内燃机余热综合利用系统的制作方法_2

文档序号:8749034阅读:来源:国知局
;发电机15,连接(例如直连)膨胀机13且连接外部的供电或储能装置(未示出);进水管16,连通于内燃机32的进水口321 ;出水管17,一端连通于内燃机32的出水口 322,进水口 321和出水口 322经由内燃机32内的通道连通;冷却水泵18,一端连通出水管17,将内燃机32中的已回收内燃机32燃烧放出的热量的冷却水输出进入出水管17 ;第一截止阀19A,具有进口 191A和出口 192A,进口 191A连通于冷却水泵18的另一端;第一凉水塔20,设置在第一截止阀19A的下游并连通第一截止阀19A的出口 192A,且连通内燃机32的进水管16 ;第二截止阀19B,具有进口 191B和出口 192B,进口 191B连通于截止阀19A的进口 191A且连通于冷却水泵18的所述另一端;换热管路21,一端连通于第二截止阀19B的出口 192B而另一端连通于内燃机32的进水管16且经过第一换热器11 ;烟气余热换热装置22,受控连通内燃机32且内部收容有流体且具有流体进入口 221和流体排出口 222,接收内燃机32排放的烟气且烟气余热换热装置22内部的流体与接收的烟气进行换热,使所述流体吸收烟气的热量,且使烟气降温;烟气排放管路23,连通烟气余热换热装置22,接收烟气余热换热装置22输出的降温的烟气,且将降温的烟气排出;流体循环管路24,一端连通烟气余热换热装置22的流体排出口 222而另一端连通于烟气余热换热装置22的流体进入口 221并经过第二换热器12。其中:内燃机32的出水口 322、出水管17、冷却水泵18、第一截止阀19A的进口 191A、第一截止阀19A的出口 192A、第一凉水塔20、进水管16、内燃机32的进水口 321以及内燃机32内的通道形成冷却水循环的第一个回路;内燃机32的出水口 322、出水管17、冷却水泵18、第二截止阀19B的进口 191B、第二截止阀19B的出口 192B、换热管路21、第一换热器11、进水管16、内燃机32的进水口 321以及内燃机32内的通道形成冷却水循环的第二个回路;有机工质储液罐、有机工质泵10、第一换热器11、第二换热器12、膨胀机13以及第三换热器14形成有机工质朗肯循环回路;烟气余热换热装置22、流体循环管路24以及第二换热器12形成流体循环回路;当第一截止阀19A的进口 191A与第一截止阀19A的出口 192A连通时,冷却水循环的第一个回路工作,从内燃机32的出水口 322排出的已回收内燃机32的热量的冷却水流经出水管17、第一截止阀19A的进口 191A、第一截止阀19A的出口 192A、第一凉水塔20、进水管16、内燃机32的进水口 321以及内燃机32内的通道,以进行冷却水换热循环,其中,第一凉水塔20接收冷却水泵18输出的已回收内燃机32燃烧放出的热量的冷却水并使该冷却水与外界通入到第一凉水塔20内的空气进行换热,已回收内燃机32燃烧放出的热量的冷却水放热而降温;当第二截止阀19B的进口 191B与第二截止阀19B的出口192B连通时,冷却水循环的第二个回路、有机工质朗肯循环回路以及流体循环回路工作,从内燃机32的出水口 322排出的已回收内燃机32的热量的冷却水流经出水管17、第二截止阀19B的进口 191B、第二截止阀19B的出口 192B、换热管路21而进入第一换热器11,有机工质泵10将有机工质储液罐中的液态有机工质输出,有机工质泵10输出的液态有机工质进入第一换热器11,进入第一换热器11的已回收内燃机32的热量的冷却水与液态有机工质进行换热,液态有机工质吸收冷却水的热量而预热升温,且冷却水放热而降温,降温的冷却水经由换热管路21、进水管16而进入内燃机32的进水口 321,预热升温的液态有机工质从第一换热器11流出并进入第二换热器12,烟气余热换热装置22中的吸收烟气的热量的流体经由流体排出口 222和流体循环管路24进入第二换热器12,进入第二换热器12的吸收烟气的热量的流体与经过进入第二换热器12的预热升温的液态有机工质进行换热,预热升温的液态有机工质吸收流体的热量并蒸发为过热带压的气态有机工质,而流体放热降温,降温的流体经由流体循环管路24以及烟气余热换热装置22的流体进入口 221进入烟气余热换热装置22内,过热带压的气态有机工质进入膨胀机13并驱动膨胀机13做功,膨胀机13做功并带动与膨胀机13连接的发电机15发电,发电机15向外部的供电或储能装置提供所发出的电,做功后的乏气从膨胀机13排出并进入第三换热器14,在第三换热器14,乏气通过热交换而冷却成液态有机工质、之后液态有机工质回收到有机工质储液罐。
