一种高效的小型燃气式分布式能源站的制作方法

本实用新型属于分布式能源技术领域，具体涉及一种高效的小型燃气式分布式能源站。

背景技术：

分布式能源是指分布在用户端的能源综合利用系统，它以冷、热、电联产为主，其它能源供应系统为辅，将电力、热力、制冷与蓄能技术结合，直接满足用户多种需求，实现能源梯级利用，并通过公用能源供应系统提供支持和补充，实现资源利用最大化。分布式能源系统在环境保护上，将部分污染分散化、资源化、争取实现适度排放的目标；在能源的运输和利用上分片布置，减少长距离输送能源的损失，有效的提高了能源利用的安全性和灵活性。

分布式能源技术是未来世界能源技术的重要发展方向。在发达国家，分布式能源在整个能源系统中占比正不断提高。在我国，分布式能源是保障可持续发展战略实施的有效途径之一，它是能源战略安全、电力安全及我国天然气发展战略的需要，可缓解环境、电网调峰的压力，能够提高能源利用效率。大力发展分布式能源，已成为我国能源发展战略的一部分。“十二五”规划明确提出，促进分布式能源系统的推广应用；“十三五”规划纲要将分布式能源纳入战略新兴产业大力支持。

现有燃气式分布式能源系统其中的热能利用环节不够理想，造成资源浪费大，资源利用效率差的问题。为此，实用新型专利cn201821373013.3公开了一种燃气式分布式能源系统，包括燃气轮机、发电机、余热锅炉和吸收式制冷机组，燃气轮机通过管道连接余热锅炉的烟气入口，余热锅炉包括炉体，炉体内设有与烟气入口连通的第一烟气通道，炉体内部下端两侧相对设有第二烟气通道，第一烟气通道和第二烟气通道之间通过蛇形环管连通，炉体内部上端设有集烟通道，集烟通道的下端通过管道连通第二烟气通道，集烟通道的上端连通余热锅炉的烟气出口，炉体外壁设有环形盘管，余热锅炉与吸收式制冷机组之间设置有次级余热回收装置，次级余热回收装置所吸收的热量用于供吸收式制冷机组进行制冷。该燃气式分布式能源系统结构设计合理，能源利用率高，可实现“冷、热、电”的良好供应。

然而，由于其环形盘管设置在炉体外壁，环形盘管内的水与炉体内烟气的热交换需要经过环形盘管、炉体壁以及蛇形环管的多级传递，因而存在热交换效率低的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种高效的小型燃气式分布式能源站。

本实用新型所采用的技术方案为：一种高效的小型燃气式分布式能源站，包括燃气轮机、发电机、余热初级回收装置和吸收式制冷机组，所述燃气轮机连接发电机，燃气轮机通过管道连接余热初级回收装置的烟气入口；所述余热初级回收装置包括第一外壳，第一外壳内设有与烟气入口连通的第一换热管，第一换热管的烟气出口连接第一外壳的烟气出口；所述余热初级回收装置与吸收式制冷机组之间设置有余热次级回收装置，余热次级回收装置所吸收的热量用于供吸收式制冷机组进行制冷。

燃气在燃气轮机中做功、燃烧以供发电机发电，产生的电能以对用户端进行供电；在燃气轮机中产生的烟气通过管道进入余热初级回收装置的第一换热管内，余热初级回收装置内的第一外壳内充满水，第一外壳内的水与烟气可通过第一换热管直接交换热量，提高了热交换效率，吸收热能后的水可供给用户使用。

烟气经过余热初级回收装置后热能部分被吸收，但仍然还有可利用的热能，烟气从余热初级回收装置的烟气出口进入余热次级回收装置，余热次级回收装置所吸收的热量可用于供吸收式制冷机组进行制冷，吸收式制冷机组与供冷终端相连，实现“冷”的良好供应。

作为一种优选的方案，所述第一换热管呈弯折状分布于第一外壳内。第一换热管呈弯折状分布，增加了烟气在第一外壳内的行程以及烟气与第一外壳内水的接触面积，提高了热交换效率；并且在弯折处，靠近管壁的烟气与管中间的烟气易对冲混合，加快贴近管壁处烟气与管中间处烟气之间的热量交换。

作为一种优选的方案，所述第一外壳上连接有第一循环水管，第一循环水管上设有第一循环水泵。第一循环水管与第一循环水泵的设置，可使得第一外壳内的水循环流动，避免热交换时形成局部高低温水，有利于提高热交换效率。

作为一种优选的方案，所述第一外壳上设有冷水进口和热水出口。外部冷水经过冷水进口进入第一外壳内，吸收第一换热管中烟气的热量后，热水从热水出口流出供用户使用。

作为一种优选的方案，所述余热次级回收装置包括第二外壳和设于第二外壳内的第二换热管，第二换热管的烟气进口与所述第一外壳的烟气出口相连，第二换热管的烟气出口延伸至第二外壳外。烟气进入第二换热管，第二外壳内充满水，第二换热管中的烟气与第二外壳中的水进行热交换，提高对烟气热量的利用率。

