CN110186299A - 一种余热回收系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种余热回收系统及其控制方法,包括发电机组、PLC模块和与发电机组连接的高温水循环装置;发电机组的排气口设有排气阀和排烟阀;排气阀连接着余热锅炉;高温水循环装置包括高温水箱;高温水箱上设有若干第一散热风扇;高温水箱的入口与发电机组之间连接着余热锅炉;余热锅炉与高温水箱之间连接有热交换器;余热锅炉与热交换器之间连接有分流式三通阀;三通阀的第一出口与热交换器的热媒管路的入口连接,第二出口与高温水箱连接。根据本申请实施例提供的技术方案,通过三通阀可控制进行热交换的热源量,从而控制热输出量;通过排气阀和第一散热风扇,控制高温水循环回路的水温,既能满足发电机组降温又能控制稳定输出。

Description

一种余热回收系统及其控制方法
技术领域
本申请涉及热电联产技术领域,具体涉及一种余热回收系统及其控制方法。
背景技术
燃气热电联产系统是一种新型的能源系统,主要是利用可燃气体燃烧做工发电,并将燃烧后的余热进行回收,具有综合效率高、节能环保等优点;但回收的热量不够稳定且无法控制,无法进行稳定的输出,不利于对回收的热量进行再利用。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种余热回收系统及其控制方法。
第一方面,本申请提供一种余热回收系统,包括发电机组、PLC模块和与发电机组连接的高温水循环装置;
发电机组的排气口设有并联的排气阀和排烟阀;排气阀连接着余热锅炉;
高温水循环装置包括与发电机组的高温冷却管路的入口连接的高温水箱;高温冷却管路的出口处设有第一温度传感器;高温水箱上设有若干第一散热风扇;
高温水箱的入口与发电机组之间连接着余热锅炉;
余热锅炉与高温水箱之间连接有热交换器;热交换器的冷媒管路的出口处设有第二温度传感器;
余热锅炉与热交换器之间连接有分流式三通阀;三通阀的第一出口与热交换器的热媒管路的入口连接,第二出口与高温水箱连接;
排气阀、排烟阀和第一散热风扇分别与PLC模块电连接;
第一温度传感器和第二温度传感器分别与PLC模块信号连接;PLC模块还信号连接着触摸屏。
进一步的,余热锅炉内部设有密闭的换热水箱;换热水箱靠近底端设有进水口,靠近顶端设有出水口;换热水箱的顶部与余热锅炉的进烟口之间设有烟道;换热水箱的顶部设有若干向下的通道;通道内靠近烟道一端设有相应的扇叶;扇叶上连接有与通道内壁相应的螺旋刮片;余热锅炉的顶部设有出烟口。
进一步的,换热水箱下方设有接尘盒;余热锅炉一侧对应接尘盒设有相应的排放口。
进一步的,热交换器的冷媒管路连接有供热水箱。
进一步的,发电机组上还设有低温冷却管路;低温冷却管路与外部的低温水箱连接;低温水箱上设有两个第二散热风扇。
进一步的,排烟阀连接着消音排烟管。
第二方面,本申请提供一种余热回收系统的控制方法,包括以下步骤:
初始化,将排烟阀的开度调为100%,将排气阀完全关闭;
调节三通阀,使其关闭与高温水箱连接的支路;
判断发电机组运行时间达到设定值时,将排烟阀完全关闭,将排气阀的开度调为100%;
以设定时间间隔△t接收第二温度传感器的信号,得到冷媒管路出口的实测温度t2,判断t2>T2时,将三通阀第一出口的开度减小第一设定值;T2为冷媒管路出口的温度的限位值;
以设定时间间隔△T接收第一温度传感器的信号,得到高温冷却管路出口的实测温度t1,判断t1≥T1时,将排气阀的开度减小第二设定值,将排烟阀的开度增大第二设定值;判断述排气阀完全关闭后,逐台开启第一散热风扇;T1为高温冷却管路出口的温度的限位值;
判断t1<T1,t2<T2时,判断第一散热风扇是否开启;
第一散热风扇已开启,先逐台关闭第一散热风扇,再将排气阀的开度增大第二设定值,将排烟阀的开度减小第二设定值;最后将三通阀第一出口的开度增大第一设定值;
第一散热风扇未开启,判断排气阀是否完全开启;
排气阀未完全开启,先将排气阀的开度增大第二设定值,将排烟阀的开度减小第二设定值;再将三通阀第一出口的开度增大第一设定值;
排气阀已完全开启,将三通阀第一出口的开度增大第一设定值。
本申请具有的优点和积极效果是:通过三通阀在冷媒流量一定的情况下,根据热量需求,可通过控制热媒的流量维持稳定的热量交换,从而得到稳定的热量输出;通过排气阀和第一散热风扇,控制循环水的水温,确保发电机组正常降温的同时,还为热交换器提供了稳定的热源,提高了热量输出的稳定性。
根据本申请某些实施例提供的技术方案,通过在余热锅炉内部的换热水箱上设有贯穿的通道,提高了循环水对烟气热量的回收;通过通道口的扇叶和与之连接的螺旋刮片,烟气通过时,扇叶会带动螺旋刮片进行转动,将通道内壁的烟尘挂落,防止管道内壁因长时间积尘影响热量交换。
附图说明
