本實用新型涉及一種余熱利用技術(shù),具體為一種瓦斯發(fā)電燃機(jī)缸套水殘熱利用裝置。
背景技術(shù):
瓦斯是一種煤礦開采過程中伴生的可燃性氣體,在開采煤礦過程中危害極大,每年都有因瓦斯導(dǎo)致的礦難事故,治理瓦斯是煤礦安全生產(chǎn)的重要保障。在高瓦斯礦區(qū),在煤礦開采前要進(jìn)行預(yù)抽放,將瓦斯提前排放至安全水平再進(jìn)行開采。瓦斯主要成分是甲烷,直接排放到大氣中會引起嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。故而將瓦斯作為一種能源利用是目前最好的處理手段,瓦斯發(fā)電就是其中一項。瓦斯發(fā)電過程是通過燃?xì)獍l(fā)動機(jī)將瓦斯燃燒,產(chǎn)生動能,然后再帶動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。在燃機(jī)燃燒中,瓦斯釋放大量的熱能,燃?xì)獍l(fā)動機(jī)需要進(jìn)行不間斷冷卻才能正常工作。對燃機(jī)冷卻主要是利用缸體水套進(jìn)行冷卻,通過循環(huán)水不斷將熱量帶走,通過遠(yuǎn)程散熱器將水冷卻,不間斷循環(huán)工作。
根據(jù)《G3520c煤層氣發(fā)電機(jī)組技術(shù)參數(shù)表》,燃機(jī)在額定負(fù)荷下消耗的低位總熱量為4607Kw,其中1796Kw轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)的動能,效率為39%。其余61%的熱量約2811Kw未被燃機(jī)利用。其中,可回收的熱量約為2183Kw。這部分可利用的熱量主要蘊含在發(fā)動機(jī)尾氣中和缸套水中。每臺燃機(jī)缸套水出水溫度90℃,回水溫度82℃,循環(huán)量2200L/min,按60%的循環(huán)量換熱,則缸套水提供的換熱功率約為740kW,約等于2.664GJ/h(740×3600=2664000 Kj/h=2.664 GJ/h)。
燃機(jī)尾氣通過余熱鍋爐對熱量再次利用,而缸套水中的熱量1233 Kw未進(jìn)行利用,通過遠(yuǎn)程散熱水箱排入大氣。如果將排放到大氣中的熱能進(jìn)行再利用,將產(chǎn)生巨大地經(jīng)濟(jì)、社會效益。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型為了解決瓦斯發(fā)電中燃機(jī)產(chǎn)生的熱量的再利用的問題,提供了一種瓦斯發(fā)電燃機(jī)缸套水殘熱利用裝置。
本實用新型的方案是,一種瓦斯發(fā)電燃機(jī)缸套水殘熱利用裝置,包括燃機(jī)發(fā)動機(jī),在燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸套上設(shè)有冷卻水循環(huán)裝置,冷卻水循環(huán)裝置包括出水管、回水管、遠(yuǎn)程散熱器,在出水管和回水管之間并聯(lián)設(shè)置換熱管,換熱管上設(shè)置板式換熱器和三通閥,三通閥的另一進(jìn)口連接回水管,所述的板式換熱器通過管道連接換熱站,換熱站內(nèi)設(shè)有汽-水換熱器、水-水板式換熱器、集散器、循環(huán)水泵、凝結(jié)水回水器,所述的管道連接汽-水換熱器和循環(huán)水泵,汽-水換熱器連接水-水板式換熱器,水-水板式換熱器分別連接凝結(jié)水回水器和集散器。
與現(xiàn)有裝置相比,本實用新型通過在原有散熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加板式換熱器,通過板式換熱器將部分熱能傳遞給生活區(qū)供熱,可以回收燃機(jī)發(fā)電過程中的廢熱,減少燃?xì)獍l(fā)電對環(huán)境的污染。同時增加換熱量可以降低缸套水溫,避免了夏季高溫天氣時缸套水溫高導(dǎo)致的燃機(jī)減負(fù)荷。又降低了遠(yuǎn)程散熱器的負(fù)載,減少遠(yuǎn)程散熱器風(fēng)扇運行臺數(shù),節(jié)約了廠用電。而且本裝置可以取代了現(xiàn)有的數(shù)臺燃煤鍋爐對生活區(qū)進(jìn)行供暖,減少了燃煤環(huán)境污染。瓦斯發(fā)電,抽取瓦斯,降低瓦斯對煤礦生產(chǎn)的危害;同時產(chǎn)生電能,熱能,替代燃煤,減少甲烷排放,一舉多得。
附圖說明
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為換熱站結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-回水管、2-燃機(jī)發(fā)動機(jī)、3-出水管、4-板式換熱器、5-遠(yuǎn)程散熱器、6-三通閥、7-換熱管、8-集散器、9-汽-水換熱器、10-水-水板式換熱器、11-循環(huán)水泵、12-凝結(jié)水回水器。
具體實施方式
如圖1所示意,一種瓦斯發(fā)電燃機(jī)缸套水殘熱利用裝置,包括燃機(jī)發(fā)動機(jī)2,在燃機(jī)發(fā)動機(jī)缸套上設(shè)有冷卻水循環(huán)裝置,冷卻水循環(huán)裝置包括出水管3、回水管1、遠(yuǎn)程散熱器5,在出水管3和回水管1之間并聯(lián)設(shè)置換熱管7,換熱管7上設(shè)置板式換熱器4和三通閥6,三通閥6的另一進(jìn)口連接回水管1,所述的板式換熱器4通過管道13連接換熱站,如圖2所示意,換熱站內(nèi)設(shè)有汽-水換熱器9、水-水板式換熱器10、集散器8、循環(huán)水泵11、凝結(jié)水回水器12,所述的管道13連接汽-水換熱器9和循環(huán)水泵11,汽-水換熱器9連接水-水板式換熱器10,水-水板式換熱器10分別連接凝結(jié)水回水器12和集散器8。
燃機(jī)發(fā)動機(jī)2燃燒產(chǎn)生高溫高壓的水及水蒸氣通過板式換熱器4及管道13傳遞給-水換熱器9。所述的汽-水換熱器9和水-水板式換熱器10將板式換熱器4傳輸過來的熱量調(diào)整后直接供居民區(qū)使用,對于用不完的熱能,再傳送到集散器8去其他較遠(yuǎn)的生活區(qū)進(jìn)行再換熱。