[0034]本实用新型的内燃机余热综合利用系统采用内燃机32的冷却水的余热对有机工质进行预加热,然后再用烟气余热换热装置22的流体对有机工质进行再加热,使有机工质蒸发为过热带压的气态有机工质驱动膨胀机13做功。本实用新型基于有机工质朗肯循环,且仅采用同一套有机工质朗肯循环回路来回收内燃机的冷却水的余热和烟气的余热,全面回收利用了内燃机的余热能。
[0035]本实用新型的内燃机余热综合利用系统运行经济性好,可使内燃机的余热最大限度地用来发电,此外富余(即满足发电后)的冷却水的余热还可以用以厂区供热或制冷,而且,发电系统与供热或制冷系统互不影响,可独立运行。
[0036]在根据本实用新型的内燃机余热综合利用系统的一实施例中,参照图1和图2,所述内燃机余热综合利用系统还包括:控制器33,用于控制所述内燃机余热综合利用系统(具体地可以针对后面所述的不同的实施例可以控制相应的部件)。
[0037]在根据本实用新型的内燃机余热综合利用系统的一实施例中,控制器33可为PLC(可编程逻辑控制器,Programmable Logic Controller)或DCS(分布式控制系统,Distributed Control System)。
[0038]在根据本实用新型的内燃机余热综合利用系统的一实施例中,参照图1和图2,所述内燃机余热综合利用系统还可包括:控制器33,通信连接冷却水泵18、第一截止阀19A、第二截止阀19B、第一凉水塔20、有机工质泵10、第一换热器11、第二换热器12、膨胀机13、第三换热器14以及烟气余热换热装置22。
[0039]在根据本实用新型的内燃机余热综合利用系统的一实施例中,第一截止阀19A的进口 19IA与出口 192A和第二截止阀19B的进口 19IB与出口 192B可同时连通。此时,冷却水循环的第一个回路和冷却水循环的第二个回路同时工作,可以通过控制器33分别调节第一截止阀19A和第二截止阀19B的阀门开度,从而分别调节冷却水循环的第一个回路和冷却水循环的第二个回路中的冷却水的流量。
[0040]在根据本实用新型的内燃机余热综合利用系统的一实施例中,参照图1,所述内燃机余热综合利用系统还可包括:冷却泵25,设置在第三换热器14的下游并连通第三换热器14 ;以及换热介质管路26,连通第一凉水塔20、第三换热器14以及冷却泵25 ;其中,冷却泵25、第一凉水塔20、换热介质管路26、第三换热器14形成冷却水子循环回路;当第二截止阀19B的进口 191B与第二截止阀19B的出口 192B连通时,做功后的乏气从膨胀机13排出并进入第三换热器14,而第一凉水塔20的冷却水在冷却泵25的驱动下经由换热介质管路26进入第三换热器14,在第三换热器14中,冷却水与乏气进行换热,冷却水吸收乏气的热量而升温,乏气放热而降温、冷却成液态有机工质、之后液态有机工质回收到有机工质储液罐,升温的冷却水经由冷却泵25进入第一凉水塔20,第一凉水塔20使进入其内的升温的冷却水与外界通入的空气进行换热,冷却水放热降温。在一实施例中,参照图1,所述内燃机余热综合利用系统还可包括:控制器33,通信连接冷却水泵18、第一截止阀19、第二截止阀19B、第一凉水塔20、有机工质泵10、第一换热器11、第二换热器12、膨胀机13、第三换热器
14、烟气余热换热装置22以及冷却泵25。
[0041]在根据本实用新型的内燃机余热综合利用系统的一实施例中
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