图1为本申请实施例提供的余热回收系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的余热回收系统的余热锅炉的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的余热回收系统的流程图。
图中所述文字标注表示为:100-余热锅炉;110-换热水箱;111-进水口;112-出水口;120-进烟口;130-烟道;140-扇叶;141-螺旋刮片;150-出烟口;160-接尘盒;200-发电机组;210-排气阀;220-排烟阀;300-高温水箱;310-低温水箱;400-热交换器;500-供热水箱;600-三通阀。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
请参考图1,本实施例提供一种余热回收系统,包括发电机组200、PLC模块;发电机组200的内部设有高温冷却管路,高温冷却管路与外部的高温水循环装置连接;高温冷却管路的出口处设有第一温度传感器;发电机组200的排气口处设有并联的排气阀210和排烟阀220,排气阀210连接着余热锅炉100;高温水循环装置包括与发电机组200的高温冷却管路的入口连接的高温水箱300,高温水箱300上设有若干第一散热风扇;高温水箱300的入口与发电机组200之间连接有余热锅炉100;余热锅炉100与高温水箱300之间连接有热交换器400;热交换器400包括与余热锅炉100和高温水箱300连接的热媒管路和与热媒管路进行热交换的冷媒管路;冷媒管路的出口处设有第二温度传感器;余热锅炉100与热交换器400之间连接有分流式三通阀600,三通阀600的第一出口与热交换器400的热媒管路的入口连接,第二出口与高温水箱300连接;
排气阀210、排烟阀220和第一散热风扇分别与所述PLC模块电连接;第一温度传感器和第二温度传感器分别与PLC模块信号连接;PLC模块还信号连接着用于设定值输入及数据显示的触摸屏。
请进一步参考图2,在一优选实施例中,余热锅炉100内部设有密闭的换热水箱110;换热水箱110靠近底端设有进水口111,靠近顶端设有出水口112;换热水箱110的顶部与预热锅炉100的进烟口120之间设有烟道130;换热水箱110的顶部设有若干向下的通道;通道内部靠近烟道130一端通过轴承连接有可转动的扇叶140;扇叶140上连接着与通道内壁相应的螺旋刮片141,烟气由烟道130进入通道时,带动扇叶140转动,螺旋刮片141跟随扇叶140转动,将通道内壁吸附的烟尘刮除,防止因积尘导致换热效果;余热锅炉100的顶部设有出烟口150。
在一优选实施例中,换热水箱110下方设有接尘盒160,余热锅炉100一侧对应接尘盒160设有相应的排放口。
在一优选实施例中,发电机组200内部还设有低温冷却管路,低温冷却管路与外部的低温水箱310连接,低温水箱310上设有两个第二散热风扇。
在一优选实施例中,排烟阀连接着消音排烟管。
第二方面,请参考图3,本申请提供一种余热回收系统的控制方法,包括以下步骤:
s100、初始化,将排烟阀220的开度调为100%,将排气阀210完全关闭;调节三通阀600,使其关闭与高温水箱300连接的支路;
s200、判断发电机组200运行时间达到设定值时,若是则执行步骤s210;若否则执行步骤s220;
s210、将排烟阀220完全关闭,将排气阀210的开度调为100%;
s220、排气阀210和排烟阀220的开度保持不变;
s300、以设定时间间隔△t接收第一温度传感器的信号,得到高温冷却管路出口的实测温度t1,接收第二温度传感器的信号,得到冷媒管路出口的实测温度t2
s400、判断t1是否大于或等于高温冷却管路出口的温度的限位值T1;若是则执行步骤s410;若否则执行步骤s420;
s410、判断排气阀210是否完全关闭,若否则执行步骤s411;若是则执行步骤s412;
s411、排气阀210开度减小第二设定值,排烟阀220开度增大第二设定值;
s412、开启一台第一散热风扇;
s420、判断第一散热风扇是否开启,若是则执行步骤s421;若否则执行步骤s430;
s421、关闭一台第一散热风扇;
s430、判断排气阀210是否完全打开;若否则执行步骤s431;若是则执行步骤s440;
s431、排气阀210开度增大第二设定值,排烟阀220开度减小第二设定值;
s440、判断t2是否小于冷媒管路出口的温度的限位值T2;若是则执行步骤s441;若否则执行步骤s442;
s441、三通阀600第一出口开度增大第一设定值;
s442、排气阀210和排烟阀220的开度保持不变;
s500、判断t2是否大于T2;若是则执行步骤s501;若否则执行步骤s510;
s501、三通阀600第一出口开度减小第一设定值;
s510判断t2是否小于T2;若否则执行步骤s511;若是则执行步骤s520;
