專利名稱：用于煤層氣壓縮機(jī)的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的煙氣余熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般性地涉及煤層氣工業(yè)中的節(jié)能技術(shù)，具體地涉及用于煤層氣壓縮機(jī)的 燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的煙氣余熱回收裝置。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)煤層氣地面建設(shè)正處于先導(dǎo)性開發(fā)試驗(yàn)階段，煤層氣具有低滲、低壓、低 產(chǎn)的特點(diǎn)。煤層氣井平均單井產(chǎn)氣量為2000m3/d，遠(yuǎn)低于天然氣井產(chǎn)量。由于產(chǎn)量低、壓力 低，煤層氣田的開發(fā)與建設(shè)投資高，能耗高。多數(shù)煤層氣田地處山區(qū)等自然環(huán)境較惡劣的地 區(qū)，外供電條件不好，煤層氣壓縮機(jī)等需要采用燃?xì)獍l(fā)動機(jī)驅(qū)動。然而，用于驅(qū)動煤層氣壓 縮機(jī)的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的高溫位煙氣余熱通常都沒有被利用，而是被直接排放，這造成了較大 的能源浪費(fèi)。本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中回收此類余熱的方式目前都是在煙道上直接安裝煙氣換熱器， 利用余熱冬季采暖。但是，這種余熱回收方式在夏季余熱無處利用時就必須將煙道上的換 熱器拆除，工作量大，管理操作非常不方便。目前在現(xiàn)有技術(shù)中還沒有專門適用于煤層氣田特點(diǎn)的成熟的用于此類煙氣余熱 回收的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
因此，針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，有必要研究一種適應(yīng)煤層氣田開發(fā)特點(diǎn)，可應(yīng)用于 煤層氣集氣增壓站或處理站燃?xì)怛?qū)壓縮機(jī)的煙氣余熱回收裝置來解決上述問題，并且要保 證在回收熱能的同時投資要少，操作上要簡單便捷，不但能夠滿足節(jié)能降耗的要求，而且能 夠最大限度地提高工程的總體經(jīng)濟(jì)效益。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于煤層氣壓縮機(jī)的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的煙氣余 熱回收裝置，其包括煙氣路徑切換裝置，所述煙氣路徑切換裝置包括帶有煙氣入口、第一煙氣出口和 第二煙氣出口的煙氣分流裝置；設(shè)置在第一煙氣出口處控制其通閉的第一通閉裝置；和設(shè) 置在第二煙氣出口處控制其通閉的第二通閉裝置；第一煙氣排放通路，其與所述第一煙氣出口在所述第一通閉裝置的控制下連通或 阻斷；以及第二煙氣排放通路，其與所述第二煙氣出口在所述第二通閉裝置的控制下連通或 阻斷，而且在所第二煙氣排放通路中設(shè)置有煙氣換熱器。優(yōu)選地，所述第一煙氣排放通路中設(shè)置有煙氣排放消音器。優(yōu)選地，所述第一通閉裝置和所述第二通閉裝置分別是以下構(gòu)件之一盲板、支撐 環(huán)、以及具有盲板部分和支撐環(huán)部分的8字盲板。優(yōu)選地，所述第一通閉裝置是盲板和支撐環(huán)中的一種，而所述第二通閉裝置是盲 板和支撐環(huán)中的另一種。
