CN202125351U - 双燃料驱动微型燃气热电联产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双燃料驱动微型燃气热电联产系统，包括燃气发电子系统和烟气余热回收子系统。所述燃气发电子系统包括燃气内燃机、发电机、三通阀门、调节阀以及连接管道；所述烟气余热回收子系统包括气-水换热器、蓄水水箱、水泵、三通阀门、烟气旁通管道以及连接管道，从气源处送来的燃气进入燃气内燃发电机组，将产出的电力送至用电用户；从燃气内燃机出来的高温烟气通过气-水换热器与水箱内的水进行能量交换，将热量储存起来，实现余热的回收。本实用新型注重能源的梯级利用，在沼气产气不足的不利情况下，能保证系统的正常运行，注重可再生能源与燃气热电联产集成优化使用，将可再生能源、余热与常规能源相结合实现能源系统的统一配置。

Description

双燃料驱动微型燃气热电联产系统

技术领域

本实用新型涉及能源利用技术领域，具体涉及一种双燃料驱动微型燃气热电联产系统。

背景技术

化石能源的大量使用在促进经济快速发展的同时，也带来了严重的环境问题，发展可再生能源和清洁能源已成为全球能源发展的趋势。沼气是一种高热值、高品位的能源，它是合理利用、多次利用和综合利用生物质能的最有效形式，可以将植物机体的三种机能，肥料、饲料、热能充分发挥出来。沼气作为一种可再生的清洁能源，其利用已得到广泛的关注。

热电联产系统是属于分布式供能系统的一种新的形式。分布式供能系统又称分布式（冷）热电联产系统。分布式（冷）热电三联供系统在用户附近发电，满足用户用电需求，同时通过回收发电设备所产生的余热来驱动以热能为动力的用热设备，用于供暖、空气调节、提供生活热水等，它以靠近用户、一次能源利用率高、环境友好、有利于能源供应安全可靠等的优点，受到了社会各界的广泛关注。目前的燃气热电联产系统存在一些问题，其中包括：（1）热电比偏低，无法满足一些要求热电比高的地区的需求，尤其是分布式供能要求以基础负荷定发电容量，更加剧了这个矛盾；（2）能量利用不合理，未能实现能源的梯级利用，常规燃气热电联产时的排烟温度较高，达到100多摄氏度，这部分热量直接释放到大气中，未被回收利用，属于一种能源的浪费；（3）未考虑可再生能源与燃气热电联产系统的整合利用，尽管可再生能源相对于化石能源而言，能流密度低、分散性强，但是发展可再生能源是减少环境污染、替代有限的化石能源的必然要求。

在系统设计时，考虑到沼气工程运行初期，发酵池需要一定的发酵温度，而初期产生的沼气可能不能满足发电需求，导致整个热电联产系统无法给发酵池提供热量；同时，在沼气工程运行过程中，可能会因为一些因素而影响到系统正常运行，这就需要考虑要有备用能源保证方案。因此本实用新型是在以沼气、液化石油气两种燃料驱动的基础上设计的。

实用新型内容

为了克服常规燃气热电联产系统的上述缺点，本实用新型的目的在于提出一种以沼气、液化石油气双燃料驱动微型燃气热电联产系统。

本实用新型提出的一种双燃料驱动微型燃气热电联产系统，包括燃气发电子系统和烟气余热回收子系统。其中：

所述燃气发电子系统包括燃气内燃机1、发电机2、三通阀门7、调节阀a以及连接管道，气源处送来的燃气依次通过三通阀门7、调节阀a和连接管道连接燃气内燃机1，燃气内燃机1出口与发电机2入口连接，发电机2出口通过配电系统输送给用电用户；

所述烟气余热回收子系统包括气-水换热器3、蓄水水箱4、水泵5、三通阀门8、烟气旁通管道9以及连接管道，燃气内燃机1的高温烟气出口通过三通阀门8和烟气管道连接气-水换热器3的高温侧入口3a，气-水换热器3的低温侧出水口3c通过水泵5、进水调节阀b连接蓄水水箱4的进水口，蓄水水箱4的出水口通过出水调节阀c和连接管道连接气-水换热器的低温侧入水口3d；气-水换热器3的高温侧入口3a通过三通阀门8连接烟气旁通管道9一端，烟气旁通管道9另一端连接气-水换热器3的高温侧出水口3b。

本实用新型中，气-水换热器3的高温侧出水口3b设有消声器6。

本实用新型中，所述气-水换热器3为板式换热器，所述蓄水水箱4为不锈钢开口水箱。 

本实用新型中，所述燃气为沼气或液化石油气。

采用上述技术方案的本实用新型，其优势在于：以沼气、液化石油气两种燃料驱动的热电联产系统，采用更高效率换热器，充分回收烟气余热，注重能源的梯级利用；在沼气产气不足的不利情况下，能保证系统的正常运行；注重可再生能源与燃气热电联产集成优化使用，将可再生能源、余热与常规能源相结合实现能源系统的统一配置。

