一種帶閉式冷卻塔的燃氣內燃機余熱利用系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶閉式冷卻塔的燃氣內燃機余熱利用系統。煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組，分水器，集水器之間形成的冷/熱媒供回水回路；燃氣內燃機，板式換熱器，生活熱水儲蓄水箱之間形成的生活熱水回路；煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組，煙氣—水殼管式換熱器，生活熱水儲蓄水箱之間形成的生活熱水回路；煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組，閉式冷卻塔之間形成的冷卻水回路，在煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組與集水器之間設置有回水泵，在煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組與閉式冷卻塔之間設置冷卻水泵；閉式冷卻塔從下到上依次設有水箱，填料，“S”型盤管，噴淋管以及排風機。有效的實現了余煙的二次利用，實現能源梯級利用，是一種節能降耗的運行系統。
【專利說明】一種帶閉式冷卻塔的燃氣內燃機余熱利用系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于能源【技術領域】，具體涉及一種帶閉式冷卻塔的燃氣內燃機余熱利用系統。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的發展和社會的進步，在節能減排這樣的國家大戰略的背景下，提高能源的利用率是國家迫切需要解決的問題。傳統的發電廠中的余熱一般用于制熱，因此一些發電廠利用余熱供熱形成熱電聯產系統，因此熱電廠是最常見的利用發電余熱的一種形式。然而在節能減排和不斷發展的技術條件下，如何充分、高效的利用發電過程中產生的余熱、高溫煙氣等，已成為當今能源使用的焦點。
[0003]因此，本實用新型提出一種帶閉式冷卻塔的燃氣內燃機余熱利用系統。這種系統在充分、高效的能源梯級利用下，不僅實現了夏季供冷，冬季供熱的需求，而且可以滿足全年供電、供生活熱水的需求，實現了電、冷/熱、生活熱水的綜合供應。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種帶閉式冷卻塔的燃氣內燃機余熱利用系統。燃氣進入內燃機燃燒帶動內燃機發電后，煙氣溫度一般在460 V左右。燃氣內燃機有兩部分余熱可利用，一部分是利用燃氣內燃機的高溫煙氣，帶動煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組，夏季向空調末端提供冷媒水，冬季向末端提供熱媒水。煙氣補燃型溴化鋰機組的排煙溫度一般在140°c?16(rc之間，再考慮利用這部分煙氣的余熱，采用煙氣-水殼管式換熱器進行余熱回收。燃氣內燃機另一部分可利用余熱是缸套水余熱，燃氣內燃機缸套水出口溫度一般是99 °C，采用板式換熱器將這部分余熱進行回收利用，向用戶提供生活熱水。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是，一種帶閉式冷卻塔的燃氣內燃機余熱利用系統，包括發電機、燃氣內燃機、板式換熱器、煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組、煙氣-水殼管式換熱器、閉式冷卻塔、生活熱水儲蓄水箱、集水器、分水器；燃氣內燃機依次和煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組、分水器、集水器連接形成冷/熱媒供回水回路；燃氣內燃機依次和板式換熱器、生活熱水儲蓄水箱連接形成生活熱水回路；煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組依次和煙氣一水殼管式換熱器、生活熱水儲蓄水箱連接形成生活熱水回路；煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組和閉式冷卻塔連接形成冷卻水回路，煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組與集水器、分水器、閉式冷卻塔通過管道連接，在煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組與集水器之間設置有回水泵，在煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組與閉式冷卻塔之間設置冷卻水泵；閉式冷卻塔從下到上依次設有水箱，填料，“S”型盤管，噴淋管以及排風機。
[0006]本實用新型的生活熱水儲蓄水箱回路由兩部分組成；一部分是燃氣內燃機的缸套水出水、回水與經過板式換熱器的一側連接，板式換熱器的另一側與生活熱水儲蓄水箱連接，之間設置有閥門V1、閥門V3 ;另一部分是通過管道與煙氣-水殼管式換熱器連接，之間設置有閥門V2、閥門V4。此外，煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組的補燃進口設置閥門V5，排煙口設置有閥門V6、閥門V7。
[0007]本實用新型的煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組的冷卻水是由閉式冷卻塔提供，閉式冷卻塔從下到上依次設有水箱，填料，“S”型盤管，噴淋管，排風機。在閉式冷卻塔中，空氣先從塔底的進風口進來，首先經過填料，空氣經過直接蒸發冷卻后溫度降低，可以對剛進入冷卻盤管的高溫水經過初步的預冷，然后預冷后的高溫冷水再與管外的空氣、水進行熱量交換，最后送入煙氣型溴化鋰冷熱水機組內。升溫后的空氣由排風機排除塔外。
[0008]其中的生活熱水儲蓄水箱回路由兩部分組成；一部分是燃氣內燃機的缸套水出水、回水與經過板式換熱器的一側連接，板式換熱器的另一側與生活熱水儲蓄水箱連接，之間設置有閥門V1、閥門V3 ;另一部分是通過管道與煙氣-水殼管式換熱器連接，之間設置有閥門V2、閥門V4。
[0009]煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組的排煙經過煙氣-水殼管式換熱器，向用戶補充生活熱水，同時實現余煙的二次利用。