優(yōu)選地，所述第一通閉裝置和所述第二通閉裝置都是具有盲板部分和支撐環(huán)部分的8字盲板。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一通閉裝置的盲板部分設(shè)置在所述第一煙氣出口上，而 所述第二通閉裝置的支撐環(huán)部分設(shè)置在所述第二煙氣出口上；或者所述第一通閉裝置的支 撐環(huán)部分設(shè)置在所述第一煙氣出口上，而所述第二通閉裝置的盲板部分設(shè)置在所述第二煙 氣出口上。優(yōu)選地，所述第一通閉裝置通過螺栓安裝在所述第一煙氣出口與所述第一煙氣排 放通路之間；而且所述第二通閉裝置通過螺栓安裝在所述第二煙氣出口與所述第二煙氣排 放通路之間。優(yōu)選地，所述煙氣分流裝置是三通管。優(yōu)選地，所述換熱器中的換熱介質(zhì)是水。。本發(fā)明通過設(shè)置兩條煙氣排放通路以及適當(dāng)?shù)臒煔饴窂角袚Q裝置，使得本發(fā)明的 煙氣余熱回收裝置不但便于切換，而且設(shè)備體積小，造價低；使用簡單，可操作性強(qiáng)、可靠性 高。在一個具體應(yīng)用中，本發(fā)明每年可以節(jié)省燃料氣196512Nm3。以市場價1. 5元/Nm3，每 年僅燃?xì)庖豁?xiàng)就可節(jié)約開支近30萬元。節(jié)能效果好，


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的煙氣余熱回收裝置的原理性示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個具體實(shí)施例的煙氣余熱回收裝置的示意圖。圖3是可在本發(fā)明中用作通閉裝置的盲板的示意圖。圖4是可在本發(fā)明中用作通閉裝置的支撐環(huán)的示意圖。圖5是可在本發(fā)明中用作通閉裝置的8字盲板的示意圖。圖6是8字盲板與兩個連接法蘭裝配后的示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的尤其適用于煤層氣壓縮機(jī)的燃?xì)獍l(fā)動 機(jī)的煙氣余熱回收裝置一般可包括煙氣路徑切換裝置10、第一煙氣排放通路20和特別設(shè) 置的第二煙氣排放通路30。所述煙氣路徑切換裝置10包括帶有煙氣入口、第一煙氣出口 和第二煙氣出口的煙氣分流裝置11 (優(yōu)選是一個三通管)；設(shè)置在第一煙氣出口處控制其 通閉的第一通閉裝置12 ；和設(shè)置在第二煙氣出口處控制其通閉的第二通閉裝置13。優(yōu)選 地，第一通閉裝置12通過螺栓安裝在第一煙氣出口與第一煙氣排放通路之間；第二通閉裝 置13同樣通過螺栓安裝在第二煙氣出口與第二煙氣排放通路之間。第一煙氣排放通路20與第一煙氣出口可在第一通閉裝置12的控制下連通或阻 斷。第二煙氣排放通路30與所述第二煙氣出口在第二通閉裝置13的控制下連通或阻斷，而 且在所第二煙氣排放通路30中設(shè)置有煙氣換熱器32，以便與煙氣進(jìn)行熱交換，回收余熱。 本發(fā)明可使用各種適當(dāng)類型的換熱器，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體應(yīng)用容易選用的。此 夕卜，在第一煙氣排放通路20中還優(yōu)選設(shè)置有煙氣排放消音器22，用來降低煙氣直接排放時 的噪聲。如圖2所示，在第一煙氣排放通路20中，煙氣排放消音器22優(yōu)選經(jīng)由第一彎管21 連接到煙氣分流裝置11的第一煙氣出口 ；而且在煙氣排放消音器22的下游優(yōu)選還連接有第一排放尾管23。在第一煙氣出口被保持為開通時，煙氣將經(jīng)由第一煙氣排放通路20排放到周圍環(huán)境中(即，將依次經(jīng)由第一彎管21、煙氣排放消音器22和第一排放尾管23排放到 周圍環(huán)境中)。在第二煙氣排放通路30中，煙氣換熱器32優(yōu)選經(jīng)由第二彎管31連接到煙氣分流 裝置11的第二煙氣出口 ；而且在煙氣換熱器32的下游優(yōu)選還連接有第二排放尾管33。在 第二煙氣出口被保持為開通時，煙氣將經(jīng)由第二煙氣排放通路30排放到周圍環(huán)境中(即， 將依次經(jīng)由第二彎管31、煙氣換熱器32和第二排放尾管33排放到周圍環(huán)境中)。特別地， 煙氣在第二煙氣排放通路30中會進(jìn)行熱交換，煙氣余熱會被煙氣換熱器32中的換熱介質(zhì) (優(yōu)選是水)帶走利用，例如在冬季時將被加熱的換熱介質(zhì)用于室內(nèi)取暖。在此還需要說明 的是，用各種管道連接構(gòu)件(例如連接法蘭15等)來構(gòu)建煙氣排放通路本身是本領(lǐng)域技術(shù) 人員熟知的，因而在此不予贅述。