瓦斯发电余热回收装置的制作方法

本实用新型涉及余热回收领域，特别是涉及一种用于回收瓦斯发电机组余热的装置。

背景技术：

煤矿瓦斯发电余热资源，在目前的技术条件下，主要有三部分，其一是：约40℃～50℃的中冷水余热(约占瓦斯燃烧热的59％左右)；其二是：约80℃～90℃的缸套水余热(约占瓦斯燃烧热的20％左右)；其三是：约450℃～550℃的烟气余热(约占瓦斯燃烧热的35％左右)。

传统瓦斯发电余热利用技术，主要采用传热技术且分别开发缸套水与烟气余热。其存在如下问题，第一是：由于缸套水散热与中冷水散热共用一个散热风机，只开发缸套水余热无法停开瓦斯发电机组散热风机，浪费了中冷水余热和部分缸套水余热；第二是：缸套水余热与烟气余热分别开发利用，没有形成有机耦合机，需系统设计工程进行二次设计，才能形成统一热源。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够回收瓦斯发电机组的中冷水余热、缸套水余热以及烟气余热并形成统一热源的瓦斯发电余热回收装置。

本实用新型瓦斯发电余热回收装置，包括热泵机组、板式换热器和烟气余热回收装置，所述热泵机组的蒸发器连接在瓦斯发电机组的中冷水回路上，中冷水通过蒸发器换热后温度降低，所述热泵机组的冷凝器连接在热网回水管路上，热网回水通过冷凝器换热后温度升高，所述板式换热器连接在瓦斯发电机组的缸套水回路以及热网回水管路上，缸套水通过板式换热器换热后温度降低，热网回水通过板式换热器换热后温度升高，所述烟气余热回收装置连接在瓦斯发电机组的排烟管以及热网回水管路上，热网回水通过烟气余热回收装置换热后温度升高。

本实用新型瓦斯发电余热回收装置，其中所述烟气余热回收装置为烟气锅炉。

本实用新型瓦斯发电余热回收装置，其中所述烟气余热回收装置为换热器。

本实用新型瓦斯发电余热回收装置，其中所述烟气锅炉中，烟气的流经路径与热网回水的流经路径相反。

本实用新型瓦斯发电余热回收装置，其中所述换热器中，烟气的流经路径与热网回水的流经路径相反。

本实用新型瓦斯发电余热回收装置与现有技术不同之处在于本实用新型采用热泵技术利用中冷水余热，并作为供热热源的第一级加热升温装置；采用高效小端差传热技术利用缸套水余热，并作为供热热源的第二级加热升温装置；采用完全逆流的烟气传热技术利用高温烟气余热，并作为供热热源的第三级加热升温装置。通过上述的梯级加热升温装置，能够有效回收瓦斯发电机组的中冷水余热、缸套水余热以及烟气余热并形成统一热源。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型瓦斯发电余热回收装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，现有的瓦斯发电机组的基本配置为：瓦斯燃烧器1，与瓦斯燃烧器1相连接的瓦斯发电机组3，所述瓦斯发电机组3内设有中冷水换热器2和缸套水换热器4，所述中冷水换热器2上连接有中冷水回路，所述中冷水回路上连接有中冷水循环泵6和中冷水散热器8，中冷水换热器2的出水温度约为50℃，中冷水换热器2的进水温度t₁约为40℃。所述缸套水换热器4上连接有缸套水回路，所述缸套水回路上连接有缸套水循环泵7和缸套水散热器9，缸套水换热器4的出水温度约为90℃，缸套水换热器4的进水温度t₂约为80℃。中冷水散热器8和缸套水散热器9均通过散热风机10进行空冷。

本实用新型瓦斯发电余热回收装置包括热泵机组、板式换热器17和烟气余热回收装置18，所述热泵机组的蒸发器12连接在瓦斯发电机组的中冷水回路上，中冷水通过蒸发器12换热后温度降低(从约50℃降低为约40℃)，所述热泵机组的冷凝器14连接在热网回水管路上，热网回水通过冷凝器14换热后温度升高(从约70℃升高为74℃)，所述板式换热器17连接在瓦斯发电机组的缸套水回路以及热网回水管路上，缸套水通过板式换热器17换热后温度降低(从约90℃降低为80℃)，热网回水通过板式换热器17换热后温度升高(从约74℃升高为约88℃)，所述烟气余热回收装置18连接在瓦斯发电机组的排烟管5以及热网回水管路上，热网回水通过烟气余热回收装置18换热后温度升高(从约88℃升高为约110℃)。

