生物质气分布式供能装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及生物质气分布式供能装置，具体地说是一种能够提高能源利用效率的生物质气分布式供能装置，包括配气单元、动力单元、发电单元以及余热利用单元，其特征在于配气单元为动力单元提供能源，动力单元与发电单元相连接，配气单元设有两条以上的配气管路，其中每条配齐管路包括气体过滤器、与气体过滤器相连接的单向阀、与单向阀输出端经管道相连接的储气罐，其中管道上设有流量计，还设有数据控制器，数据控制器与动力单元相连接，动力单元中设有发动机，本实用新型与现有技术相比，能够有效提高能源利用效率，具有结构合理、操作简便、使用安全等显著的优点。
【专利说明】生物质气分布式供能装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及能源利用【技术领域】，具体地说是一种能够提高能源利用效率的生物质气分布式供能装置。
【背景技术】
[0002]目前电网集中供电的模式缺乏灵活性，出现故障会造成大面积的停电，影响人们正常的社会生活，在这种情况下，分布式供能系统开始逐渐的被广泛应用，它成为了集中供电、供热模式下不可缺少的补充。而相对于美国日本欧洲等国家，我国在分布式供能系统的研究领域还处于起步阶段，只在北京、上海、广州等地区进行了一些冷热电三联产(CCHP)分布式供能系统的示范性项目的建设，但主要是以天然气为能源、燃气轮机为动力的分布式供能系统。我国生物质能的利用刚刚起步，以生物质气为燃料的分布式供能系统处于研究中，国内现在并无生物质分布式供能系统实物台架，而目前对于以内燃机为原动力的分布式供能系统研究较少，而在余热回收具体工程上由于其余热利用的复杂性研究也较少。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术中存在的缺点和不足，提出一种将生物质气内燃机与分布式供能系统相结合，具有可操作性的生物质气分布式供能装置。
[0004]本实用新型可以通过以下措施达到:
[0005]一种生物质气内燃机分布式供能装置，包括配气单元、动力单元、发电单元以及余热利用单元，其特征在于配气单元为动力单元提供能源，动力单元与发电单元相连接，配气单元设有气体过滤器、与气体过滤器相连接的单向阀、与单向阀输出端经管道相连接的储气罐，其中管道上设有流量计，还设有数据控制器，数据控制器与动力单元相连接，动力单元中设有发动机。
[0006]本实用新型动力单元中设有水冷循环机构以及用于排出废气的气体排出管道，余热利用单元中对应设有液液换热器以及气液换热器，用于实现对动力单元中余热的利用。
[0007]本实用新型中发电机的输出端可以连接有发热用电阻，完成电能热能的转换。
[0008]本实用新型中数据控制器包括工控机以及分别与工控机相连接的测功机、油耗仪、温度传感器、压力传感器、水温恒温控制电路、流量计、气体排放分析仪，其中测功机、油耗仪、温度传感器、压力传感器、水温恒温控制电路、流量计、气体排放分析仪的数据输入端分别与动力单元相连接。
[0009]本实用新型中的配气单元用于配制出不同空燃比ER (生物质气化时，单位质量的生物质消耗的空气量与其理论空燃比的比值)下，各种组分比例的生物质气；动力单元设有内燃机等动力机构，并在数据控制器中设有具备测量内燃机性能参数的数据采集和处理设备；发电单元的主体设备为同步发电机和电负荷，可另配电压、电流测量仪器等辅助设备，余热利用单元分为冷却水余热利用和排气余热利用两部分。冷却水余热利用的同时需要保证内燃机的正常工作，需要注意控制冷却水温度在合理范围。同样排气余热利用时也需要注意换热对内燃机的影响。合理的控制余热系统，到达充分利用余热的目的。