在本發(fā)明一個進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例中，第一通閉裝置12和第二通閉裝置13可以 分別是以下構(gòu)件之一，即圖3所示的盲板41、圖4所示的支撐環(huán)42、以及圖5所示的具有 盲板部分43a和支撐環(huán)部分43b的8字盲板43。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識到的，盲板41本身是常用的阻斷流體通路的構(gòu)件，其主 體通常為實(shí)心圓盤形，在其邊緣處優(yōu)選可具有凸出部，該凸出部中形成有供螺栓穿過光孔 或螺紋孔41a。而支撐環(huán)42是一種外形輪廓類似于盲板41的構(gòu)件，但其主體部分為空心的 環(huán)狀，將支撐環(huán)設(shè)置在管道路徑中時，可保持流體路徑連通；支撐環(huán)42在其外圍邊緣處優(yōu) 選也可具有凸出部，該凸出部中形成有供螺栓穿過光孔或螺紋孔42a。此外，如本領(lǐng)域技術(shù) 人員已知的，8字盲板43具有盲板部分43a、支撐環(huán)部分43b以及相連部分上的光孔或螺紋 孔43c，其通常利用連接法蘭15安裝在管道路徑中(如圖6所示)。由于8字盲板本身及 其連接安裝是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)，因而在此不予詳述。在本發(fā)明中，可用通閉裝置 的這些盲板41、支撐環(huán)42和8字盲板43等優(yōu)選是用碳鋼制成的。本發(fā)明可利用上述三種整體式構(gòu)件之一或其任意組合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一通閉 裝置12和第二通閉裝置13。例如，在一個優(yōu)選實(shí)施例中，第一通閉裝置12可選用盲板和支撐環(huán)中的一種，而 第二通閉裝置13可選用盲板和支撐環(huán)中的另一種。再例如，在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，第一通閉裝置12和第二通閉裝置13都可同時選 用8字盲板。此時，優(yōu)選地，第一通閉裝置12的盲板部分設(shè)置在第一煙氣出口上阻斷煙氣 流路，使得煙氣不能流到第一煙氣排放通路20中，而第二通閉裝置13的支撐環(huán)部分設(shè)置在 第二煙氣出口上保持煙氣流路開放暢通，從而允許煙氣流到第二煙氣排放通路30中；或者 相反地，第一通閉裝置12的支撐環(huán)部分設(shè)置在第一煙氣出口上，而第二通閉裝置13的盲板 部分設(shè)置在第二煙氣出口上。在一個具體應(yīng)用中，例如在冬季采暖需要提供低溫?zé)崴畷r，煙氣余熱回收裝置被 設(shè)置成導(dǎo)通第二煙氣排放通路30 (例如為第二通閉裝置13選用支撐環(huán)42 ；或者選用8字 盲板43，并將8字盲板的支撐環(huán)部分設(shè)置在第二煙氣出口上)并關(guān)閉第一煙氣排放通路 20 (例如為第一通閉裝置12選用盲板41 ；或者選用8字盲板43，并將8字盲板的盲板部分 設(shè)置在第一煙氣出口上)，此時，煙氣經(jīng)過第二煙氣排放通路30排放，并在其中通過煙氣換 熱器32進(jìn)行熱交換；而在不需要采暖時，煙氣余熱回收裝置將被設(shè)置成關(guān)閉第二煙氣排放通路30 (例如為第二通閉裝置13選用盲板41 ；或者選用8字盲板43，并將8字盲板的盲板部分設(shè)置在第二煙氣出口上)并導(dǎo)通第一煙氣排放通路20 (例如為第一通閉裝置12選用 支撐環(huán)42 ；或者選用8字盲板43，并將8字盲板的支撐環(huán)部分設(shè)置在第一煙氣出口上)，此 時，煙氣經(jīng)過第一煙氣排放通路20排放。人工進(jìn)行上述切換操作非常簡單，而且可靠性非 常高，克服了煙氣路徑切換可能出現(xiàn)的控制故障或失效問題，而且也克服了本領(lǐng)域中傳統(tǒng) 煙氣余熱回收裝置夏季必須拆除的缺點(diǎn)，方便了生產(chǎn)管理。 根據(jù)上述各個實(shí)施例可看出，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，能夠?qū)Ρ景l(fā) 明作出各種變化和改變。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員均應(yīng)認(rèn)識到，本文所述以及附圖所示的各個 特征和細(xì)節(jié)都是說明性的，而非限制性的。
