CN204827709U - 一种燃气内燃机供冷供热供电集成装置 - Google Patents

一种燃气内燃机供冷供热供电集成装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种燃气内燃机供冷供热供电集成装置,包括燃气内燃机、板式换热器、热水型溴化锂直燃机、溴化锂直燃机和控制器;燃气内燃机的一端与天然气进气管相连,另一端与板式换热器的一端相连,板式换热器的另一端与冷/热水出水管道和冷/热水回水管道相连,热水型溴化锂直燃机的一端与燃气内燃机相连,热水型溴化锂直燃机的另一端与冷/热水出水管道和冷/热水回水管道相连;溴化锂直燃机的一端与天然气进气管相连,另一端与冷/热水出水管道和冷/热水回水管道相连;控制器通过监测器监测所有组件的数据。本实用新型占地面积小,使用方便,便于维修保养,运行安全可靠,可广泛应用在单体建筑供能系统中。

Description

一种燃气内燃机供冷供热供电集成装置
技术领域
本实用新型涉及燃气内燃机领域,尤其涉及一种燃气内燃机供冷供热供电集成装置。
背景技术
能源、环境问题已经成为制约我国经济可持续发展的一个重要瓶颈。调整能源结构,提高能源利用率,改善能源产业的安全性,解决环境污染问题已经成为我国能源战略的重点。而分布式能源系统正是集节能、经济、环保、供能可靠性于一身的新的能源供应方式,在我国有着广泛的发展前景。分布式能源系统是一种建立在能量梯级利用概念基础上,分布安置在需求侧的能源梯级利用,以及资源综合利用和可再生能源设施。通过在需求现场根据用户对能源的不同需求,实现温度对口供应能源,将输送环节的损耗降至最低,从而实现能源利用效能的最大化。
近年来,在我国的北京、上海、广东已有十几个分布式供能工程投入运行。各类用户负荷千差万别,我国实际运行的系统中,多数由于配置不当和不能上网运行造成系统低效运行。因而,针对用户的特点,如何提高系统运行能效,进而提高经济性,一直是分布式热电联供技术研究的热点。
随着我国工业化、城镇化进程加快,各地区纷纷在城市近郊规划建设新型工业开发区,在城市中心规划建设商业开发区。这些新区的共同特点是需要消耗大量电能,而工业蒸汽需求及生活用热能和冷能等能源的巨大需求已成为单体建筑所要面临的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的是单体建筑独立供能的技术问题,提供一种燃气内燃机供冷供热供电集成装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种燃气内燃机供冷供热供电集成装置,包括燃气内燃机、板式换热器、热水型溴化锂直燃机、溴化锂直燃机和控制器;
所述燃气内燃机的一端通过第一管道与天然气进气管相连,另一端通过第三管道和第四管道与所述板式换热器的一端相连,所述第三管道和所述第四管道在所述板式换热器内相连,所述板式换热器的另一端分别通过第八管道和第九管道与冷/热水出水管道和冷/热水回水管道相连,所述第八管道和所述第九管道在所述板式换热器内相连;
所述热水型溴化锂直燃机的一端通过第五管道、第六管道和第七管道与所述燃气内燃机相连,所述第五管道与所述第三管道相通,所述第六管道与所述第四管道相通,所述热水型溴化锂直燃机的另一端分别通过第十管道和第十一管道与所述冷/热水出水管道和所述冷/热水回水管道相连;
所述溴化锂直燃机的一端通过第二管道与所述天然气进气管相连,另一端分别通过第十二管道和第十三管道与所述冷/热水出水管道和所述冷/热水回水管道相连;
所述控制器通过监测器与所述所述燃气内燃机、所述板式换热器、所述热水型溴化锂直燃机、所述溴化锂直燃机、所述天然气进气管、所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道、所述第四管道、所述第七管道、所述第八管道、所述第九管道、所述第十管道、所述第十一管道、所述第十二管道、所述第十三管道、所述冷/热水出水管道和所述冷/热水回水管道相连。
在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进。
进一步,所述燃气内燃机内设置有第一监测器,所述板式换热器内设置有第二监测器,所述热水型溴化锂直燃机内设置有第三监测器,所述溴化锂直燃机内设置有第四监测器,所述天然气进气管内设置有第五监测器,所述第一管道内设置有第六监测器,所述第二管道内设置有第七监测器,所述第三管道内设置有第八监测器,所述第四管道内设置有第九监测器,所述第七管道内设置有第十监测器,所述第八管道内设置有第十一监测器,所述第九管道内设置有第十二监测器,所述第十管道内设置有第十三监测器,所述第十一管道内设置有第十四监测器,所述第十二管道内设置有第十五监测器,所述第十三管道内设置有第十六监测器,所述冷/热水出水管道内设置有第十七监测器,和所述冷/热水回水管道内设置有第十八监测器。
