本发明涉及一种供能系统，特别是一种分布式能源优化运行系统与故障分析方法。
背景技术：
截至2017年初，中国电力产能过剩，在经济增长趋缓、电力产能过剩的背景下如若大肆发展火电，可以预见的是未来发电设备利用小时数的进一步下降，全行业都有可能陷入亏损的状态中，严重的环境污染问题唤起了有识之士对发展第二代供能系统，分布式供能的倡议天然气热电联产作为其中一种有效的节能环保的供能方式因而在世界范围内受到了广泛重视和应用。
内燃机要保持缸套水系统回水温度恒定，溴化锂机组本身所带压差阀在采暖工况下，需保持采暖水流量恒定，防止溴冷机组热量聚积、热膨胀导致铜管破裂，在制冷工况下，若冷媒水流量降低，将导致换热管束冻裂等，且目前分布式能源系统内燃机与溴冷机组设计匹配往往未考虑管道的沿层损失与烟气成分对余热利用设备的影响等，导致实际运行阶段溴冷机组的冷热效率远达不到设计额定值。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是在分布式能源系统中运行效率低下及单机与系统故障，提高余热利用设备转化效率，保证系统的稳定运行，提高系统的运行效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种分布式能源优化运行系统，其结构包括内燃机、热水溴化锂机组、烟气热水换热器、缸套水冷却系统和冷凝器；所述内燃机与热水溴化锂机组通过缸套水管道和烟气管道连接，所述缸套水管道和烟气管道通过烟气热水换热器换热；
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连接内燃机、烟气热水换热器和热水溴化锂机组；所述缸套水回水主管道连接热水溴化锂机组和内燃机；所述缸套水回水分管道的入水端和出水端与缸套水回水主管道连接，并在出水端连接处设置有第一三通阀；所述缸套水回水分管道与缸套水冷却系统配合换热；
所述烟气管道依次连接内燃机、热水溴化锂机组、烟气热水换热器和冷凝器；所述烟气管道还包括第二三通阀和直排烟道，所述第二三通阀设置在内燃机与热水溴化锂机组间的烟气管道上，所述第二三通阀另一端通过直排烟道连接烟气热水换热器与冷凝器间的烟气管道。
所述内燃机内设置有缸套水回水温度探测器和机油温度探测器，所述热水溴化锂机组内设置有溴冷机高温发生器温度探测器。
本系统保证内燃机缸套水冷却系统独立运行，外界有独立的缸套水冷却系统将缸套水的热量换走，缸套水的冷却通过缸套水管道自带三通阀控制内燃机缸套水的流量。当系统发生故障时，可通过各探测器在各分系统逐级分析，并通过第一三通阀、第二三通阀的设置进行调节。
作为优选，还包括用户侧和负荷监控装置，所述用户侧连接热水溴化锂机，所述负荷监控装置用于监控用户侧负荷变化。在外界的负荷发生变化时，该系统可调整冷热媒水流量，保证溴冷机冷热媒水持续保持以额定流量运行。
作为优选，还包括回水流量检测装置，所述回水流量检测装置设置在第一三通阀后的缸套水回水主管道上。通过回水流量检测可精确调整第一三通阀开度变化。
作为优选，还包括连通管道，所述连通管道设置在缸套水出水管道与缸套水回水主管道间，所述连通管道与缸套水回水主管道的连接点设置在缸套水回水分管道的入水端之前。连通管道和装置设置可以随时进行独立调试。
进一步地，还包括第一膨胀水箱，所述第一膨胀水箱通过排放管道与缸套水回水主管道连接，所述排放管道与缸套水回水主管道的连接点设置在缸套水回水分管道的出水端之后。在缸套水冷却系统后设置第一膨胀水箱吸收整个缸套水管道中的多余回水或气体，减少故障发生几率。
作为优选，所述第一膨胀水箱还通过排放管道与热水溴化锂机组连接。热水溴化锂机组中产生的多余回水或气体可直接通过第一膨胀水箱排出，避免进入缸套水管道提高缸套水管道的压力，进一步减少故障发生几率。
一种分布式能源优化运行系统的故障分析方法：
通过缸套水回水温度探测器检测缸套水回水温度，通过机油温度探测器检测机油温度，通过比较缸套水回水温度与预设值和机油温度与预设值控制第一三通阀开度；
通过溴冷机高温发生器温度探测器检测溴冷机高温发生器温度，通过比较溴冷机高温发生器温度与预设值确定烟气管道是否泄漏。
进一步地，所述分布式能源优化运行系统包括用户侧和负荷监控装置，通过负荷监控装置检测用户侧负荷变化，根据用户侧负荷变化调节溴化锂机组冷热媒水的流量或第二三通阀开度。
作为优选，所述用户侧负荷变化的检测与调整通过冷热媒水pid调节。
作为优选，所述分布式能源优化运行系统包括连通管道，所述连通管道设置在缸套水出水管道与缸套水回水主管道间，所述连通管道与缸套水回水主管道的连接点设置在缸套水回水分管道的入水端之前；
所述分布式能源优化运行系统包括以下两阶段：
工作阶段，内燃机缸套水通过烟气热水换热器换热后进入热水溴化锂机组，内燃机缸套水在热水溴化锂机组内做工后回到内燃机；内燃机出口烟气通过第二三通阀进入热水溴化锂机组，烟气在热水溴化锂机组内做工后进入烟气热水换热器进行换热，烟气通过烟气热水换热器换热后再通过冷凝器换热；
调试阶段，内燃机缸套水不进入热水溴化锂机组，直接通过连通管道进入缸套水回水主管道，并通过缸套水冷却系统换热，调节第一三通阀控制缸套水回水温度恒定。