所述热泵机组包括蒸发器12、压缩机13、冷凝器14和热力膨胀阀15，其为现有技术，在此对其具体结构不予赘述。

所述蒸发器12连接在中冷水回路上的具体方式为：在中冷水回路上设置中冷水电动三通调节阀11，所述中冷水电动三通调节阀11位于中冷水循环泵6和中冷水散热器8之间，所述蒸发器12的一端通过管路与所述中冷水电动三通调节阀11连接，另一端通过管路连接在中冷水散热器8的出水端，蒸发器12与中冷水散热器8并联设置。通过中冷水电动三通调节阀11可以调节中冷水流经蒸发器12还是流经中冷水散热器8。

所述板式换热器17连接在缸套水回路上的具体方式为：在缸套水回路上设置缸套水电动三通调节阀16，所述缸套水电动三通调节阀16位于缸套水循环泵7和缸套水散热器9之间，所述板式换热器17的一端通过管路与所述缸套水电动三通调节阀16连接，另一端通过管路连接在缸套水散热器9的出水端，板式换热器17与缸套水散热器9并联设置。通过缸套水电动三通调节阀16可以调节缸套水流经板式换热器17还是流经缸套水散热器9。

本实用新型瓦斯发电余热回收装置，其中所述烟气余热回收装置18为烟气锅炉或换热器。

排烟管5的排烟温度为450～550℃，所述烟气锅炉/换热器连接在排烟管5上的具体方式为：在所述排烟管5上连通一条支路排烟管20，在排烟管5与支路排烟管20的连接处设置有烟气互镇式三通调节装置19，所述支路排烟管20上连接有烟气锅炉/换热器。通过烟气互镇式三通调节装置19可以调节烟气流经排烟管5还是流经支路排烟管20。

本实用新型瓦斯发电余热回收装置，当烟气余热回收装置18为烟气锅炉时，所述烟气锅炉中，烟气的流经路径与热网回水的流经路径相反，所述支路排烟管20也即为烟气锅炉的排烟管；当烟气余热回收装置18为换热器时，所述换热器中，烟气的流经路径与热网回水的流经路径相反。

下面介绍一下本实用新型的工作原理：

本实用新型采用热泵技术利用中冷水余热，并作为供热热源的第一级加热升温装置，热网回水经第一级加热后，其温度从约70℃升高到约74℃；采用高效小端差传热技术利用缸套水余热，并作为供热热源的第二级加热升温装置，经过第一级加热后的热网回水经第二级加热后，温度从约74℃升高到约88℃；采用完全逆流的烟气传热技术利用高温烟气余热，并作为供热热源的第三级加热升温装置，经过第二级加热后的热网回水经第三级加热后，温度从约88℃升高到约110℃。通过上述的梯级加热升温装置，能够有效回收瓦斯发电机组的中冷水余热、缸套水余热以及烟气余热并形成统一热源。

根据瓦斯发电机组不同品位不同余热量的基本情况，采用不同的技术措施与梯级加热升温方式，形成70℃～110℃能满足城市一次热网参数要求的瓦斯发电余热供热热源系统，或形成70℃～88℃与70℃～110℃两种不同的瓦斯发电余热供热热源系统。

本实用新型的有益效果如下：

(1)充分利用瓦斯发电机组余热，提升瓦斯燃烧热的利用率(理论上可达95％以上)；

(2)本实用新型可作为整体机组与瓦斯发电机组配套生产，解决现场施工与二次设计大量的工作量；

(3)中冷水与缸套水通过采用电动三通调节阀，利用t₁、t₂作为精确控制参数，即可实现100％的余热回收，又可节约瓦斯发电机组散热风机电耗，还可确保发电机的安全高效运行；

(4)通过采用热泵技术回收中冷水中的余热，并将其用于热网回水的第一级加热，其与直接通过电能加热热网回水相比，大大地节省了电能损耗；

(5)通过采用本实用新型中的梯级加热升温技术，即可形成满足一次网热网参数要求的70℃～110℃的一种热源，又可形成70℃～88℃与70℃～110℃的两种热源。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。