權(quán)利要求
一種用于煤層氣壓縮機(jī)的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的煙氣余熱回收裝置，其特征在于包括煙氣路徑切換裝置，所述煙氣路徑切換裝置包括帶有煙氣入口、第一煙氣出口和第二煙氣出口的煙氣分流裝置；設(shè)置在第一煙氣出口處控制其通閉的第一通閉裝置；和設(shè)置在第二煙氣出口處控制其通閉的第二通閉裝置；第一煙氣排放通路，其與所述第一煙氣出口在所述第一通閉裝置的控制下連通或阻斷；以及第二煙氣排放通路，其與所述第二煙氣出口在所述第二通閉裝置的控制下連通或阻斷，而且在所第二煙氣排放通路中設(shè)置有煙氣換熱器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述第一煙氣排放通路中 設(shè)置有煙氣排放消音器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述第一通閉裝置和所述 第二通閉裝置分別是以下構(gòu)件之一盲板、支撐環(huán)、以及具有盲板部分和支撐環(huán)部分的8字 盲板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述第一通閉裝置是盲板 和支撐環(huán)中的一種，而所述第二通閉裝置是盲板和支撐環(huán)中的另一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述第一通閉裝置和所述 第二通閉裝置都是具有盲板部分和支撐環(huán)部分的8字盲板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述第一通閉裝置的盲板部分設(shè)置在所述第一煙氣出口上，而所述第二通閉裝置的支 撐環(huán)部分設(shè)置在所述第二煙氣出口上；或者所述第一通閉裝置的支撐環(huán)部分設(shè)置在所述第一煙氣出口上，而所述第二通閉裝置的 盲板部分設(shè)置在所述第二煙氣出口上。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述第一通閉裝置通過螺栓安裝在所述第一煙氣出口與所述第一煙氣排放通路之間；而且所述第二通閉裝置通過螺栓安裝在所述第二煙氣出口與所述第二煙氣排放通路之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述煙氣分流裝置是三通管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣余熱回收裝置，其特征在于，所述換熱器中的換熱介質(zhì) 是水。
全文摘要
一種用于煤層氣壓縮機(jī)的燃?xì)獍l(fā)動機(jī)的煙氣余熱回收裝置，其包括煙氣路徑切換裝置，所述煙氣路徑切換裝置包括帶有煙氣入口、第一煙氣出口和第二煙氣出口的煙氣分流裝置；設(shè)置在第一煙氣出口處控制其通閉的第一通閉裝置；和設(shè)置在第二煙氣出口處控制其通閉的第二通閉裝置；第一煙氣排放通路，其與所述第一煙氣出口在所述第一通閉裝置的控制下連通或阻斷；以及第二煙氣排放通路，其與所述第二煙氣出口在所述第二通閉裝置的控制下連通或阻斷，而且在所第二煙氣排放通路中設(shè)置有煙氣換熱器。本發(fā)明的煙氣余熱回收裝置不但便于切換，而且設(shè)備體積小，造價低；使用簡單，可操作性強(qiáng)、可靠性高。
文檔編號F02G5/02GK101825039SQ201010176260
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者劉文偉, 吳建光, 朱青峰, 王 義, 王熒光, 裴紅, 陳美芳 申請人:中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司;中油遼河工程有限公司