一种分布式制冷内燃机冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种分布式制冷内燃机冷却系统。


背景技术：

2.燃气分布式制冷系统由燃气内燃机和溴化锂吸收式制冷机组构成。燃气进入燃气内燃机发电的同时，产生的烟气和缸套水一起进入溴化锂吸收式制冷机组，以使溴化锂吸收式制冷机组实现制冷。但是，由于溴化锂吸收式制冷机组满负荷启动的时间达30分钟，在满负荷启动前，缸套水进入溴化锂吸收式制冷机组无法进行换热。另外，燃气内燃机中燃气和空气混合压缩后，形成高温高压的混合气体，为了提高燃气内燃机的运行效率，降低燃气机组的燃烧温度，需要通过中冷水对混合气体进行降温，而中冷水在对混合气体进行制冷后会升温，因此换热后的中冷水需要降温才能再次进入燃气内燃机对高温高压气体进行制冷。
3.目前，为了对中冷水和无法在溴化锂吸收式制冷机组进行换热的缸套水进行制冷降温，通常采用风冷的方式，利用空气进行冷却，但是风冷降温效果不明显、效率低，燃气内燃机长期在高温下运行时，会造成发动机运动副之间的油膜破坏、机件磨损加剧，甚至造成活塞环断裂等重大事故。因此，利用冷却水来冷却中冷水和缸套水是一种有效、快速维持燃气内燃机进气温度和缸套运行温度的方式，而常规的水冷方式是采用冷却塔对升温后的冷却水进行降温，但燃气内燃机单独建立冷却塔成本高、占地面积大，管道连接复杂。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种分布式制冷内燃机冷却系统，以解决现有技术中的采用冷却水对缸套水和中冷水进行降温时需要针对燃气内燃机单独建立冷却塔导致投入成本过高和占地面积大的问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
7.一种分布式制冷内燃机冷却系统，其包括燃气内燃机和溴化锂吸收式制冷机组，所述分布式制冷内燃机冷却系统还包括换热单元，所述燃气内燃机的缸套水和中冷水与所述换热单元分别形成换热回路；
8.所述溴化锂吸收式制冷机组的冷却塔与所述换热单元形成换热回路，以使所述冷却塔中的冷却水分别与缸套水和中冷水进行换热。
9.所述分布式制冷内燃机冷却系统，其中，所述换热单元包括中冷水换热器和缸套水换热器，所述燃气内燃机的中冷水与所述中冷水换热器形成换热回路，所述燃气内燃机的缸套水与所述缸套水换热器形成换热回路。
10.所述分布式制冷内燃机冷却系统，其中，所述燃气内燃机与所述吸收式制冷机组的低温发生器之间通过第一管路和第二管路形成缸套水的换热循环回路，缸套水通过第一管路进入所述低温发生器换热，并通过所述第二管路回流至所述燃气内燃机中；
11.所述第一管路上设置有三通阀，所述三通阀与所述缸套水换热器之间连接有第三管路，所述缸套水换热器与所述第二管路之间连接有第四管路。
12.所述分布式制冷内燃机冷却系统，其中，所述燃气内燃机与所述中冷水换热器之间连接有供中冷水由所述燃气内燃机进入所述中冷水换热器的第五管路和供中冷水由所述中冷水换热器流回至所述燃气内燃机的第六管路。
13.所述分布式制冷内燃机冷却系统，其中，所述冷却塔与所述溴化锂吸收式制冷机组的冷凝器之间通过进水总管和出水总管形成换热回路，所述出水总管上设置有第一水泵。
14.所述分布式制冷内燃机冷却系统，其中，所述出水总管与所述中冷水换热器之间连接有第一出水支管，所述中冷水换热器与所述进水总管之间连接有第一进水支管，所述第一出水支管上设置有第二水泵；
15.所述出水总管与所述缸套水换热器之间连接有第二出水支管，所述缸套水换热器与所述进水总管之间连接有第二进水支管，所述第二出水支管上设置有第三水泵。
16.所述分布式制冷内燃机冷却系统，其中，所述燃气内燃机与所述溴化锂吸收式制冷机组的高温发生器之间连接有排烟管道，所述燃气内燃机产生的烟气通过所述排烟管道输送至所述高温发生器进行热交换，并从所述排烟管道排出至外部环境中。
17.所述分布式制冷内燃机冷却系统，其中，所述排烟管道上设置有脱硝装置。
18.有益效果：本实用新型中通过设置所述换热单元，并使所述燃气内燃机的缸套水和中冷水与所述换热单元分别形成换热回路，同时使所述溴化锂吸收式制冷机组的冷却塔与所述换热单元形成换热回路，从而可以利用所述溴化锂吸收式制冷机组的冷却塔中的冷却水对缸套水和中冷水进行制冷，燃气内燃机无需另外单独建立冷却塔，极大地节省了投入成本和设备的占地面积。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的所述分布式制冷内燃机冷却系统的结构示意图；