[0010]本实用新型使用时，配气单元按照组分比例配制出生物质气，生物质气主要包含一氧化碳、氢气、甲烷、乙烯、氮气、二氧化碳这六种种气体，此外还有少量其他组分气体如乙烷、丙烷等，将六种气体通过气体过滤器过滤之后，经过单向阀(防止气体回流)，再通过流量控制器(流量计)控制各种气体组分的比例，最后通入混气罐得到按比例配制的生物质气，动力单元采用燃气内燃机作为分布式供能系统的原动机，该燃气内燃机为东风D系列的天然气内燃机，燃料使用配气系统配制的生物质气，测功机选用CW160电涡流测功机，该仪器励磁电源为DC180V，电流为DC5A，它的额定吸收功率为160kW，额定扭矩为600 N-m,最高额定转速为2600r/min,最高转速为6000r/min。该电润流测功机用于对转速、扭矩和功率等性能参数的测量，内燃机冷却系统采用启东红鑫测功器有限公司生产的SLX-2000内燃机水温恒温控制系统，对水温控制范围在20-130°C，精度在2°C内，排放分析仪选用日本HORIBA公司的MEXA7200D分析仪，可以测量分析N0x、C0、C02、HC以及CH4等气体，油耗仪的型号为FCM04，气体流量计优选型号为JY-LUGB。
[0011]本实用新型中发电单元内的发电机选取无刷旋转磁极交流同步发电机，功率的范围在20?40kW，优选为T2S-30-4同步发电机，额定功率30kW，额定转速为1500r/min，频率50Hz，额定电压400V，额定电流为54.3A。
[0012]本实用新型中余热利用单元由于内燃机的冷却和排气两部分流体温度和状态不同，根据工作温度的不同将余热利用部分分别采用两种换热器进行换热，一个为液-液换热器用于内燃机冷却水的换热；另一个为气-液换热器用于内燃机排气的换热；其中液-液换热器选用板式换热器，该换热器中冷却系统的热水从内燃机冷却水处流出经换热后流回内燃机，冷水侧经换热后升温至T4用于供生活热水，气热换热器根据排气温度选用热管式换热器。
[0013]本实用新型与现有技术相比，能够有效提高能源利用效率，具有结构合理、操作简便、使用安全等显著的优点。
[0014]【专利附图】
【附图说明】:
[0015]附图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]附图2是配气单元的结构示意图。
[0017]附图3是本实用新型中数据控制器的结构框图。
[0018]附图标记:配气单元1、动力单元2、发电单元3、余热利用单元4、数据控制器5、气体过滤器6、单向阀7、储气罐8、流量计9、工控机10、测功机11、油耗仪12、温度传感器13、压力传感器14、水温恒温控制电路15、气体排放分析仪16。
[0019]【具体实施方式】:
[0020]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0021]如附图1及附图2所示，本实用新型提出了一种生物质气内燃机分布式供能装置，包括配气单元1、动力单元2、发电单元3以及余热利用单元4，其特征在于配气单元I为动力单元2提供能源，动力单元2与发电单元3相连接，配气单元I设有两条以上的配气管路，其中每条配齐管路包括气体过滤器6、与气体过滤器6相连接的单向阀7、与单向阀7输出端经管道相连接的储气罐8，其中管道上设有流量计9，还设有数据控制器5，数据控制器5与动力单元2相连接,动力单元2中设有发动机。[0022]本实用新型动力单元2中设有与余热利用单元4相连接的水冷循环机构以及用于排出废气的气体排出管道，余热利用单元4中对应设有液液换热器以及气液换热器，用于实现对动力单元中余热的利用。
[0023]本实用新型中发电机的输出端可以连接有发热用电阻，完成电能热能的转换。
[0024]如附图3所示，本实用新型中数据控制器5包括工控机10以及分别与工控机10相连接的测功机11、油耗仪12、温度传感器13、压力传感器14、水温恒温控制电路15、流量计
9、气体排放分析仪16，其中测功机、油耗仪、温度传感器、压力传感器、水温恒温控制电路、流量计、气体排放分析仪的数据输入端分别与动力单元2相连接。
