本发明涉及低浓度煤层气发电领域，具体是一种余热降温与机械联合脱水装置。
背景技术：
目前，我国煤层气发电项目存在开机率低、发电效率低的问题。而影响发电机组开机率和发电效率的一个主要原因就是煤层气气源中水份的存在(特别是游离态的水)，国内瓦斯发电站输气管路中安设的脱水装置绝大部分都是单一机械式脱水，如旋风脱水和重力式脱水；也有采用电制冷对瓦斯降温脱水方式；瓦斯发电机组尾气大部分直接排放。现有的单一机械式瓦斯脱水效果较差，提质效果不理想；采用电制冷降温脱水用电负荷较大，综合能耗较高；瓦斯发电机组尾气温度在450℃至550℃之间，直接排放污染环境且造成能源浪费。
因此，需要一种采用瓦斯余热利用与机械联合脱水技术与装备，利用发电机组尾气余热对低浓度煤层气进行深度脱水，提高发电机组开机率和发电效率。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种采用瓦斯余热利用与机械联合脱水技术与装备，利用发电机组尾气余热对低浓度煤层气进行深度脱水，提高发电机组开机率和发电效率。
本发明的余热降温与机械联合脱水装置，包括用于对瓦斯气进行冷凝的换热器、用于对冷凝后的瓦斯气进行脱水的的后脱水装置、利用脱水后的瓦斯进行发电的瓦斯发电机组和利用所述瓦斯发电机组排出的烟气进行制冷的吸收式制冷机组；所述换热器通过冷水管道接收所述吸收式制冷机组产生的循环冷却水；所述后脱水装置进气口连接于所述换热器排气口，后脱水装置排气口连接于所述瓦斯发电机组的进气端,所述瓦斯发电机组的烟气出口连接于所述吸收式制冷机组的进气口；
本发明的余热降温与机械联合脱水装置还包括用于对进入换热器前的瓦斯气进行脱水的前脱水装置，所述前脱水装置的排气口连接于所述换热器的进气口；
进一步，所述吸收式制冷机组为溴化锂制冷机组；
进一步，所述换热器为管壳式瓦斯气体换热器；
本发明的余热降温与机械联合脱水装置还包括自动控制系统；所述自动控制系统包括设置于所述后脱水装置和发电机组之间的瓦斯管路中的含水量检测仪以及用于接收所述含水量检测仪采集的参数并控制所述吸收式制冷机组制冷量的控制器；
进一步，所述发电机组的烟气出口与吸收式制冷机组进气口之间的烟气管道中设有由所述控制器进行开度控制的电动烟气阀；
进一步，所述前脱水装置和后脱水装置均为机械式脱水装置。
本发明的有益效果是：本发明的余热降温与机械联合脱水装置，瓦斯气先进入前脱水装置脱除液态水，再进入降温换热器降温，相比于瓦斯气直接进入降温换热器，换热器所需的冷量显著减少；冷凝后的瓦斯气通过后脱水装置进行脱水，以去除瓦斯气中的冷凝水，然后将瓦斯气通入瓦斯发电机组进行发电，发电机组排出的烟气直接进入制冷机组，利用烟气作为热源对吸收剂溶液(溴化锂溶液)进行加热，相比于烟气进入余热锅炉制得热水或饱和蒸汽再进入制冷机组，采用本发明的脱水装置的瓦斯发电设备投资减少，制冷机组效率提高；采用烟气进入制冷机组制得冷水，相比于电制冷制取冷水，有效利用余热资源，减少用电负荷，降低综合能耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图；如图所示，本实施例余热降温与机械联合脱水装置包括包括用于对瓦斯气进行冷凝的换热器3、用于对冷凝后的瓦斯气进行脱水的的后脱水装置4、利用脱水后的瓦斯进行发电的瓦斯发电机组5和利用所述瓦斯发电机组5排出的烟气进行制冷的吸收式制冷机组2；所述换热器3通过冷水管道接收所述吸收式制冷机组2产生的循环冷却水；所述后脱水装置4进气口连接于所述换热器3排气口，后脱水装置4排气口连接于所述瓦斯发电机组5的进气端,所述瓦斯发电机组5的烟气出口连接于所述吸收式制冷机组2的进气口；本实施例的余热降温与机械联合脱水装置，瓦斯气先进入前脱水装置1脱除液态水，再进入降温换热器3降温，冷凝后的瓦斯气通过后脱水装置4进行脱水，以去除瓦斯气中的冷凝水，然后将瓦斯气通入瓦斯发电机组5进行发电，发电机组5排出的烟气直接进入制冷机组2，利用烟气作为热源对吸收剂溶液(溴化锂溶液)进行加热，相比于烟气进入余热锅炉制得热水或饱和蒸汽再进入制冷机组2，采用本发明的脱水装置的瓦斯发电设备投资减少，制冷机组2效率提高；采用烟气进入制冷机组2制得冷水，相比于电制冷制取冷水，有效利用余热资源，减少用电负荷，降低综合能耗。
本实施例的余热降温与机械联合脱水装置还包括用于对进入换热器3前的瓦斯气进行脱水的前脱水装置1，所述前脱水装置1的排气口连接于所述换热器3的进气口；相比于将瓦斯气直接进入换热器3，本实施例的脱水装置的换热器3所需的冷量显著减少。
本实施例中，所述吸收式制冷机组2为溴化锂制冷机组2，溴化锂制冷机用溴化锂水溶液为工质，其中水为制冷剂，溴化锂为吸收剂。溴化锂吸收式制冷机因用水为制冷剂，蒸发温度在0℃以上,仅可用于空气调节设备和制备生产过程用的冷水。这种制冷机可用低压水蒸汽或75℃以上的热水作为热源，本实施例中利用发电机组5排出的烟气作为热源，对发生器内的溴化锂稀溶液进行加热，使溴化锂溶液浓缩，从而有效利用余热资源，减少用电负荷，降低综合能耗。
本实施例中，所述换热器3为管壳式瓦斯气体换热器3；管壳式换热器3又称列管式换热器3，是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器3，这种换热器3结构较简单，操作可靠。
本发明的余热降温与机械联合脱水装置还包括自动控制系统；所述自动控制系统包括设置于所述后脱水装置4和发电机组5之间的瓦斯管路中的含水量检测仪以及用于接收所述含水量检测仪采集的参数并控制所述吸收式制冷机组2制冷量的控制器，自动控制系统利用含水量检测仪对瓦斯含水量进行测定，在系统运行时，测量脱水后的瓦斯气含水量，调节制冷机组2的烟气进气量，调节冷水供回水温度和流量，使余热降温与机械联合脱水装置运行在最佳工况。
本实施例中，所述发电机组5的烟气出口与吸收式制冷机组2进气口之间的烟气管道中设有由所述控制器进行开度控制的电动烟气阀，根据瓦斯气量及含水量，调节冷水供回水温度和流量，调节冷水泵的转速，以改变冷水的循环流量，满足换热器3制冷量需求，在制冷机组2入口处安装电动烟气阀，通过调节烟气阀开度，调节烟气流量。
本实施例中，所述前脱水装置1和后脱水装置4均为机械式脱水装置，机械脱水装置设计为“折流板+丝网”组合式分离器，其脱水效率高且成本较低。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。