s511、三通阀600第一出口开度保持不变;
s520、判断t1是否小于T1;若否则执行步骤s521;若是则执行步骤s420;
s521三通阀600第一出口开度增大第一设定值。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种余热回收系统,其特征在于,包括发电机组(200)、PLC模块和与发电机组(200)连接的高温水循环装置;
所述发电机组(200)的排气口设有并联的排气阀(210)和排烟阀(220);所述排气阀(210)连接着余热锅炉(100);
所述高温水循环装置包括与所述发电机组(200)的高温冷却管路的入口连接的高温水箱(300);所述高温冷却管路的出口处设有第一温度传感器;所述高温水箱(300)上设有若干第一散热风扇;
所述高温水箱(300)的入口与所述发电机组(200)之间连接着所述余热锅炉(100);
所述余热锅炉(100)与高温水箱(300)之间连接有热交换器(400);所述热交换器(400)的冷媒管路的出口处设有第二温度传感器;
所述余热锅炉(100)与所述热交换器(400)之间连接有分流式三通阀(600);所述三通阀(600)的第一出口与所述热交换器(400)的热媒管路的入口连接,第二出口与所述高温水箱(300)连接;
所述排气阀(210)、排烟阀(220)和第一散热风扇分别与所述PLC模块电连接;
所述第一温度传感器和第二温度传感器分别与所述PLC模块信号连接;所述PLC模块还信号连接着触摸屏。
2.根据权利要求1所述的余热回收系统,其特征在于,所述余热锅炉(100)内部设有密闭的换热水箱(110);所述换热水箱(110)靠近底端设有进水口(111),靠近顶端设有出水口(112);所述换热水箱(110)的顶部与所述余热锅炉(100)的进烟口(120)之间设有烟道(130);所述换热水箱(110)的顶部设有若干向下的通道;所述通道内靠近所述烟道(130)一端设有相应的扇叶(140);所述扇叶(140)上连接有与所述通道内壁相应的螺旋刮片(141);所述余热锅炉(100)的顶部设有出烟口(150)。
3.根据权利要求2所述的余热回收系统,其特征在于,所述换热水箱(110)下方设有接尘盒(160);所述余热锅炉(100)一侧对应所述接尘盒(160)设有相应的排放口。
4.根据权利要求1所述的余热回收系统,其特征在于,所述热交换器(400)的冷媒管路连接有供热水箱(500)。
5.根据权利要求1所述的余热回收系统,其特征在于,所述发电机组(200)上还设有低温冷却管路;所述低温冷却管路与外部的低温水箱(310)连接;所述低温水箱(310)上设有两个第二散热风扇。
6.根据权利要求1所述的余热回收系统,其特征在于,所述排烟阀(220)连接着消音排烟管(230)。
7.一种包括权利要求1-6任一项所述余热回收系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
初始化,将所述排烟阀(220)的开度调为100%,将所述排气阀(210)完全关闭;
调节所述三通阀(600),使其关闭与所述高温水箱(300)连接的支路;
判断所述发电机组(200)运行时间达到设定值时,将所述排烟阀(220)完全关闭,将所述排气阀(210)的开度调为100%;
以设定时间间隔△t接收所述第二温度传感器的信号,得到所述冷媒管路出口的实测温度t2,判断t2>T2时,将所述三通阀(600)第一出口的开度减小第一设定值;T2为所述冷媒管路出口的温度的限位值;
以设定时间间隔△T接收所述第一温度传感器的信号,得到所述高温冷却管路出口的实测温度t1,判断t1≥T1时,将所述排气阀(210)的开度减小第二设定值,将所述排烟阀(220)的开度增大第二设定值;判断所述述排气阀(210)完全关闭后,逐台开启所述第一散热风扇;T1为所述高温冷却管路出口的温度的限位值;
判断t1<T1,t2<T2时,判断所述第一散热风扇是否开启;
所述第一散热风扇已开启,先逐台关闭所述第一散热风扇,再将所述排气阀(210)的开度增大第二设定值,将所述排烟阀(220)的开度减小第二设定值;最后将所述三通阀(600)第一出口的开度增大第一设定值;
所述第一散热风扇未开启,判断所述排气阀(210)是否完全开启;
所述排气阀(210)未完全开启,先将所述排气阀(210)的开度增大第二设定值,将所述排烟阀(220)的开度减小第二设定值;再将所述三通阀(600)第一出口的开度增大第一设定值;
所述排气阀(210)已完全开启,将所述三通阀(600)第一出口的开度增大第一设定值。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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