[0010]本實用新型的系統，具有以下明顯優勢:
[0011]1.有效的結合燃氣內燃機發電機組、板式換熱器和煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組。有效的實現能源梯級利用，在保證滿足用戶電能需求的情況下，還能向用戶夏季提供冷量，冬季提供熱量，且一年四季提供生活熱水。
[0012]2.有效利用缸套水熱量。在燃氣內燃機缸套水的出口接到板式換熱器，利用板式換熱器帶走缸套水的熱量，在向內燃機提供冷水的同時，可實現一年四季向用戶提供生活熱水。不僅實現了缸套水熱量的梯級利用，向用戶提供了所需的生活熱水，而且節省了處理缸套水所需的設備投資和運行、維護耗資。
[0013]3.有效利用燃氣內燃機余煙熱量。排掉內燃機余煙是一種能源浪費，該系統將燃氣內燃機的余煙用來帶動煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組，實現能源的回收利用。并且可實現，夏季向用戶提供冷量，冬季向用戶提供熱量。同時也節省了單獨向用戶提供冷/熱量的設備及運行、管理費用。
[0014]4.煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組出口的冷卻水由閉式冷卻塔兩級冷卻后再送回。該閉式冷卻塔采用冷卻水與空氣順流的間接冷卻方式，由煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組出來的冷卻水先由塔底初級冷卻后的空氣預冷，然后在水泵的壓力下沿著“S”型盤管向塔頂的出口流出，冷卻水從塔底到塔頂的過程中逐漸被冷卻，提高了閉式冷卻塔的效率，保證了煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組對冷卻水的要求。
[0015]5.有效的實現了余煙的二次利用。燃氣內燃發電機的余煙經過煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組后，再經過煙氣-水殼管式換熱器，進行加熱生活熱水，補充用戶的生活用水量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型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實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本實用新型系統的示意圖；[0018]圖中:1.發電機；2.燃氣內燃機；3.板式換熱器；4.煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組；5.煙氣-水殼管式換熱器；6.閉式冷卻塔；7.冷卻水泵；8.回水泵；9.分水器；10.集水器；11.生活熱水儲蓄水箱；12.排風機；13.填料；14.擋水板；15.水箱；16.“S”
型盤管。
【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]參照圖1，本實用新型提供一種帶閉式冷卻塔的燃氣內燃機余熱利用系統，包括發電機1、燃氣內燃機2、板式換熱器3、煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4、煙氣-水殼管式換熱器5、閉式冷卻塔6、生活熱水儲蓄水箱11、集水器10、分水器9 ;燃氣內燃機2依次和煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4、分水器9、集水器10連接形成冷/熱媒供回水回路；燃氣內燃機2依次和板式換熱器3、生活熱水儲蓄水箱11連接形成生活熱水回路；煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4依次和煙氣一水殼管式換熱器5、生活熱水儲蓄水箱11連接形成生活熱水回路；煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4和閉式冷卻塔6連接形成冷卻水回路，煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4與集水器10、分水器9、閉式冷卻塔6通過管道連接，在煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4與集水器10之間設置有回水泵8，在煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4與閉式冷卻塔6之間設置冷卻水泵7 ；閉式冷卻塔6從下到上依次設有水箱15，填料13，“S”型盤管16，噴淋管14以及排風機12。
[0021]本系統的生活熱水儲蓄水箱11回路由兩部分組成；一部分是燃氣內燃機2的缸套水出水、回水與經過板式換熱器3的一側連接，板式換熱器3的另一側與生活熱水儲蓄水箱11連接，之間設置有閥門V1、閥門V3 ;另一部分是通過管道與煙氣-水殼管式換熱器5連接，之間設置有閥門V2、閥門V4。此外，煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組的補燃進口設置閥門V5，排煙口設置有閥門V6、閥門V7。
[0022]本實用新型的生活熱水回路由兩部分組成，一部分是缸套水余熱回收制取的熱水；另一部分是由煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4的排煙熱回收制取的熱水。其中燃氣內燃機缸套水進出口與板式換熱器3相連接，板式換熱器3的另一端與生活熱水儲蓄水箱11相連接，利用板式換熱器3對缸套水進行余熱回收，制取用戶所需的生活熱水。同時，煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4的排煙首先經過煙氣-水殼管式換熱器5，利用二次排煙的熱量進行熱回收把生活熱水儲蓄水箱11的回水和補水進行加熱，熱回收后再排出，生活熱水被加熱后再送入生活熱水儲蓄水箱11。具體根據一年四季中通過調節閥門V1、V2、V3、V4、V6、V7，來滿足用戶對生活熱水的不同需求:1)當缸套水余熱回收制取的熱水滿足用戶所需的生活熱水，則開啟閥門V3、VI，關閉閥門V4、V2、V7，開啟閥門V6，將煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4的排煙排出；2)當缸套水余熱回收制取的熱水不能滿足用戶所需的生活熱水時，則開啟閥門V3、Vl，調節V4、V2、V7，關閉閥門V6 ;3 )當煙氣-水殼管式換熱器5余熱回收制取的熱水滿足用戶所需的生活熱水，則關閉閥門V3、V1、V6，開啟閥門V4、V2、V7 ；4)當煙氣-水殼管式換熱器5余熱回收制取的熱水不能滿足用戶所需的生活熱水，則關閉閥門V6，調節閥門V3、VI，開啟閥門V4、V2、V7 ；