20.附图中的标记为：1、燃气内燃机；2、溴化锂吸收式制冷机组；3、换热单元；31、中冷水换热器；32、缸套水换热器；4、冷却塔；5、第一管路；6、第二管路；7、第三管路；8、第四管路；9、三通阀；10、第五管路；11、第六管路；12、进水总管；13、出水总管；14、第一水泵；15、第一出水支管；16、第一进水支管；17、第二水泵；18、第二出水支管；19、第二进水支管；20、第三水泵；21、排烟管道；22、脱硝装置。
具体实施方式
21.本实用新型提供一种分布式制冷内燃机冷却系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。
23.还需说明的是，本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的
部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
24.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.下面结合附图，通过对实施例的描述，对实用新型内容作进一步说明。
26.本实施例提供了一种分布式制冷内燃机冷却系统，如图1所示，所述分布式制冷内燃机冷却系统包括燃气内燃机1和溴化锂吸收式制冷机组2，所述燃气内燃机1中的缸套水在所述燃气内燃机1的和溴化锂吸收式制冷机组2的低温发生器之间循环流动，缸套水在所述燃气内燃机1中的缸套进行热交换而升温后，流入至所述低温发生器进行热交换而降温，最后流回至所述燃气内燃机1，并依此不断循环，缸套水不断给燃气内燃机1中的缸套制冷，并不断为低温发生器提供热量。所述燃气内燃机1还具有中冷水，中冷水用于对高温的压缩混合气进行降温，其中，所述压缩混合气是指所述燃气内燃机1中燃气和空气混合压缩后形成的高温高压混合气体。
27.所述分布式制冷内燃机冷却系统还包括换热单元3，所述燃气内燃机1的缸套水和中冷水与所述换热单元3分别形成换热回路，所述溴化锂吸收式制冷机组2的冷却塔4与所述换热单元3形成换热回路，以使所述冷却塔4中的冷却水分别与缸套水和中冷水进行换热，即，将所述冷却塔4中的冷却水输送至所述换热单元3，与流经所述换热单元3的中冷水和缸套水进行换热，使缸套水和中冷水在所述换热单元3被降温后流回至所述燃气内燃机1进行制冷。由于所述溴化锂吸收式制冷机组2在启动后需要经过固定时间才能达到满负荷启动，例如，该固定时间为30分钟，而在所述溴化锂吸收式制冷机组2达到满负荷启动前，所述低温发生器由于缺少水蒸气无法吸收缸套水水的热量而对缸套水进行制冷，因此，在所述溴化锂吸收式制冷机组2达到满负荷启动前，需要将缸套水输送至所述换热单元3利用所述冷却塔4中的冷却水进行制冷；当然，在所述溴化锂吸收式制冷机组2达到满负荷启动后，若所述低温发生器无法完全将所有的缸套水的温度降低至预设温度，则可以将部分缸套水输送至所述换热单元3进行换热降温，以使所有的缸套水都能被降温至预设温度，其中，所述预设温度是指缸套水进入所述燃气内燃机1进行制冷所要求达到的温度；而中冷水则可以一直在所述燃气内燃机1和所述换热单元3之间循环流动以进行热交换。
28.本实用新型中通过设置所述换热单元3，并使所述燃气内燃机1的缸套水和中冷水与所述换热单元3分别形成换热回路，同时使所述溴化锂吸收式制冷机组2的冷却塔4与所述换热单元3形成换热回路，从而可以利用所述溴化锂吸收式制冷机组2的冷却塔4中的冷却水对缸套水和中冷水进行制冷，燃气内燃机1无需另外单独建立冷却塔4，极大地节省了投入成本和设备的占地面积。
29.在一个实施例中，所述换热单元3包括中冷水换热器31和缸套水换热器32，所述燃气内燃机1的中冷水与所述中冷水换热器31形成换热回路，所述燃气内燃机1的缸套水与所
述缸套水换热器32形成换热回路；相应的，所述冷却塔4也分别与所述中冷水换热器31和所述缸套水换热器32形成换热回路，从而所述冷却塔4可以分别输送冷却水至所述中冷水换热器31和所述缸套水换热器32，以分别对中冷水和缸套水进行制冷。