进一步,所述控制器与所述第一监测器、所述第二监测器、所述第三监测器、所述第四监测器、所述第五监测器、所述第六监测器、所述第七监测器、所述第八监测器、所述第九监测器、所述第十监测器、所述第十一监测器、所述第十二监测器、所述第十三监测器、所述第十四监测器、所述第十五监测器、所述第十六监测器、所述第十七监测器和所述第十八监测器相连。
进一步,所述控制器通过485通讯线与所述第一监测器、所述第二监测器、所述第三监测器、所述第四监测器、所述第五监测器、所述第六监测器、所述第七监测器、所述第八监测器、所述第九监测器、所述第十监测器、所述第十一监测器、所述第十二监测器、所述第十三监测器、所述第十四监测器、所述第十五监测器、所述第十六监测器、所述第十七监测器和所述第十八监测器相连。
进一步,其中所述燃气内燃机还与供电端口相连。
进一步,控制器为集成可编辑程序控制器。
进一步,天然气进入所述天然气进气管的压力为120-200mbar。
进一步,进入所述天然气进气管的天然气的热焓值为36.1-42.1MJ/m3。
进一步,天然气供应采用管道供应或槽车灌装的方式。
进一步,所述控制器支持全部通讯转换协议。
本实用新型的有益效果是:本实用新型的燃气内燃机供冷供热供电集成装置包括燃气内燃机、板式换热器、热水型溴化锂直燃机、溴化锂直燃机和控制器等,能够根据采集的用户需求数据、集成装置内的各部件参数,通过内置的可编程序控制器的数据模型进行分析,预测用户负荷,根据已输入的能源价格调整运行方案,保证装置处于稳定状态下运行,经济运行的同时延长装置使用寿命,占地面积小、使用方便、便于维修保养、运行安全可靠,即插即用,可广泛应用在单体建筑供能系统中。
附图说明
图1为本实用新型所述燃气内燃机供冷供热供电集成装置的结构图。
附图中,各标号所代表的部件列表如下:
1、燃气内燃机,2、板式换热器,3、热水型溴化锂直燃机,4、溴化锂直燃机,5、控制器,6、供电端口;
10、天然气进气管,11、第一管道,12、第二管道,13、第三管道,14、第四管道,15、第五管道,16、第六管道,17、第七管道,18、第八管道,19、第九管道,20、第十管道,21、第十一管道,22、第十二管道,23,、第十三管道,24、冷/热水出水管道,25、冷/热水回水管道;
30、第一监测器,31、第二监测器,32、第三监测器,33、第四监测器,34、第五监测器,35、第六监测器,36、第七监测器,37、第八监测器,38、第九监测器,39、第十监测器,40、第十一监测器,41、第十二监测器,42、第十三监测器,43、第十四监测器,44、第十五监测器,45、第十六监测器,46、第十七监测器,47、第十八监测器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。
图1为本实用新型所述燃气内燃机供冷供热供电集成装置的结构图。
如图1所示,一种燃气内燃机供冷供热供电集成装置,包括燃气内燃机1、板式换热器2、热水型溴化锂直燃机3、溴化锂直燃机4和控制器5。
所述燃气内燃机1的一端通过第一管道11与天然气进气管10相连,另一端通过第三管道13和第四管道14与所述板式换热器2的一端相连,所述第三管道13和所述第四管道14在所述板式换热器2内相连,所述板式换热器2的另一端分别通过第八管道18和第九管道19与冷/热水出水管道24和冷/热水回水管道25相连,所述第八管道18和所述第九管道19在所述板式换热器2内相连。其中所述燃气内燃机1还与供电端口6相连。
所述热水型溴化锂直燃机3的一端通过第五管道15、第六管道16和第七管道17与所述燃气内燃机1相连,所述第五管道15与所述第三管道13相通,所述第六管道16与所述第四管道14相通,所述热水型溴化锂直燃机3的另一端分别通过第十管道20和第十一管道21与所述冷/热水出水管道24和所述冷/热水回水管道25相连。
所述溴化锂直燃机4的一端通过第二管道12与所述天然气进气管10相连,另一端分别通过第十二管道22和第十三管道23与所述冷/热水出水管道24和所述冷/热水回水管道25相连。
所述控制器5通过监测器与所述所述燃气内燃机1、所述板式换热器2、所述热水型溴化锂直燃机3、所述溴化锂直燃机4、所述天然气进气管10、所述第一管道11、所述第二管道12、所述第三管道13、所述第四管道14、所述第七管道17、所述第八管道18、所述第九管道19、所述第十管道20、所述第十一管道21、所述第十二管道22、所述第十三管道23、所述冷/热水出水管道24和所述冷/热水回水管道25相连。
所述燃气内燃机1内设置有第一监测器30,所述板式换热器2内设置有第二监测器31,所述热水型溴化锂直燃机3内设置有第三监测器32,所述溴化锂直燃机4内设置有第四监测器33,所述天然气进气管10内设置有第五监测器34,所述第一管道11内设置有第六监测器35,所述第二管道12内设置有第七监测器36,所述第三管道13内设置有第八监测器37,所述第四管道14内设置有第九监测器38,所述第七管道17内设置有第十监测器39,所述第八管道18内设置有第十一监测器40,所述第九管道19内设置有第十二监测器41,所述第十管道20内设置有第十三监测器42,所述第十一管道21内设置有第十四监测器43,所述第十二管道22内设置有第十五监测器44,所述第十三管道23内设置有第十六监测器45,所述冷/热水出水管道24内设置有第十七监测器46,和所述冷/热水回水管道25内设置有第十八监测器47。
