瓦斯发电站冷却循环工程系统的制作方法

文档序号:13243258阅读:506来源:国知局

本实用新型具体涉及发电装置冷却水循环系统。



背景技术:

煤炭深埋地下,在煤矿的开采过程中,会涌现大量的瓦斯,瓦斯是一种有害气体,不仅破坏煤矿井下空气质量,而且瓦斯含量超限,极有可能会引起起火爆炸,发生严重的煤矿事故。

在过去,瓦斯的处理方法均为自然排放法,将煤矿内通入新风,用新风的压强将瓦斯排出煤矿外,然后瓦斯在大气中分散,使其不再产生危害。

但是,瓦斯也是同时也是一种能源,瓦斯的主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,因此瓦斯如遇明火,即可燃烧,产生大量的热量,将该热量有效利用,就是变害为宝。

在煤矿附近建设瓦斯发电站是一种有效的瓦斯变害为宝的方法。将瓦斯用作内燃机的燃料,驱动内燃机做功,带动发电机发电。

在发电过程中,进入到内燃机的瓦斯含量是极其不稳定的,因此瓦斯做功发电过程中,会额外产生大量的热量,包括内燃机缸体产生的热量以及内燃机润滑系统产生的热量;为使用瓦斯发电过程更稳定,必须设计更好的冷却系统,一是能对缸体及润滑系统均达到冷却效果,二是能够根据发电工况随时调整冷却参数,比如要能调节冷却水流量、温度。而现有的技术中,没有能够很好解决煤矿处的瓦斯发电系统冷却工作,因而有必要设计更高效稳定的冷却系统。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型克服现有技术的缺点,提供了瓦斯发电站冷却循环工程系统,能够精准控制冷却水流量,并且对内燃机的缸盖系统和润滑系统分别进行冷却,达到高效冷却的效果。

本实用新型的冷却水循环系统由冷却塔2、冷却塔下方的集水盘3、发动机冷却部件按顺序通过主管道12串连组成,主管道12上设置主水泵4。发动机冷却部件分别包括低温冷却部件9与高温冷却部件10,并且集水盘出水端先经过低温冷却部件9然后再经过高温冷却部件10;在集水盘与发动机冷却部件之间还设置有水量控制装置,所述的水量控制装置包括设置在主管道上的主水泵4,在主水泵4与发动机冷却部件之间还设置有补水支管7,补水支管7一端连接在主管道上,另一端设置在集水盘3中,补水支管7上设置有补水电机6与溢水电机5,补水电机6与溢水电机5并联设置;在发动机冷却部件与集水盘之间的主管道上还设置有高温水外排水管13;在集水盘上还设置有外来供水管1。

如上所述的一种瓦斯发电站冷却循环工程系统,更进一步说明为,还设置有第一分水管8,第一分水管与低温冷却部件9并联,具体为:第一分水管的两端分别连接在低温冷却部件的进水端与出水端。

如上所述的一种瓦斯发电站冷却循环工程系统,更进一步说明为,还设置有第二分水管11,第二分水管与高温冷却部件10并联,具体为:第二分水管的两端分别连接在高温冷却部件的进水端与出水端。

如上所述的一种瓦斯发电站冷却循环工程系统,更进一步说明为,补水电机6与主管道之间设置有阀门;溢水电机5与主管道之间设置有阀门。

如上所述的一种瓦斯发电站冷却循环工程系统,更进一步说明为,第一分水管8上设置有阀门,第二分水管11上设置有阀门。

如上所述的一种瓦斯发电站冷却循环工程系统,更进一步说明为,高温水外排水管13上设置有阀门。

如上所述的一种瓦斯发电站冷却循环工程系统,更进一步说明为,外来供水管1上设置有阀门。

如上所述的一种瓦斯发电站冷却循环工程系统,更进一步说明为,低温冷却部件与高温冷却部件的进水端与出水端上均设置有阀门。

本实用新型的有益效果为:

本实用新型设置的水量控制装置能精准地控制主管道中的冷却水流量,根据内燃机的工况输送适量的冷却水,使内燃机的工作温度保持恒定,不产生过大的工作温度波动,延长内燃机的使用寿命。

本实用新型的冷却水先后经过低温冷却部件与高温冷却部件,顺序对低温冷却部件与高温冷却部件进行冷却,最后回到冷却塔中,利用不同的冷却温度用水需求,采用一个主管道对两高、低温两个部件分别冷却,节约了安装与运行成本。

