CN203742831U - 一种冷热电联产系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种冷热电联产系统，包括发动机与发电机，所述发动机驱动所述发电机，所述发动机为燃气内燃机组，还包括余热直燃机组和散热水箱，所述余热直燃机组利用所述燃气内燃机组的烟气和缸套水制作空调冷水或利用所述燃气内燃机组的烟气制作空调热水，所述散热水箱直接或间接对所述燃气内燃机组的缸套水进行散热，经过散热处理的水流入所述燃气内燃机组的缸套。本实用新型采用余热直燃机组直接利用发动机中余热进行制冷和制热，减少了设备的设置，结构更加简单紧凑，本实用新型还采用散热水箱对缸套水进行散热，然后进行循环利用，有效提高缸套水的利用率，节约了能源。

Description

一种冷热电联产系统
技术领域
本实用新型涉及能源利用领域，尤其与冷热电联产中提高能源利用率的结构有关。
背景技术
冷热电联产（Combined Cooling Heating and Power，简称CCHP）是以天然气为燃料，在用户或建筑物附近，直接向用户供应冷热电的分布式能源系统。冷热电联产是一种综合能源利用率高、污染物排放少和安全可靠的能源系统，已在美国、日本和欧盟得到广泛应用。
目前，冷热电联产结构如图1所示，包括发动机11、发电机12、余热锅炉13、蒸汽制冷机14和热交换器15。发动机11的动力由燃料产生的蒸汽提供，发动机11驱动发电机12进行发电，余热锅炉13利用燃料产生的蒸汽和发动机11中烟气通过能量转换生成热水或蒸汽，再分别通过蒸汽制冷机14和热交换器15转换生成冷、热水加以利用。其中，冷水可作为夏天的空调冷水使用，热水可作为冬天采暖或卫浴热水使用。
这种连接方式带来的问题是：系统设备较多、系统构成较为复杂、转化效率低、占地多等。另外，目前的冷热电联产结构中缺少对高温缸套水的有效利用，造成很大的能源浪费，而且冷热电联产系统的综合利用率较低。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的为提供一种设备少、系统构成简单且能源利用率较高的冷热电联产系统。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种冷热电联产系统，包括发动机与发电机，所述发动机驱动所述发电机，所述发动机为燃气内燃机组，还包括余热直燃机组和散热水箱，所述余热直燃机组利用所述燃气内燃机组的烟气和缸套水制作空调冷水或利用所述燃气内燃机组的烟气制作空调热水，所述散热水箱直接或间接对所述燃气内燃机组的缸套水进行散热，经过散热处理的水流入所述燃气内燃机组的缸套。
进一步，还包括板式换热器，所述板式换热器连通设置在所述燃气内燃机组的缸套和所述散热水箱之间。
进一步，所述余热直燃机组与所述燃气内燃机组之间连通设置有烟气管道。
进一步，所述散热水箱与所述燃气内燃机组的缸套之间的管道上设置有驱动所述缸套水循环的泵。
进一步，所述板式换热器包括一次侧和二次侧，所述一次侧通过管道循环连通所述燃气内燃机组的缸套，所述二次侧连通采暖水。
进一步，还包括三通调节阀，所述三通调节阀包括相互连通的第一通口、第二通口和第三通口，所述第一通口通过管道连通所述燃气内燃机组的缸套，所述第二通口连通所述余热直燃机组的热水入口，所述第三通口连通所述散热水箱的入口。
进一步，所述余热直燃机组和所述散热水箱的冷却水均通过一管道循环回所述燃气内燃机组的缸套内。
进一步，所述管道上连通设置有驱动所述缸套水循环的泵。
本实用新型与现有技术相比，本实用新型采用余热直燃机组直接利用发动机中余热进行制冷和制热，减少了设备的设置，结构更加简单紧凑，本实用新型还采用散热水箱对缸套水进行散热，然后进行循环利用，有效提高缸套水的利用率，节约了能源。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：
图1为现有的冷热电联产系统的结构示意图；
图2为本实用新型的冷热电联产系统第一实施例的结构示意图；
图3为本实用新型的冷热电联产系统第二实施例的结构示意图；
图4为本实用新型的冷热电联产系统中板式换热器的结构示意图；
图5为本实用新型的冷热电联产系统总体工作原理示意图。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
本实用新型的总体工作原理如图5所示，通过发动机和发电机产生电力负荷，通过对发动机烟气和缸套水的采集，再通过余热直燃机组和板式换热器的转换产生制热负荷和制冷负荷，通过散热水箱实现缸套水的回流。具体包括两套实施例，一个适用于冬天，一个适用于夏天。下面结合具体的实施例展开进行说明：
第一实施例