[0023]系統的運行模式是:1)燃氣進入燃氣內燃機發電機組4進行發電，向用戶提供電能；2)燃氣內燃機2的缸套水經過板式換熱器3與生活熱水的回水進行熱量交換，加熱生活熱水，為用戶提供生活熱水；3)燃氣內燃機2的排煙進入煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4進行制冷/熱，用戶末端的回水通過集水器10在回水泵8的作用下進入煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4，通過分水器9向用戶末端提供冷媒水/熱媒水，末端回水的熱量由來自閉式冷卻塔6的冷卻水帶走，最后由排風機12排除塔體，在冷卻水泵7的作用下，冷卻水經過閉式冷卻塔6后再進入煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4內，以此往復帶走末端回水的熱量。當燃氣內燃機2的排煙滿足用戶末端對冷量的需求，則關閉閥門V5，當不能滿足用戶末端對冷量的需求時，通過調節閥門V5進行燃氣補燃，用來滿足末端對冷量的需求。
[0024]閉式冷卻塔的運行模式:經過煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組4后的冷卻水的溫度升高，進入閉式冷卻塔6內的“S”型盤管16，與管外的空氣和水進行熱濕交換后，水溫下降，再由冷卻水泵7抽出塔體內的“S”型盤管16，送入煙氣型溴化鋰冷/熱水機組4內，以此往復循環。
[0025]本實用新型有效的結合燃氣內燃機發電機組、板式換熱器和煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組，實現能源梯級利用，在保證滿足用戶電能需求的情況下，還能向用戶夏季提供冷量，冬季提供熱量，且一年四季提供生活熱水。在燃氣內燃機缸套水的出口接到板式換熱器，利用板式換熱器帶走缸套水的熱量，在向內燃機提供冷水的同時，可實現一年四季向用戶提供生活熱水。不僅實現了缸套水熱量的梯級利用，向用戶提供了所需的生活熱水，而且節省了處理缸套水所需的設備投資和運行、維護耗資。本實用新型還將將燃氣內燃機的余煙用來帶動煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組，實現能源的回收利用。并且可實現，夏季向用戶提供冷量，冬季 向用戶提供熱量。同時也節省了單獨向用戶提供冷/熱量的設備及運行、管理費用。此外，煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組出口的冷卻水由閉式冷卻塔兩級冷卻后再送回，該閉式冷卻塔采用冷卻水與空氣順流的間接冷卻方式，由煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組出來的冷卻水先由塔底初級冷卻后的空氣預冷，然后在水泵的壓力下沿著“S”型盤管向塔頂的出口流出，冷卻水從塔底到塔頂的過程中逐漸被冷卻，提高了閉式冷卻塔的效率，保證了煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組對冷卻水的要求。最后，燃氣內燃發電機的余煙經過煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組后，再經過煙氣-水殼管式換熱器，進行加熱生活熱水，補充用戶的生活用水量。
[0026]需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0027]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種帶閉式冷卻塔的燃氣內燃機余熱利用系統，包括發電機(I)、燃氣內燃機(2)、板式換熱器(3)、煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組(4)、煙氣-水殼管式換熱器(5)、閉式冷卻塔(6)、生活熱水儲蓄水箱(11)、集水器(10)、分水器(9);燃氣內燃機(2)依次和煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組(4)、分水器(9)、集水器(10)連接形成冷/熱媒供回水回路；燃氣內燃機(2)依次和板式換熱器(3)、生活熱水儲蓄水箱(11)連接形成生活熱水回路；煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組(4 )依次和煙氣一水殼管式換熱器(5 )、生活熱水儲蓄水箱(11)連接形成生活熱水回路；煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組(4)和閉式冷卻塔(6)連接形成冷卻水回路，煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組(4)與集水器(10)、分水器(9)、閉式冷卻塔(6)通過管道連接，在煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組(4)與集水器(10)之間設置有回水泵(8)，在煙氣補燃型溴化鋰冷/熱水機組(4)與閉式冷卻塔(6)之間設置冷卻水泵(7);閉式冷卻塔(6)從下到上依次設有水箱(15)，填料(13)，“S”型盤管(16)，噴淋管(14)以及排風機(12)。
【文檔編號】F25B27/02GK203769963SQ201320871418
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】霍海紅, 高建華, 王鵬飛 申請人:陜西大唐新能電力設計有限公司