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：保证内燃机缸套水冷却系统独立运行，外界有独立的水源通过板换将缸套水的热量换走，缸套水的冷却通过缸套水自带三通阀与外界冷却塔连接，精确控制回内燃机缸套水的流量。在外界的负荷发生变化时，通过冷热媒水pid调节自动跟踪控制用户侧变化，调整冷热媒水流量，保证溴冷机冷热媒水持续保持以额定流量运行。采用分系统逐级故障分析法，通过数据采集系统收集运行数据与系统控制逻辑联动，以上述方法自动调整，保证机组稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
标号说明：
内燃机1热水溴化锂机组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连通管道6
第一三通阀7缸套水换热器8缸套水冷却水管路9
缸套水冷却塔10第一膨胀水箱11排放管道12
第二膨胀水箱13烟气管道14第二三通阀15
烟气热水换热器16直排烟道17消音器18
冷凝器19热水水箱20中冷水冷却系统21
第三膨胀水箱22用户侧23回水流量检测装置24
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
如图1所示，本实施例由内燃机1、热水溴化锂机组2、缸套水冷却系统、中冷水冷却系统21、热水水箱20和用户侧组成23，其中内燃机1内设置有缸套水回水温度探测器和机油温度探测器(图中未示出)，热水溴化锂机组2内设置有溴冷机高温发生器温度探测器(图中未示出)，内燃机1的缸套水出水管道通过烟气热水换热器16后连接热水溴化锂机组2，内燃机1的缸套水回水主管道4从热水溴化锂机组2连接回内燃机1，其中缸套水回水主管道4上设置有缸套水回水分管道5，缸套水回水分管道5与缸套水冷却系统配合，具体地说缸套水回水分管道5可与缸套水冷却系统中的缸套水换热器8进行换热，而进入缸套水冷却系统的热量通过缸套水冷却水管路9和缸套水冷却塔10带走，缸套水回水分管道5与缸套水回水主管道4连接的出水端设置有第一三通阀7，该第一三通阀7可用于控制回水温度及流量，第一三通阀7后的缸套水回水主管道4上还设置有回水流量检测装置24；在缸套水出水管道3与缸套水回水主管道4间还通过连通管道6直接连接，连通管道6与缸套水出水管道3的连接点位于烟气热水换热器16之前，与缸套水回水主管道4的连接点位于缸套水回水分管道5与缸套水回水主管道4连接的入水端之前，第一三通阀7后的缸套水回水主管道4上连接有第一膨胀水箱11，第一膨胀水箱11还通过排放管道12直接与热水溴化锂机组2连接。内燃机1的出口烟气通过烟气管道14排出，烟气管道14上连接有第二三通阀15，第二三通阀15一端的管道连接热水溴化锂机组2，后通过烟气热水换热器16连接冷凝器19，并且在冷凝器19与热水水箱20中的水换热后向外排放；第二三通阀15另一端的直排烟道17通过消音器18直接连接冷凝器19。内燃机1还连接有中冷水冷却系统21，其中缸套水冷却系统和中冷水冷却系统21分别连接有第二膨胀水箱13和第三膨胀水箱22。用户侧23连接热水溴化锂机2，负荷监控装置(图中未示出)设置在用户侧23与热水溴化锂机2间的管路上用于监控用户侧23负荷变化。
本实施例通过缸套水1回水温度探测器检测缸套水回水温度，通过机油温度探测器检测机油温度，通过比较缸套水回水温度与预设值和机油温度与预设值控制第一三通阀开度。缸套水直接进入溴化锂机组2因此缸套水的回水温度直接体现溴化锂机组2吸收利用缸套水热量的能力，如缸套水回水温度过高需要开启第一三通阀7，以保证内燃机1缸套水回水要求。机油温度体现为内燃机1自身的冷却系统的能力，机油温度过高则需考虑原因是由缸套水回水温度过高导致，同样需要开启第一三通阀7。通过溴冷机高温发生器温度探测器检测溴冷机高温发生器温度，通过比较溴冷机高温发生器温度与预设值确定烟气管道14是否泄漏。溴冷机高温发生器温度流量、溴冷机热水进出口温度、溴冷机烟气进出口温度流量表征的是溴化锂利用烟气热量的能力，如溴化锂溶液的浓度满足溴化锂本身的要求，如若高温发生器温度持续过低(低于100摄氏度)，偏离预设值140摄氏度，则说明烟气量不足，考虑是否中间管道损失过大，或者第二三通阀15内漏严重。通过负荷监控装置检测用户侧23负荷变化，根据用户侧23负荷变化调节溴化锂机组2冷热媒水的流量或第二三通阀15开度，用户侧23负荷变化的检测与调整通过冷热媒水pid调节。本实施例采用分系统逐级故障分析法，通过数据采集系统收集运行数据与系统控制逻辑联动，以上述方法自动调整，保证机组稳定运行。
正常工作时，内燃机1缸套水通过烟气热水换热器16换热后进入热水溴化锂机组2，内燃机1缸套水在热水溴化锂机组2内做工后回到内燃机1；内燃机1出口烟气通过第二三通阀15进入热水溴化锂机组2，烟气在热水溴化锂机组2内做工后进入烟气热水换热器16进行换热，烟气通过烟气热水换热器16换热后再通过冷凝器19换热，在该情况下缸套水冷却系统不工作；
调试阶段时，热水溴化锂机组2的缸套水入水口关闭，缸套水不再进入烟气热水换热器16和热水溴化锂机组2，直接通过连通管道6进入缸套水回水主管道4，并通过缸套水冷却系统换热，调节第一三通阀7控制缸套水回水温度恒定；
当处于调试阶段或处于工作阶段的进入热水溴化锂机组2的烟气量足够时，内燃机1出口烟气通过第二三通阀15直接进入冷凝器19换热。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。