[0025]本实用新型中的配气单元I用于配制出不同空燃比ER (生物质气化时，单位质量的生物质消耗的空气量与其理论空燃比的比值)下，各种组分比例的生物质气；动力单元2可以设有发动机如内燃机等动力机构，并在数据控制器5中设有具备测量内燃机性能参数的数据采集和处理设备；发电单元3的主体设备为同步发电机和电负荷，可另配电压、电流测量仪器等辅助设备，余热利用单元4分为冷却水余热利用和排气余热利用两部分。冷却水余热利用的同时需要保证内燃机的正常工作，需要注意控制冷却水温度在合理范围。同样排气余热利用时也需要注意换热对内燃机的影响。合理的控制余热系统，到达充分利用余热的目的。
[0026]本实用新型使用时，配气单元I按照组分比例配制出生物质气，生物质气主要包含一氧化碳、氢气、甲烷、乙烯、氮气、二氧化碳这六种种气体，此外还有少量其他组分气体如乙烷、丙烷等，将六种气体通过气体过滤器过滤之后，经过单向阀(防止气体回流)，再通过流量控制器(流量计)控制各种气体组分的比例，最后通入混气罐得到按比例配制的生物质气，动力单元采用燃气内燃机作为分布式供能系统的原动机，该燃气内燃机为东风D系列的天然气内燃机，燃料使用配气系统配制的生物质气，测功机选用CW160电涡流测功机，该仪器励磁电源为DC180V，电流为DC5A，它的额定吸收功率为160kW，额定扭矩为600 N m ,最高额定转速为2600r/min,最高转速为6000r/min。该电润流测功机用于对转速、扭矩和功率等性能参数的测量，内燃机冷却系统采用启东红鑫测功器有限公司生产的SLX-2000内燃机水温恒温控制系统，对水温控制范围在20-130°C，精度在2°C内，排放分析仪选用日本HORIBA公司的MEXA7200D分析仪，可以测量分析N0X、CO、CO2, HC以及CH4等气体，油耗仪的型号为FCM04，气体流量计优选型号为JY-LUGB。
[0027]本实用新型中发电单元2内的发电机选取无刷旋转磁极交流同步发电机，功率的范围在20?40kW，优选为T2S-30-4同步发电机，额定功率30kW，额定转速为1500r/min，频率50Hz，额定电压400V，额定电流为54.3A。
[0028]本实用新型中余热利用单元4由于内燃机的冷却和排气两部分流体温度和状态不同，根据工作温度的不同将余热利用部分分别采用两种换热器进行换热，一个为液-液换热器用于内燃机冷却水的换热；另一个为气-液换热器用于内燃机排气的换热；其中液-液换热器选用板式换热器，该换热器中冷却系统的热水从内燃机冷却水处流出经换热后流回内燃机，冷水侧经换热后升温用于供生活热水，气热换热器根据排气温度选用热管式换热器。
[0029]本实用新型与现有技术相比，能够有效提高能源利用效率，具有结构合理、操作简便、使用安全等显著的优点。
【权利要求】
1.一种生物质气分布式供能装置，包括配气单元、动力单元、发电单元以及余热利用单元，其特征在于配气单元为动力单元提供能源，动力单元与发电单元相连接，配气单元设有两条以上的配气管路，其中每条配齐管路包括气体过滤器、与气体过滤器相连接的单向阀、与单向阀输出端经管道相连接的储气罐，其中管道上设有流量计，还设有数据控制器，数据控制器与动力单元相连接，动力单元中设有发动机；动力单元中设有与余热利用单元相连接的水冷循环机构以及用于排出废气的气体排出管道，余热利用单元中对应设有液液换热器以及气液换热器；数据控制器包括工控机以及分别与工控机相连接的测功机、油耗仪、温度传感器、压力传感器、水温恒温控制电路、流量计、气体排放分析仪，其中测功机、油耗仪、温度传感器、压力传感器、水温恒温控制电路、流量计、气体排放分析仪的数据输入端分别与动力单元相连接。
【文档编号】F02B63/04GK203717091SQ201320809356
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年12月7日 优先权日:2013年12月7日
【发明者】冯向云, 赵孟, 季周盈 申请人:冯向云