利用内燃机尾气集成热化学过程的互补型分布式能源系统的制作方法_2

文档序号:9841906阅读:来源:国知局
工作介质水溶液的浓度降低,并送回所述发生器4,完成吸收式制冷循环过程;所述循环水冷却塔8中的冷却水30进入所述冷凝器7,经过与来自所述发生器4的水蒸气热交换后温度升高,进入所述吸收器5后返回所述循环水冷却塔8中冷却并循环利用;所述风机盘管10的冷媒水进入所述蒸发器6中,所述蒸发器6中的中温水在急速膨胀被汽化为水蒸气时,大量吸收冷媒水的热量,使冷媒水的温度降低,冷能34以温度降低后的冷媒水为载体,由所述蒸发器6返回至所述风机盘管10中,在所述风机盘管10与室内空气进行热交换,从而降低建筑物室内温度;所述中温烟气22经过所述吸收式制冷子系统后温度降低,成为低温烟气23,由所述发生器4的烟气出口排出;经所述第一节流阀15流出的工作介质水溶液与所述第二循环栗14栗出的工作介质水溶液通过所述换热器17进行热交换,提高送回所述发生器4的工作介质水溶液的温度。
[0018]所述低温烟气热回收器12分别由其烟气入口和冷水入口通入低温烟气23和冷水27,并利用所述低温烟气23的余热将输入的冷水27加热,作为采暖热水送至所述风机盘管10中,为建筑物提供采暖热能33,同时分离一部分采暖热水作为生活热水31;缸套水换热器11排出的一部分缸套水进入所述低温烟气热回收器12中,所述低温烟气热回收器12利用所述低温烟气23的余热对缸套水进行二次加热,产生工业用蒸汽28,另一部分缸套水送至所述风机盘管10中,与所述低温烟气热回收器12排出的采暖热水一起为建筑物提供采暖热能33,同时分离一部分采暖热水作为生活热水31;所述低温烟气23经过所述低温烟气热回收器12后温度降低,成为低温废气29,所述低温烟气热回收器12将低温废气29送至所述烟囱13排空。
[0019](三)有益效果
[0020]从上述技术方案可以看出,本发明具有以下有益效果:
[0021](I)充分利用内燃发电机组排放的较低品位烟气余热,通过驱动甲醇、乙醇或二甲醚裂解等吸热型热化学反应,产生HdPCO等高品质合成气燃料,能大幅提升烟气余热的能源利用效率和烟气余热的品位;
[0022](2)参与热化学反应的甲醇、乙醇或二甲醚等燃料可作为生物质能和太阳能等可再生清洁能源的载体,最终实现化石能源与清洁可再生能源的互补利用,达到降低化石能源利用份额的目的;
[0023](3)基于“温度对口,梯级利用”的能源利用原理,依次通过热化学反应、吸收式制冷和采暖供热等方式进行烟气余热回收,科学合理地梯级利用高温烟气余热,实现了热、电、冷多元化能源产品输出;
[0024](4)充分利用现有成熟的内燃机发电技术,与先进的热化学利用技术进行耦合,能够降低系统的技术风险,同时能够加速推进该项技术的产业化应用。
【附图说明】
[0025]图1为依据本发明实施例的利用内燃机尾气集成热化学过程的互补型分布式能源系统结构示意图。
[0026]内燃机发电子系统:
[0027]1-内燃机;2-发电机
[0028]热化学余热利用子系统:
[0029]3-热化学反应器
[0030]吸收式制冷子系统:
[0031]4-发生器;5-吸收器;6-蒸发器;7-冷凝器;8-循环水冷却塔;9_第一循环栗;13_烟囱;14-第二循环栗;15-第一节流阀;16-第二节流阀;17-换热器
[0032]低温烟气余热利用子系统:
[0033]12-低温烟气热回收器
[0034]10-风机盘管;11-缸套水换热器;21-高温烟气;22-中温烟气;23-低温烟气;24-燃料;25-空气;26-缸套冷却水;27-冷水;28-工业用蒸气;29-低温废气;30-冷却水;31-生活热水;32-采暖回水;33-采暖热能;34-冷能;35-气体燃料;36-原料。
【具体实施方式】