作为一种优选的方案，所述第二换热管呈弯折状分布于第二外壳内。第二换热管呈弯折状分布，增加了烟气在第二外壳内的行程以及烟气与第二外壳内水的接触面积，提高了热交换效率；并且在弯折处，靠近管壁的烟气与管中间的烟气易对冲混合，加快贴近管壁处烟气与管中间处烟气之间的热量交换。

作为一种优选的方案，所述第二外壳内充满循环水，第二外壳上设有循环水出口和循环水入口，所述循环水出口和循环水入口通过第二循环水管连通，第二循环水管上设有第二循环水泵，第二循环水管部分位于吸收式制冷机组内。

本实用新型的有益效果为：本实用新型中，在燃气轮机中产生的烟气通过管道进入余热初级回收装置的第一换热管内，余热初级回收装置内的第一外壳内充满水，第一外壳内的水与烟气可通过第一换热管直接交换热量，提高了热交换效率，并且设计了余热次级回收装置，以吸收未被余热初级回收装置吸收的热量，提高了热量利用率；第一换热管和第二换热管均呈弯折状分布，增加了烟气的行程以及烟气与水的接触面积，提高了热交换效率，并且在弯折处，靠近管壁的烟气与管中间的烟气易对冲混合，加快贴近管壁处烟气与管中间处烟气之间的热量交换。

附图说明

图1是高效的小型燃气式分布式能源站的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“前”、“后”、“左”、“右”、“底”、“侧面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例的限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

实施例1：

如图1所示，一种高效的小型燃气式分布式能源站，包括燃气轮机2、发电机1、余热初级回收装置和吸收式制冷机组，所述燃气轮机2连接发电机1，燃气轮机2通过管道连接余热初级回收装置的烟气入口4；所述余热初级回收装置包括第一外壳3，第一外壳3内设有与烟气入口4连通的第一换热管5，第一换热管5的烟气出口连接第一外壳的烟气出口10；所述余热初级回收装置与吸收式制冷机组之间设置有余热次级回收装置，余热次级回收装置所吸收的热量用于供吸收式制冷机组进行制冷。

燃气在燃气轮机2中做功、燃烧以供发电机1发电，产生的电能以对用户端进行供电；在燃气轮机2中产生的烟气通过管道进入余热初级回收装置的第一换热管5内，余热初级回收装置内的第一外壳3内充满水，第一外壳3内的水与烟气可通过第一换热管5直接交换热量，提高了热交换效率，吸收热能后的水可供给用户使用。

烟气经过余热初级回收装置后热能部分被吸收，但仍然还有可利用的热能，烟气从余热初级回收装置的烟气出口进入余热次级回收装置，余热次级回收装置所吸收的热量可用于供吸收式制冷机组进行制冷，吸收式制冷机组与供冷终端相连，实现“冷”的良好供应。

作为一种优选的方案，所述第一换热管5呈弯折状分布于第一外壳3内。第一换热管5呈弯折状分布，增加了烟气在第一外壳3内的行程以及烟气与第一外壳3内水的接触面积，提高了热交换效率；并且在弯折处，靠近管壁的烟气与管中间的烟气易对冲混合，加快贴近管壁处烟气与管中间处烟气之间的热量交换。

作为一种优选的方案，所述第一外壳3上连接有第一循环水管7，第一循环水管7上设有第一循环水泵8。第一循环水管7与第一循环水泵8的设置，可使得第一外壳3内的水循环流动，避免热交换时形成局部高低温水，有利于提高热交换效率。

作为一种优选的方案，所述第一外壳3上设有冷水进口6和热水出口9。外部冷水经过冷水进口6进入第一外壳3内，吸收第一换热管5中烟气的热量后，热水从热水出口9流出供用户使用。

作为一种优选的方案，所述余热次级回收装置包括第二外壳11和设于第二外壳11内的第二换热管18，第二换热管的烟气进口19与所述第一外壳的烟气出口10相连，第二换热管的烟气出口12延伸至第二外壳11外。烟气进入第二换热管18，第二外壳11内充满水，第二换热管18中的烟气与第二外壳11中的水进行热交换，提高对烟气热量的利用率。

作为一种优选的方案，所述第二换热管18呈弯折状分布于第二外壳11内。第二换热管18呈弯折状分布，增加了烟气在第二外壳11内的行程以及烟气与第二外壳11内水的接触面积，提高了热交换效率；并且在弯折处，靠近管壁的烟气与管中间的烟气易对冲混合，加快贴近管壁处烟气与管中间处烟气之间的热量交换。

作为一种优选的方案，所述第二外壳11内充满循环水，第二外壳11上设有循环水出口和循环水入口，所述循环水出口和循环水入口通过第二循环水管14连通，第二循环水管14上设有第二循环水泵16，第二循环水管14部分位于吸收式制冷机组15内。第二外壳11上还设有补水口13和排水口17，设置补水口13以方便对第二外壳11进行补水，设置排水口17以方便对第二外壳11进行排水。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。