30.所述燃气内燃机1与所述低温发生器之间通过第一管路5和第二管路6形成缸套水的换热循环回路，缸套水通过第一管路5进入所述低温发生器换热，并通过所述第二管路6回流至所述燃气内燃机1中；所述第一管路5上设置有三通阀9，所述三通阀9的其中一个出口与所述缸套水换热器32之间连接有第三管路7，所述缸套水换热器32与所述燃气内燃机1之间连接有第四管路8；当所述溴化锂吸收式制冷机组2达到满负荷启动前，通过控制三通阀9，使得从所述燃气内燃机1流入所述第一管路5的缸套水从所述三通阀9流入所述第三管路7至所述缸套水换热器32进行换热，换热后的缸套水再由所述第四管路8流回至所述燃气内燃机1中；当然，也可以通过控制所述三通阀9，使缸套水部分进入所述缸套水换热器32进行换热，部分进入所述低温发生器进行换热。
31.所述燃气内燃机1与所述中冷水换热器31之间连接有第五管路10和第六管路11，所述第五管路10供中冷水由所述燃气内燃机1进入所述中冷水换热器31中，所述第六管路11供中冷水由所述中冷水换热器31流回至所述燃气内燃机1中。
32.所述冷却塔4与所述溴化锂吸收式制冷机组2的冷凝器之间通过进水总管12和出水总管13形成换热回路，所述出水总管13上设置有第一水泵14；所述第一水泵14工作，将所述冷却塔4中的冷却水通过所述出水总管13泵入所述冷凝器中进行制冷，然后换热后的冷却水由所述进水总管12流回至所述冷却塔4中。
33.在一个实施例中，所述出水总管13与所述中冷水换热器31之间连接有第一出水支管15，所述中冷水换热器31与所述进水总管12之间连接有第一进水支管16，所述第一出水支管15上设置有第二水泵17；所述出水总管13与所述缸套水换热器32之间连接有第二出水支管18，所述缸套水换热器32与所述进水总管12之间连接有第二进水支管19，所述第二出水支管18上设置有第三水泵20。在所述分布式制冷内燃机冷却系统工作时，且同时需要通过所述缸套水换热器32和所述中冷水换热器31分别对缸套水和中冷水进行换热时，所述第一水泵14、所述第二水泵17以及所述第三水泵20均工作；所述第一水泵14工作，以将所述冷却塔4中的冷却水泵入至所述出水总管13中；所述第二水泵17工作，以将所述出水总管13中的部分冷却水由所述第一出水支管15泵入至所述中冷水换热器31中与中冷水进行换热，然后换热后的冷却水从所述中冷水换热器31由所述第一进水支管16流入所述进水总管12中，最后由所述进水总管12流回至所述冷却塔4中；所述第三水泵20工作，则将所述出水总管13中的部分冷却水由所述第二出水支管18泵入至所述缸套水换热器32中与缸套水进行换热，然后换热后的冷却水从所述缸套水换热器32由所述第二进水支管19流入所述进水总管12中，最后由所述进水总管12流回至所述冷却塔4中。当然，若无需通过所述冷却塔4中的冷却水对缸套水进行制冷时，则所述第三水泵20不工作，冷却水不会流入所述缸套水换热器32中。
34.本实施例中所述缸套水换热器32和所述中冷水换热器31均与所述进水总管12和所述出水总管13相连接，使得冷却水可以仅通过一条管路流进和流出所述冷却塔4，采用该连接方式，极大地节约了管路的长度，且冷却水流经所述中冷水换热器31以及所述缸套水换热器32的流量可以分别通过所述第二水泵17和第三水泵20精确控制，从而实现了热交换
以及所述燃气内燃机1的温度的精确控制。
35.所述燃气内燃机1与所述溴化锂吸收式制冷机组2的高温发生器之间连接有排烟管道21，所述燃气内燃机1产生的烟气通过所述排烟管道21输送至所述高温发生器进行热交换，以将烟气的热量供给所述溴化锂吸收式制冷机组2进行制冷，交换热量后的烟气再从所述排烟管道21排出至外部环境中。
36.进一步地，所述排烟管道21上设置有脱硝装置22，使得烟气先经过所述脱硝装置22的脱硝处理再排入大气中，以避免排出的烟气造成较大的环境污染。
37.综上所述，本实用新型公开了一种分布式制冷内燃机冷却系统，其包括燃气内燃机和溴化锂吸收式制冷机组，所述分布式制冷内燃机冷却系统还包括换热单元，所述燃气内燃机的缸套水和中冷水与所述换热单元分别形成换热回路；所述溴化锂吸收式制冷机组的冷却塔与所述换热单元形成换热回路，以使所述冷却塔中的冷却水分别与缸套水和中冷水进行换热。本实用新型中通过设置所述换热单元，并使所述燃气内燃机的缸套水和中冷水与所述换热单元分别形成换热回路，同时使所述溴化锂吸收式制冷机组的冷却塔与所述换热单元形成换热回路，从而可以利用所述溴化锂吸收式制冷机组的冷却塔中的冷却水对缸套水和中冷水进行制冷，燃气内燃机无需另外单独建立冷却塔，极大地节省了投入成本和设备的占地面积。
38.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。