所述控制器5通过485通讯线与所述第一监测器30、所述第二监测器31、所述第三监测器32、所述第四监测器33、所述第五监测器34、所述第六监测器35、所述第七监测器36、所述第八监测器37、所述第九监测器38、所述第十监测器39、所述第十一监测器40、所述第十二监测器41、所述第十三监测器42、所述第十四监测器43、所述第十五监测器44、所述第十六监测器45、所述第十七监测器46和所述第十八监测器47相连。
在具体实施方式中,天然气从天然气进气管10口进入到燃气内燃机1中,燃气内燃机1燃烧天然气并发电,通过供电端口6接入用户供电管网供电。
燃气内燃机1发电的高温余烟通过第七管道17到热水型溴化锂直燃机中3中,热水型溴化锂直燃机3通过第十管道20与冷/热水出水管道24相连为用户提供冷/热水,冷/热水回水通过冷/热水回水管道25和第十一管道21回到热水型溴化锂直燃机3。
燃气内燃机1的缸套水,其中冬季缸套水通过第三管道13进入板式换热器2中,换热后通过第四管道14回到燃气内燃机1内,板式换热器2通过第八管道18与冷/热水出水管道24相连为用户提供热水,热水回水通过冷/热水回水管道25和第九管道19回到板式换热器2进行换热;夏季缸套水出水通过第三管道13以及与第三管道13相通的第五管道15进入热水型溴化锂直燃机3,热水型溴化锂直燃机3通过第十管道20与冷/热水出水管道24相连为用户供冷,冷水回水通过冷/热水回水管道25和第十一管道21回到热水型溴化锂直燃机3。
天然气从天然气进气管10口进入到溴化锂直燃机4中,溴化锂直燃机4通过第十二管道22与冷/热水出水管道24相连为用户提供冷/热,冷/热水回水通过冷/热水回水管道25和第十三管道23回到溴化锂直燃机4。
控制器5为集成可编辑程序控制器,内置多种分析模型,支持全部通讯转换协议。控制器5通过485通讯线接收各监测器传输的数据,并通过控制器5内的数学模型对采集到的数据进行分析,实时预测用户负荷变化情况,根据用户负荷情况、已录入的能源价格选择内部供能设备经济运行,保证系统稳定供能,提高系统运行效率。
本实用新型的燃料供应可采用管道供应或槽车灌装方式,发电机组采用进口发动机组装的发电机组,发电机组出线电压可以为380V或10kV。发电产生的烟气温度约为400℃以下。本实用新型采用集成板式换热器2、热水型溴化锂直燃机3和溴化锂直燃机4,冬天时发电机缸套水经过板式换热器2换热后直接供热,不足的热需求由发电后的高温烟气进入热水型溴化锂直燃机3换热和天然气直接进入溴化锂直燃机4燃烧提供;夏天时发电机缸套水和发电后的高温烟气均进入热水型溴化锂直燃机3制冷,不足的冷需求由天然气直接进入溴化锂直燃机4燃烧提供,本实用新型充分的利用了发电产生的烟气,避免了环境热污染,减少了能量的损失。
本实用新型的主要参数如下:
天然气压力需求:120-200mbar;
燃料热焓值:36.1-42.1MJ/m3;
效率:44.8%(±2%);
输出电力:2677kWnet(+0/-1),3322KVA;
氮氧化物排放(NOx):<500mg/Nm3,5%O2
输入燃料热量:628Nm3/h;
排气温度:383℃;
排气量:11499Nm3/h;
机组重量:27500kg。
若本实用新型用于单体建筑供能,每小时供电2677kWh;每小时供热4500kW,每小时供冷5000kW,可以满足约60000平米单体建筑的冷热需求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,包括燃气内燃机(1)、板式换热器(2)、热水型溴化锂直燃机(3)、溴化锂直燃机(4)和控制器(5);
所述燃气内燃机(1)的一端通过第一管道(11)与天然气进气管(10)相连,另一端通过第三管道(13)和第四管道(14)与所述板式换热器(2)的一端相连,所述第三管道(13)和所述第四管道(14)在所述板式换热器(2)内相连,所述板式换热器(2)的另一端分别通过第八管道(18)和第九管道(19)与冷/热水出水管道(24)和冷/热水回水管道(25)相连,所述第八管道(18)和所述第九管道(19)在所述板式换热器(2)内相连;
所述热水型溴化锂直燃机(3)的一端通过第五管道(15)、第六管道(16)和第七管道(17)与所述燃气内燃机(1)相连,所述第五管道(15)与所述第三管道(13)相通,所述第六管道(16)与所述第四管道(14)相通,所述热水型溴化锂直燃机(3)的另一端分别通过第十管道(20)和第十一管道(21)与所述冷/热水出水管道(24)和所述冷/热水回水管道(25)相连;
