化鋰機組，內燃機缸套水在熱水溴化鋰機組內做工后回到內燃機；內燃機出口煙氣通過第二三通閥進入熱水溴化鋰機組，煙氣在熱水溴化鋰機組內做工后進入煙氣熱水換熱器進行換熱，煙氣通過煙氣熱水換熱器換熱后再通過冷凝器換熱；
調試階段，內燃機缸套水不進入熱水溴化鋰機組，直接通過連通管道進入缸套水回水主管道，并通過缸套水冷卻系統換熱，調節第一三通閥控制缸套水回水溫度恒定。
本發明同現有技術相比具有以下優點及效果：保證內燃機缸套水冷卻系統獨立運行，外界有獨立的水源通過板換將缸套水的熱量換走，缸套水的冷卻通過缸套水自帶三通閥與外界冷卻塔連接，精確控制回內燃機缸套水的流量。在外界的負荷發生變化時，通過冷熱媒水pid調節自動跟蹤控制用戶側變化，調整冷熱媒水流量，保證溴冷機冷熱媒水持續保持以額定流量運行。采用分系統逐級故障分析法，通過數據采集系統收集運行數據與系統控制邏輯聯動，以上述方法自動調整，保證機組穩定運行。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明的結構示意圖。
標號說明：
內燃機1熱水溴化鋰機組2缸套水出水管道3
缸套水回水主管道4缸套水回水分管道5連通管道6
第一三通閥7缸套水換熱器8缸套水冷卻水管路9
缸套水冷卻塔10第一膨脹水箱11排放管道12
第二膨脹水箱13煙氣管道14第二三通閥15
煙氣熱水換熱器16直排煙道17消音器18
冷凝器19熱水水箱20中冷水冷卻系統21
第三膨脹水箱22用戶側23回水流量檢測裝置24
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。
實施例1：
如圖1所示，本實施例由內燃機1、熱水溴化鋰機組2、缸套水冷卻系統、中冷水冷卻系統21、熱水水箱20和用戶側組成23，其中內燃機1內設置有缸套水回水溫度探測器和機油溫度探測器(圖中未示出)，熱水溴化鋰機組2內設置有溴冷機高溫發生器溫度探測器(圖中未示出)，內燃機1的缸套水出水管道通過煙氣熱水換熱器16后連接熱水溴化鋰機組2，內燃機1的缸套水回水主管道4從熱水溴化鋰機組2連接回內燃機1，其中缸套水回水主管道4上設置有缸套水回水分管道5，缸套水回水分管道5與缸套水冷卻系統配合，具體地說缸套水回水分管道5可與缸套水冷卻系統中的缸套水換熱器8進行換熱，而進入缸套水冷卻系統的熱量通過缸套水冷卻水管路9和缸套水冷卻塔10帶走，缸套水回水分管道5與缸套水回水主管道4連接的出水端設置有第一三通閥7，該第一三通閥7可用于控制回水溫度及流量，第一三通閥7后的缸套水回水主管道4上還設置有回水流量檢測裝置24；在缸套水出水管道3與缸套水回水主管道4間還通過連通管道6直接連接，連通管道6與缸套水出水管道3的連接點位于煙氣熱水換熱器16之前，與缸套水回水主管道4的連接點位于缸套水回水分管道5與缸套水回水主管道4連接的入水端之前，第一三通閥7后的缸套水回水主管道4上連接有第一膨脹水箱11，第一膨脹水箱11還通過排放管道12直接與熱水溴化鋰機組2連接。內燃機1的出口煙氣通過煙氣管道14排出，煙氣管道14上連接有第二三通閥15，第二三通閥15一端的管道連接熱水溴化鋰機組2，后通過煙氣熱水換熱器16連接冷凝器19，并且在冷凝器19與熱水水箱20中的水換熱后向外排放；第二三通閥15另一端的直排煙道17通過消音器18直接連接冷凝器19。內燃機1還連接有中冷水冷卻系統21，其中缸套水冷卻系統和中冷水冷卻系統21分別連接有第二膨脹水箱13和第三膨脹水箱22。用戶側23連接熱水溴化鋰機2，負荷監控裝置(圖中未示出)設置在用戶側23與熱水溴化鋰機2間的管路上用于監控用戶側23負荷變化。
本實施例通過缸套水1回水溫度探測器檢測缸套水回水溫度，通過機油溫度探測器檢測機油溫度，通過比較缸套水回水溫度與預設值和機油溫度與預設值控制第一三通閥開度。缸套水直接進入溴化鋰機組2因此缸套水的回水溫度直接體現溴化鋰機組2吸收利用缸套水熱量的能力，如缸套水回水溫度過高需要開啟第一三通閥7，以保證內燃機1缸套水回水要求。機油溫度體現為內燃機1自身的冷卻系統的能力，機油溫度過高則需考慮原因是由缸套水回水溫度過高導致，同樣需要開啟第一三通閥7。通過溴冷機高溫發生器溫度探測器檢測溴冷機高溫發生器溫度，通過比較溴冷機高溫發生器溫度與預設值確定煙氣管道14是否泄漏。溴冷機高溫發生器溫度流量、溴冷機熱水進出口溫度、溴冷機煙氣進出口溫度流量表征的是溴化鋰利用煙氣熱量的能力，如溴化鋰溶液的濃度滿足溴化鋰本身的要求，如若高溫發生器溫度持續過低(低于100攝氏度)，偏離預設值140攝氏度，則說明煙氣量不足，考慮是否中間管道損失過大，或者第二三通閥15內漏嚴重。通過負荷監控裝置檢測用戶側23負荷變化，根據用戶側23負荷變化調節溴化鋰機組2冷熱媒水的流量或第二三通閥15開度，用戶側23負荷變化的檢測與調整通過冷熱媒水pid調節。本實施例采用分系統逐級故障分析法，通過數據采集系統收集運行數據與系統控制邏輯聯動，以上述方法自動調整，保證機組穩定運行。
正常工作時，內燃機1缸套水通過煙氣熱水換熱器16換熱后進入熱水溴化鋰機組2，內燃機1缸套水在熱水溴化鋰機組2內做工后回到內燃機1；內燃機1出口煙氣通過第二三通閥15進入熱水溴化鋰機組2，煙氣在熱水溴化鋰機組2內做工后進入煙氣熱水換熱器16進行換熱，煙氣通過煙氣熱水換熱器16換熱后再通過冷凝器19換熱，在該情況下缸套水冷卻系統不工作；
調試階段時，熱水溴化鋰機組2的缸套水入水口關閉，缸套水不再進入煙氣熱水換熱器16和熱水溴化鋰機組2，直接通過連通管道6進入缸套水回水主管道4，并通過缸套水冷卻系統換熱，調節第一三通閥7控制缸套水回水溫度恒定；
當處于調試階段或處于工作階段的進入熱水溴化鋰機組2的煙氣量足夠時，內燃機1出口煙氣通過第二三通閥15直接進入冷凝器19換熱。
此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發明專利的保護范圍內。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發明的保護范圍。