[0035]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。
[0036]本发明提供的利用内燃机尾气集成热化学过程的互补型分布式能源系统,利用内燃发电机组排放的高温烟气余热来驱动吸热型化学反应过程,利用吸热型化学反应过程排出的中温烟气余热驱动吸收式制冷循环,并利用吸收式制冷循环生成的低温烟气余热生成采暖热能、生活热水和工业用蒸汽,实现烟气余热的高效回收利用。
[0037]图1为依据本发明实施例的利用内燃机尾气集成热化学过程的互补型分布式能源系统,该系统包括内燃机发电子系统、热化学余热利用子系统、吸收式制冷子系统和低温烟气余热利用子系统。其中,虚线代表冷却循环管路,单点划线代表空调制冷管路,双点划线代表吸收制冷循环管路。
[0038]热化学余热利用子系统,其连接至所述内燃机发电子系统,该热化学余热利用子系统接收所述内燃机发电子系统产生的高温烟气,利用上述高温烟气的余热,通过吸热型热化学反应生成气体燃料;
[0039]吸收式制冷子系统,其连接至所述热化学余热利用子系统,该吸收式制冷子系统接收所述热化学余热利用子系统产生的中温烟气,利用上述中温烟气的余热产生低温冷會K;
[0040]低温烟气余热利用子系统,其连接至所述吸收式制冷子系统,该低温烟气余热利用子系统接收所述吸收式制冷子系统产生的低温烟气,利用上述低温烟气的余热生产采暖热水、生活热水和工业用蒸汽,将低温废气排空。
[0041]以下对本实施例的利用内燃机尾气集成热化学过程的互补型分布式能源系统的各个组成部分进行详细说明,本实施例的利用内燃机尾气集成热化学过程的互补型分布式能源系统所涉及的主要设备包括内燃机1、发电机2、热化学反应器3、发生器4、吸收器5、蒸发器6、冷凝器7、循环水冷却塔8、第一循环栗9、风机盘管10、缸套水换热器11、低温烟气热回收器12、烟囱13、第二循环栗14、第一节流阀15、第二节流阀16和换热器17。
[0042]内燃机发电子系统包括内燃机I和发电机2,内燃机I具有进料口、进气口和烟气出口,内燃机I的功率输出轴与发电机2的功率输入轴连接,组成内燃发电机组。
[0043]热化学余热利用子系统包括热化学反应器3,热化学反应器3具有烟气入口、进料口、烟气出口和气体燃料出口,热化学反应器3的烟气入口与内燃机I的烟气出口连接。
[0044]吸收式制冷子系统包括发生器4、吸收器5、蒸发器6、冷凝器7、第二循环栗14、第一节流阀15、第二节流阀16和换热器17、循环水冷却塔8和第一循环栗9。
[0045]其中,发生器4的烟气入口与热化学反应器3的烟气出口连接,发生器4的水溶液出口连接第一节流阀15,第一节流阀15的出口连接吸收器5的水溶液入口,吸收器5的水溶液出口连接第二循环栗14,第二循环栗14的出口连接发生器4的水溶液入口,第一节流阀15的出口和第二循环栗14的出口之间连接有换热器17。
[0046]发生器4的水蒸汽出口连接冷凝器7的水蒸汽入口,冷凝器7的中温水出口连接第二节流阀16,第二节流阀16的出口连接蒸发器6的中温水入口,蒸发器6的水蒸汽出口连接吸收器5的水蒸汽入口。
[0047]循环水冷却塔8的出水口连接第一循环栗9,第一循环栗9的出口连接冷凝器7的冷却水入口,冷凝器7的冷却水出口连接吸收器5的冷却水入口,吸收器5的冷却水出口连接循环水冷却塔8的入水口。
[0048]蒸发器6的冷媒水出口与风机盘管10的冷媒水入口连接,风机盘管10的冷媒水出口连接蒸发器6的冷媒水入口。
[0049]低温烟气余热利用子系统包括低温烟气热回收器12。低温烟气热回收器12的烟气入口与发生器4的烟气出口连接,其热水出口与风机盘管1的热水入口连接,其缸套水入口连接三通分流阀的第一出口,其烟气出口连接烟囱13。
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