所述溴化锂直燃机(4)的一端通过第二管道(12)与所述天然气进气管(10)相连,另一端分别通过第十二管道(22)和第十三管道(23)与所述冷/热水出水管道(24)和所述冷/热水回水管道(25)相连;
所述控制器(5)通过监测器与所述所述燃气内燃机(1)、所述板式换热器(2)、所述热水型溴化锂直燃机(3)、所述溴化锂直燃机(4)、所述天然气进气管(10)、所述第一管道(11)、所述第二管道(12)、所述第三管道(13)、所述第四管道(14)、所述第七管道(17)、所述第八管道(18)、所述第九管道(19)、所述第十管道(20)、所述第十一管道(21)、所述第十二管道(22)、所述第十三管道(23)、所述冷/热水出水管道(24)和所述冷/热水回水管道(25)相连。
2.根据权利要求1所述的燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,所述燃气内燃机(1)内设置有第一监测器(30),所述板式换热器(2)内设置有第二监测器(31),所述热水型溴化锂直燃机(3)内设置有第三监测器(32),所述溴化锂直燃机(4)内设置有第四监测器(33),所述天然气进气管(10)内设置有第五监测器(34),所述第一管道(11)内设置有第六监测器(35),所述第二管道(12)内设置有第七监测器(36),所述第三管道(13)内设置有第八监测器(37),所述第四管道(14)内设置有第九监测器(38),所述第七管道(17)内设置有第十监测器(39),所述第八管道(18)内设置有第十一监测器(40),所述第九管道(19)内设置有第十二监测器(41),所述第十管道(20)内设置有第十三监测器(42),所述第十一管道(21)内设置有第十四监测器(43),所述第十二管道(22)内设置有第十五监测器(44),所述第十三管道(23)内设置有第十六监测器(45),所述冷/热水出水管道(24)内设置有第十七监测器(46),和所述冷/热水回水管道(25)内设置有第十八监测器(47)。
3.根据权利要求2所述的燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,所述控制器(5)与所述第一监测器(30)、所述第二监测器(31)、所述第三监测器(32)、所述第四监测器(33)、所述第五监测器(34)、所述第六监测器(35)、所述第七监测器(36)、所述第八监测器(37)、所述第九监测器(38)、所述第十监测器(39)、所述第十一监测器(40)、所述第十二监测器(41)、所述第十三监测器(42)、所述第十四监测器(43)、所述第十五监测器(44)、所述第十六监测器(45)、所述第十七监测器(46)和所述第十八监测器(47)相连。
4.根据权利要求3所述的燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,所述控制器(5)通过485通讯线与所述第一监测器(30)、所述第二监测器(31)、所述第三监测器(32)、所述第四监测器(33)、所述第五监测器(34)、所述第六监测器(35)、所述第七监测器(36)、所述第八监测器(37)、所述第九监测器(38)、所述第十监测器(39)、所述第十一监测器(40)、所述第十二监测器(41)、所述第十三监测器(42)、所述第十四监测器(43)、所述第十五监测器(44)、所述第十六监测器(45)、所述第十七监测器(46)和所述第十八监测器(47)相连。
5.根据权利要求4所述的燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,其中所述燃气内燃机(1)还与供电端口(6)相连。
6.根据权利要求1-5任一项所述的燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,所述控制器(5)为集成可编辑程序控制器。
7.根据权利要求1-5任一项所述的燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,天然气进入所述天然气进气管(10)的压力为120-200mbar。
8.根据权利要求1-5任一项所述的燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,进入所述天然气进气管(10)的天然气的热焓值为36.1-42.1MJ/m3。
9.根据权利要求1-5任一项所述的燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,天然气供应采用管道供应或槽车灌装的方式。
10.根据权利要求1-5任一项所述的燃气内燃机供冷供热供电集成装置,其特征在于,所述控制器(5)支持全部通讯转换协议。
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