一种内燃机余热利用系统的制作方法

文档序号:12527664阅读:672来源:国知局

本实用新型涉及一种内燃机余热利用系统,是一种充分利用内燃机各部分余热的系统,属于余热利用技术领域。



背景技术:

内燃机是一种能够高效利用清洁能源进行发电的小型化机组,可采用天然气作为燃料,通过高温烟气驱动发电机转动发电,一方面内燃机机组需要实时散热,这就需要提供可靠的缸套水冷却措施;另一方面,内燃机的烟气出口温度较高,经过数次利用之后仍能高达100多摄氏度,这部分热量往往因为没有较好的利用措施,只能直接排放到大气中,因此内燃机还存在相当部分的低品位热量无法有效利用。在分布式能源建设过程中,某些工业园区存在切实的蒸汽需求,因此常常配有蒸汽锅炉,蒸汽锅炉的给水品质要求很高,需要使用专门的处理装置生产合格的给水。反渗透膜法作为一种流行的软化水处理方式,广泛使用在各行各业,但要确保此种装置的出水效率,就需要控制地表原水的进水温度。通常采用蒸汽加热的方式加热原水,这种方式浪费高品质的蒸汽,存在改进的空间。锅炉给水温度越高,则额定蒸发量下的燃料耗量越少,因此若有合适的给水预热手段也能提升蒸汽锅炉的经济效益。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于解决内燃机余热利用不充分、锅炉补水消耗高品质热源的不合理现象,从而提供一种将内燃机余热充分利用到锅炉生产环节、提升系统经济效益的内燃机余热利用系统。本实用新型能够有效地利用内燃机产生的各部分低品位余热来加热原水和锅炉给水。本实用新型第一充分利用了内燃机缸套水余热,省去了配套的冷却系统,降低了系统投资;第二能够继续利用100多摄氏度的烟气,将原先只能排放的废热利用到锅炉蒸汽生产中,降低了燃料耗量,增加了经济收益;第三尽可能的利用内燃机系统的余热,降低了对环境的热污染。本实用新型的余热利用系统废热利用程度高,经济效益好,能够很好地将内燃机余热运用到蒸汽生产过程中。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:该内燃机余热利用系统包括内燃机,其结构特点在于:还包括缸套冷却水出水管路、热交换器、缸套冷却水进水管路、地表水管道、预热后水管道、软化水装置、软化水管道、烟气热交换器、内燃机烟气余热利用管道、烟气排出管道、升温后给水管道和锅炉,所述内燃机的冷却水出口通过缸套冷却水出水管路与热交换器的热水侧进口连接,所述热交换器的热水出口通过缸套冷却水进水管路与内燃机的冷却水进口连接,所述地表水通过地表水管道与热交换器的冷水侧进口连接,所述热交换器的冷水侧出口通过预热后水管道与软化水装置的水侧进口连接,所述软化水装置的水侧出口通过软化水管道与烟气热交换器的水侧进口连接,所述烟气热交换器的水侧出口通过升温后给水管道与锅炉的补水口连接,所述内燃机的烟气出口通过内燃机烟气余热利用管道与烟气热交换器的气侧进口连接,所述烟气热交换器的气侧出口与烟气排出管道连接。

作为优选,本实用新型所述烟气热交换器为高效防腐气液热交换器。

作为优选,本实用新型所述软化水装置为反渗透膜软化水装置。

作为优选,本实用新型地表水先经过缸套水加热,提升软化水装置的处理效率,再经过烟气热交换器加热,提高锅炉给水入口温度。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和效果:(1)利用内燃机缸套水余热,省去了配套的冷却系统,降低了系统投资;(2)有效利用了内燃机的低品质烟气余热,提升了锅炉给水温度,减少了燃料耗量;(3)较大程度地利用内燃机各部分废热,减少了对环境的热污染;(4)为软化水处理装置提供了可靠的低温热源,避免了高品质蒸汽的浪费;(5)结构设计合理,构思独特,运行平稳,可靠性好。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的内燃机余热利用系统的结构示意图。

图中:1、内燃机;2、缸套冷却水出水管路;3、热交换器;4、缸套冷却水进水管路;5、地表水管道;6、预热后水管道;7、软化水装置;8、软化水管道;9、烟气热交换器;10、内燃机烟气余热利用管道;11、烟气排出管道;12、升温后给水管道;13、锅炉。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明,以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1,本实施例中的内燃机余热利用系统包括内燃机1、缸套冷却水出水管路2、热交换器3、缸套冷却水进水管路4、地表水管道5、预热后水管道6、软化水装置7、软化水管道8、烟气热交换器9、内燃机烟气余热利用管道10、烟气排出管道11、升温后给水管道12和锅炉13。

本实施例中的内燃机1的冷却水出口通过缸套冷却水出水管路2与热交换器3的热水侧进口连接,热交换器3的热水出口通过缸套冷却水进水管路4与内燃机1的冷却水进口连接,地表水通过地表水管道5与热交换器3的冷水侧进口连接,热交换器3的冷水侧出口通过预热后水管道6与软化水装置7的水侧进口连接。

本实施例中的软化水装置7的水侧出口通过软化水管道8与烟气热交换器9的水侧进口连接,烟气热交换器9的水侧出口通过升温后给水管道12与锅炉13的补水口连接,内燃机1的烟气出口通过内燃机烟气余热利用管道10与烟气热交换器9的气侧进口连接,烟气热交换器9的气侧出口与烟气排出管道11连接。

本实施例中的烟气热交换器9通常为高效防腐气液热交换器。软化水装置7通常为反渗透膜软化水装置。地表水先经过缸套水加热,提升软化水装置7的处理效率,再经过烟气热交换器9加热,提高锅炉13给水入口温度。

本实施例中的内燃机余热利用系统包括以下通道:缸套冷却水从内燃机1排出后进入热交换器3,随后返回内燃机1形成缸套冷却水通道;低品质烟气从内燃机1中排出,经烟气热交换器9降温后排出形成低品质烟气余热利用通道;地表原水进入热交换器3,随后进入软化水装置7,再进入烟气热交换器9,最后进入锅炉13形成锅炉补水余热利用通道。

本实施例中的内燃机余热利用系统的运行步骤如下。

(1)当内燃机1开机启动时,缸套冷却水循环流动,带走机器内部的热量,而内燃机1产生的烟气则经逐级利用后降至100多摄氏度,准备排出机组。

(2)开启锅炉13,在热交换器3中通入地表水,地表水加热至设定温度后进入软化水装置7进行净化,净化后的给水进入烟气热交换器9继续升温,最后补充进入锅炉13,补充锅炉系统的失水。

此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同,本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化,均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。

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