內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)余熱利用領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組由于其可小型化、輕便化被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際中。但內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組的實(shí)際發(fā)電效率在40%左右，有大量的熱以煙氣排放和冷卻水循環(huán)的方式向外界散失。由于單臺(tái)內(nèi)燃機(jī)功率等級(jí)較低，現(xiàn)階段內(nèi)燃機(jī)的余熱多用于供熱或制冷。也有部分解決辦法是將多臺(tái)內(nèi)燃機(jī)的余熱集中起來用以發(fā)電。
[0003]內(nèi)燃機(jī)煙氣余熱溫度較高，若直接用以供熱或制冷損失了大量高品質(zhì)能源，同時(shí)在一些場合也無熱需求或冷需求。發(fā)電可以解決余熱能的利用問題，但需要多臺(tái)內(nèi)燃機(jī)余熱共同利用才能解決單臺(tái)內(nèi)燃機(jī)余熱量小的問題。
[0004]隨著節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段有提出采用有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)發(fā)電的模式來利用單臺(tái)內(nèi)燃機(jī)余熱。即煙氣余熱和冷卻水余熱均采用獨(dú)立的一套有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)機(jī)組，以實(shí)現(xiàn)余熱能的全面回收利用。但冷卻水余熱溫度較低，基于冷卻水余熱的有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較差，在工程實(shí)際中多未有效利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)，其能全面回收利用內(nèi)燃機(jī)的余熱能。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)，其包括:有機(jī)工質(zhì)泵，連通外部的有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐；第一換熱器，設(shè)置在有機(jī)工質(zhì)泵的下游且連通有機(jī)工質(zhì)泵；第二換熱器，設(shè)置在第一換熱器的下游且連通第一換熱器；膨脹機(jī)，設(shè)置在第二換熱器的下游且連通第二換熱器；第三換熱器，設(shè)置在膨脹機(jī)的下游且連通膨脹機(jī)并連通所述有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐；發(fā)電機(jī)，連接膨脹機(jī)且連接外部的供電或儲(chǔ)能裝置；進(jìn)水管，連通于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)水口；出水管，一端連通于內(nèi)燃機(jī)的出水口，進(jìn)水口和出水口經(jīng)由內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的通道連通；冷卻水泵，一端連通出水管，將內(nèi)燃機(jī)中的已回收內(nèi)燃機(jī)燃燒放出的熱量的冷卻水輸出進(jìn)入出水管；第一截止閥，具有進(jìn)口和出口，進(jìn)口連通于冷卻水泵的另一端；第一涼水塔，設(shè)置在第一截止閥的下游并連通第一截止閥的出口，且連通內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)水管；第二截止閥，具有進(jìn)口和出口，進(jìn)口連通于截止閥的進(jìn)口且連通于冷卻水泵的所述另一端；換熱管路，一端連通于第二截止閥的出口而另一端連通于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)水管且經(jīng)過第一換熱器；煙氣余熱換熱裝置，受控連通內(nèi)燃機(jī)且內(nèi)部收容有流體且具有流體進(jìn)入口和流體排出口，接收內(nèi)燃機(jī)排放的煙氣且煙氣余熱換熱裝置內(nèi)部的流體與接收的煙氣進(jìn)行換熱，使所述流體吸收煙氣的熱量，且使煙氣降溫；煙氣排放管路，連通煙氣余熱換熱裝置，接收煙氣余熱換熱裝置輸出的降溫的煙氣，且將降溫的煙氣排出；流體循環(huán)管路，一端連通煙氣余熱換熱裝置的流體排出口而另一端連通于煙氣余熱換熱裝置的流體進(jìn)入口并經(jīng)過第二換熱器。其中:內(nèi)燃機(jī)的出水口、出水管、冷卻水泵、第一截止閥的進(jìn)口、第一截止閥的出口、第一涼水塔、進(jìn)水管、內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)水口以及內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的通道形成冷卻水循環(huán)的第一個(gè)回路；內(nèi)燃機(jī)的出水口、出水管、冷卻水泵、第二截止閥的進(jìn)口、第二截止閥的出口、換熱管路、第一換熱器、進(jìn)水管、內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)水口以及內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的通道形成冷卻水循環(huán)的第二個(gè)回路；有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐、有機(jī)工質(zhì)泵、第一換熱器、第二換熱器、膨脹機(jī)以及第三換熱器形成有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)回路；煙氣余熱換熱裝置、流體循環(huán)管路以及第二換熱器形成流體循環(huán)回路；當(dāng)?shù)谝唤刂归y的進(jìn)口與第一截止閥的出口連通時(shí)，冷卻水循環(huán)的第一個(gè)回路工作，從內(nèi)燃機(jī)的出水口排出的已回收內(nèi)燃機(jī)的熱量的冷卻水流經(jīng)出水管、第一截止閥的進(jìn)口、第一截止閥的出口、第一涼水塔、進(jìn)水管、內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)水口以及內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的通道，以進(jìn)行冷卻水換熱循環(huán)，其中，第一涼水塔接收冷卻水泵輸出的已回收內(nèi)燃機(jī)燃燒放出的熱量的冷卻水并使該冷卻水與外界通入到第一涼水塔內(nèi)的空氣進(jìn)行換熱，已回收內(nèi)燃機(jī)燃燒放出的熱量的冷卻水放熱而降溫；當(dāng)?shù)诙刂归y的進(jìn)口與第二截止閥的出口連通時(shí)，冷卻水循環(huán)的第二個(gè)回路、有