本实用新型的设置有高温水外排水管、外来供水管,当冷却塔处理能力无法跟进冷却水的循环时,可以直接将高温水外排,从供水管网中再引入低温新水再参与到循环冷却中。

附图说明

图1为本实用新型结构图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。

参考图1,冷却塔2进行降温后的冷却水汇集到下方的集水盘3中,再由主管道12上的水泵将冷却水泵入主管道中,主管道中的冷却水顺序抵达低温冷却部件9、高温冷却部件10,完成冷却工作后,再回到冷却塔降温。主管道上设置主水泵4。

针对于瓦斯发电装置,低温冷却部件9设置在瓦斯发电装置的润滑系统中,其工作温度通常为95-110度;高温冷却部件10设置在瓦斯发电装置的气缸缸盖中,通常温度为200度,低温冷却部件与高温冷却部件的进水端与出水端上均设置有阀门。

经过冷却塔2汇集到集水盘3中的冷却水温度能降到约40度,然后通过主管道上的水泵将冷却水送至低温冷却部件,对低温冷却部件进行冷却后,水温达到约90度左右,然后90度的冷却水到达高温冷却部件,对高温冷却部件进行冷却,然后冷却后成为高温水,再返回到冷却塔降温。

在主管道上还设置有水量控制装置,水量控制装置能精准控制主管道内的冷却水流量,以适应不同的工况;控制方式包括:补水、限流。

本实用新型的水量控制装置由主管道上的主水泵4、补水支管7,补水支管上的补水电机6与溢水电机5构成。补水支管一端连接在主管道上,另一端设置在集水盘中,补水电机与溢水电机并联设置。补水电机、溢水电机与主管道之间均设置有阀门。

在发动机冷却部件与集水盘之间的主管道上还设置有高温水外排水管13;高温水外排水管上设置有阀门。在集水盘上还设置有外来供水管1。外来供水管上设置有阀门。

主管道还设置有第一分水管8和第二分水管11,第一分水管与低温冷却部件并联(第一分水管的两端分别连接在低温冷却部件的进水端与出水端)。第二分水管与高温冷却部件并联(第二分水管的两端分别连接在高温冷却部件的进水端与出水端)。第一分水管上设置有阀门,第二分水管上设置有阀门。

水量控制装置的控制方式包括:补水、限流。

补水:当发电装置的工作温度偏高,需要加速冷却,可以采取的办法是加速主管道12内的冷却水压力、流速、流量。

补水方式:开动主管道12上的主水泵4,同时关闭溢水电机与主管道之间的阀门,打开补水电机6与主管道之间的阀门,并开动补水电机,补水电机额外从集水盘中抽水,汇入主管道12中,增加主管道内冷却水的压力、流速、流量,达到加速冷却的目的。

限流:当发电装置的工作温度偏低,仅需要适当冷却,可以采取的办法是对主管道内的冷却水进行减压、降低流速、降低流量。

限流方式:开动主管道上的主水泵4,同时打开溢水电机5与主管道之间的阀门,关闭补水电机6与主管道之间的阀门,并开动溢水电机,溢水电机将主管道内的冷却水分出一部分返回到集水盘3中,降低主管道内冷却水的压力、流速、流量,达到限制冷却的目的。

在发电机工作过程中,一般启动时段,需要限制冷却,因为发电机工作温度太低,不利于发电机工作效率,并且会增加发电机的损麿。

因为瓦斯是煤矿开采的附产品,因此瓦斯的供应一般是不稳定的,在瓦斯供应不稳定的时候,发电机的工况会比较复杂,导致发电机工作温度偏高,这时需要进行冷却水补水。

本实用新型的第一分水管8与低温冷却部件9并联,在进行冷却水补水时,为了防止低温冷却部件内水压过大,可以打开第一分水管上的阀门,使一部分水跨过低温冷却部件,直接流向高温冷却部件,同时降低进入高温冷却部件的冷却水温度。

第二分水管11与高温冷却部件10并联,当高温冷却部件内水压过大,或者高温冷却部件温度本身不太高时,可以打开第二分水管上的阀门,使一部分水跨过高温冷却部件。

如果当返回冷却塔2的冷却水温度过高,冷却塔处理能力不足时,可以打开高温水外排水管13直接将高温水外排;然后打开外来供水管1的水阀门,从供水管网中再引入低温新水参与到循环冷却中。

高温水外排水管13连接矿区职工生活用水管网,高温水进入生活用水,解决生活用热水供应,降低成本。

上述实施方式用来解释说明本实用新型,而不是对本实用新型进行限制,在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内,对本实用新型做出的任何修改和改变,都落入本实用新型的保护范围。

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