附图说明

图1为本实用新型双燃料驱动型燃气热电联产系统的结构图示。

图中标号：1为燃气内燃机，2为发电机，3为气-水换热器，4为蓄水水箱，5为水泵，6为消声器，7为三通阀门，8为三通阀门，9为烟气旁通管道，a为调节阀，3a为气-水换热器的高温侧入水口，b为进水调节阀，3b为气-水换热器的高温侧出水口，c为出水调节阀，3c为气-水换热器的低温侧出水口，3d为气-水换热器的低温侧入水口。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图对本实用新型进行详细描述：

实施例1：如图1所示，本双燃料驱动微型热电联产系统包括燃气发电和烟气余热回收子系统。其中：

燃气发电子系统，包括燃气内燃机1、发电机2、三通阀门7、调节阀a以及连接管道。从气源处送来的燃气经过调节阀a进入燃气内燃机1，通过调节三通阀门7来实现两种燃气的转换。燃气内燃机1出口与发电机2入口连接，所产生的电力通过配电系统输送给用电用户。

烟气余热回收子系统，包括气-水换热器3、蓄水水箱4、水泵5、消声器6、三通阀门8、烟气旁通管道9以及连接管道。从燃气内燃机1出来的高温烟气经过烟气管道进入气-水换热器3高温侧入口3a，气-水换热器高温侧出口3b与消声器6相连。气-水换热器3吸收高温烟气的热量，并传递给气-水换热器3低温侧，热水从气-水换热器低温侧出口3c流出，经水泵5、进水调节阀b被送入蓄水水箱4中，从蓄水水箱4出来的水经出水调节阀c进入气-水换热器低温侧入水口3d。气-水换热器3一侧连接有烟气旁通管道9，通过调节三通阀门8的开启控制烟气的旁通，以保证热交换器停止工作时，烟气能正常排出。

燃气内燃发电机1、发电机2作为整个系统的核心部分，也是系统噪声的主要产生者。在烟道上设置消声器6，可以有效抑制内燃机1噪声沿烟道的传播。

本实用新型的气-水换热器3为板式换热器，蓄水水箱4为不锈钢开口水箱，用来回收烟气的高温余热，同时避免工况变化时冷热水温度出现剧烈的波动。该板式换热器和蓄水水箱均是本领域的技术人员利用现有技术能够实现。蓄水水箱4进水侧连接有水泵5，以克服水系统的管路阻力。三通阀门7是用来控制沼气、液化石油气两种燃气的转换。当沼气不能满足运行工况时，切换供应液化石油气以满足要求。调节阀a用来调节进入燃气内燃机1的燃气压力，进水调节阀b、出水调节阀c用来调节进出蓄水水箱4的水的流量。

Claims (4)

1.一种双燃料驱动微型燃气热电联产系统，其特征在于包括燃气发电子系统和烟气余热回收子系统，其中：

所述燃气发电子系统包括燃气内燃机(1)、发电机(2)、三通阀门(7)、调节阀(a)以及连接管道，气源处送来的燃气依次通过三通阀门(7)、调节阀(a)和连接管道连接燃气内燃机(1)，燃气内燃机(1)出口与发电机(2)入口连接，发电机(2)出口通过配电系统输送给用电用户；

所述烟气余热回收子系统包括气-水换热器(3)、蓄水水箱(4)、水泵(5)、三通阀门(8)、烟气旁通管道(9)以及连接管道，燃气内燃机(1)的高温烟气出口通过三通阀门(8)和烟气管道连接气-水换热器(3)的高温侧入口(3a)，气-水换热器(3)的低温侧出水口(3c)通过水泵(5)、进水调节阀(b)连接蓄水水箱(4)的进水口，蓄水水箱(4)的出水口通过出水调节阀(c)和连接管道连接气-水换热器的低温侧入水口(3d)；气-水换热器(3)的高温侧入口(3a)通过三通阀门(8)连接烟气旁通管道(9)一端，烟气旁通管道(9)另一端连接气-水换热器(3)的高温侧出水口(3b)。

2.根据权利要求1所述的双燃料驱动微型燃气热电联产系统，其特征在于气-水换热器(3)的高温侧出水口(3b)设有消声器(6)。

3.根据权利要求1所述的双燃料驱动微型燃气热电联产系统，其特征在于：所述气-水换热器(3)为板式换热器，所述蓄水水箱(4)为不锈钢开口水箱。

4.根据权利要求1所述的双燃料驱动微型燃气热电联产系统，其特征在于：所述燃气为沼气或液化石油气。

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