本实施例为本实用新型的冷热电联产系统在夏天时的情况，结构如图2所示，包括发动机21、发电机22、三通调节阀23、余热直燃机组24、散热水箱25和泵26。发动机21为燃气内燃机组。三通调节阀23包括相互连通的第一通口、第二通口和第三通口，第一通口通过管道连通燃气内燃机组21的缸套，第二通口连通余热直燃机组24的热水入口，第三通口连通散热水箱25的入口。余热直燃机组24和散热水箱25的冷却水均通过一管道循环回燃气内燃机组21的缸套内，泵26连通设置在该管道上，用于驱动缸套水循环。
燃气内燃机组21的动力由燃料产生的蒸汽提供，发动机21驱动发电机22进行发电。燃气内燃机组21的烟气直接进入余热直燃机组24，燃气内燃机组21的缸套水通过三通调节阀23部分进入余热直燃机组24，余热直燃机组24利用烟气和部分缸套水的能量进行制冷，产生夏天空调使用的空调冷水。另外，多余的缸套水通过三通调节阀23进入散热水箱25进行散热冷却，冷却后的缸套水在泵26的驱动下又循环回发动机的燃气内燃机组的缸套中，进行循环使用。其中，三通调节阀23根据需要调节缸套水流向余热直燃机组24和散热水箱25的流量，使之既能够满足制冷需要，又能够循环往复使用。
第二实施例
本实施例为本实用新型的冷热电联产系统在冬天时的情况，结构如图3所示，包括发动机31、发电机32、余热直燃机组3、板式换热器34、散热水箱35和泵36。发动机31为燃气内燃机组。
如图4所示，板式换热器34连通设置在燃气内燃机组31的缸套和散热水箱35之间，包括一次侧401和二次侧402，一次侧401上第一通口41为高温缸套水的回水口，一次侧401上的第二通口42为高温缸套水的供水口，从而通过管道循环连通燃气内燃机组31的缸套。二次侧402上第三通口43为采暖水出口，二次侧402上第四通口44为采暖水进口，从而连通采暖水。余热直燃机组33与燃气内燃机组31之间连通设置有烟气管道，以使燃气内燃机组31的高热烟气进入余热直燃机组33内。经过板式换热器34换热的采暖水一部分与余热直燃机组33一起作为制热负荷或卫浴热水，另一部分经过散热水箱35进行散热后通过一管道循环回燃气内燃机组31的缸套内，泵36连通设置在该管道上，用于驱动采暖水循环。
燃气内燃机组31的动力由燃料产生的蒸汽提供，发动机31驱动发电机32进行发电。燃气内燃机组31的烟气直接进入余热直燃机组33，燃气内燃机组31的缸套水通过板式换热器34进行换热，余热直燃机组33利用烟气的能量进行制热，产生冬天空调使用的空调热水，同时部分在板式换热器34换热的采暖水也作为冬天空调使用的空调热水或卫浴热水使用。另外，多余的采暖水通过管道进入散热水箱35进行散热冷却，冷却后的采暖水在泵36的驱动下循环到燃气内燃机组31的缸套，对其降温。其中，板式换热器34占地面积小，换热效率高，可大大提高缸套水的能源利用率，从而提高综合的利用率。
本实用新型与现有技术相比，本实用新型采用余热直燃机组直接利用发动机中余热进行制冷和制热，减少了设备的设置，结构更加简单紧凑，本实用新型还采用散热水箱对缸套水进行散热，然后进行循环利用，有效提高缸套水的利用率，节约了能源。
本实用新型的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种冷热电联产系统，包括发动机与发电机，所述发动机驱动所述发电机，所述发动机为燃气内燃机组，其特征在于，还包括余热直燃机组和散热水箱，所述余热直燃机组利用所述燃气内燃机组的烟气和缸套水制作空调冷水或利用所述燃气内燃机组的烟气制作空调热水，所述散热水箱直接或间接对所述燃气内燃机组的缸套水进行散热，经过散热处理的水流入所述燃气内燃机组的缸套。
2.如权利要求1所述的冷热电联产系统，其特征在于，还包括板式换热器，所述板式换热器连通设置在所述燃气内燃机组的缸套和所述散热水箱之间。
3.如权利要求2所述的冷热电联产系统，其特征在于，所述余热直燃机组与所述燃气内燃机组之间连通设置有烟气管道。
4.如权利要求3所述的冷热电联产系统，其特征在于，所述散热水箱与所述燃气内燃机组的缸套之间的管道上设置有驱动所述缸套水循环的泵。
5.如权利要求2所述的冷热电联产系统，其特征在于，所述板式换热器包括一次侧和二次侧，所述一次侧通过管道循环连通所述燃气内燃机组的缸套，所述二次侧连通采暖水。
6.如权利要求1所述的冷热电联产系统，其特征在于，还包括三通调节阀，所述三通调节阀包括相互连通的第一通口、第二通口和第三通口，所述第一通口通过管道连通所述燃气内燃机组的缸套，所述第二通口连通所述余热直燃机组的热水入口，所述第三通口连通所述散热水箱的入口。
7.如权利要求6所述的冷热电联产系统，其特征在于，所述余热直燃机组和所述散热水箱的冷却水均通过一管道循环回所述燃气内燃机组的缸套内。
8.如权利要求7所述的冷热电联产系统，其特征在于，所述管道上连通设置有驱动所述缸套水循环的泵。
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