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)回路以及流體循環(huán)回路工作，從內(nèi)燃機(jī)的出水口排出的已回收內(nèi)燃機(jī)的熱量的冷卻水流經(jīng)出水管、第二截止閥的進(jìn)口、第二截止閥的出口、換熱管路而進(jìn)入第一換熱器，有機(jī)工質(zhì)泵將有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐中的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)輸出，有機(jī)工質(zhì)泵輸出的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入第一換熱器，進(jìn)入第一換熱器的已回收內(nèi)燃機(jī)的熱量的冷卻水與液態(tài)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行換熱，液態(tài)有機(jī)工質(zhì)吸收冷卻水的熱量而預(yù)熱升溫，且冷卻水放熱而降溫，降溫的冷卻水經(jīng)由換熱管路、進(jìn)水管而進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)水口，預(yù)熱升溫的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)從第一換熱器流出并進(jìn)入第二換熱器，煙氣余熱換熱裝置中的吸收煙氣的熱量的流體經(jīng)由流體排出口和流體循環(huán)管路進(jìn)入第二換熱器，進(jìn)入第二換熱器的吸收煙氣的熱量的流體與經(jīng)過進(jìn)入第二換熱器的預(yù)熱升溫的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行換熱，預(yù)熱升溫的液態(tài)有機(jī)工質(zhì)吸收流體的熱量并蒸發(fā)為過熱帶壓的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)，而流體放熱降溫，降溫的流體經(jīng)由流體循環(huán)管路以及煙氣余熱換熱裝置的流體進(jìn)入口進(jìn)入煙氣余熱換熱裝置內(nèi)，過熱帶壓的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)入膨脹機(jī)并驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)做功，膨脹機(jī)做功并帶動(dòng)與膨脹機(jī)連接的發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)向外部的供電或儲(chǔ)能裝置提供所發(fā)出的電，做功后的乏氣從膨脹機(jī)排出并進(jìn)入第三換熱器，在第三換熱器，乏氣通過熱交換而冷卻成液態(tài)有機(jī)工質(zhì)、之后液態(tài)有機(jī)工質(zhì)回收到有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐。
[0007]本發(fā)明的有益效果如下:
[0008]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)采用內(nèi)燃機(jī)的冷卻水的余熱對(duì)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行預(yù)加熱，然后再用內(nèi)燃機(jī)排放的煙氣的余熱對(duì)有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行再加熱，使有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)為過熱帶壓的氣態(tài)有機(jī)工質(zhì)驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)做功。本發(fā)明基于有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)，且僅采用同一套有機(jī)工質(zhì)朗肯循環(huán)回路來回收內(nèi)燃機(jī)的冷卻水的余熱和煙氣的余熱，全面回收利用了內(nèi)燃機(jī)的余熱能。
[0009]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好，可使內(nèi)燃機(jī)的余熱最大限度地用來發(fā)電，此外富余的冷卻水的余熱還可以用以廠區(qū)供熱或制冷，而且，發(fā)電系統(tǒng)與供熱或制冷系統(tǒng)互不影響，可獨(dú)立運(yùn)行。
【附圖說明】
[0010]圖1為根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)的一實(shí)施例的示意圖；
[0011]圖2為根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖。
[0012]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0013]10有機(jī)工質(zhì)泵222流體排出口
[0014]11第一換熱器23煙氣排放管路
[0015]12第二換熱器24流體循環(huán)管路
[0016]13膨脹機(jī)25冷卻泵
[0017]14第三換熱器26換熱介質(zhì)管路
[0018]15發(fā)電機(jī)27第二涼水塔
[0019]16進(jìn)水管28煙道
[0020]17出水管29A第三截止閥
[0021]18冷卻水泵29IA進(jìn)口
[0022]19A第一截止閥292A出口
[0023]19IA進(jìn)口29B第四截止閥
[0024]192A 出口291B 進(jìn)口
[0025]19B第二截止閥292B出口
[0026]191B進(jìn)口30有機(jī)朗肯循環(huán)旁通回路
[0027]192B出口31電動(dòng)閥門
[0028]20第一涼水塔32內(nèi)燃機(jī)
[0029]21換熱管路321進(jìn)水口
[0030]22煙氣余熱換熱裝置322出水口
[0031]221流體進(jìn)入口33控制器
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)。
[0033]參照?qǐng)D1和圖2，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)余熱綜合利用系統(tǒng)包括:有機(jī)工質(zhì)泵10，連通外部的有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐(未示出)；第一換熱器11，設(shè)置在有機(jī)工質(zhì)泵10的下游且連通有機(jī)工質(zhì)泵10 ;第二換熱器12，設(shè)置在第一換熱器11的下游且連通第一換熱器11 ;膨脹機(jī)13，設(shè)置在第二換熱器12的下游且連通第二換熱器12 ;第三換熱器14，設(shè)置在膨脹機(jī)13的下游且連通膨脹機(jī)13并連通所述有機(jī)工質(zhì)儲(chǔ)液罐；發(fā)電機(jī)15，連接