CN208091012U - 一种成套燃气冷热电联产装置 - Google Patents

Abstract

一种成套燃气冷热电联产装置，包括发电机组主机、发电机组一体化输配装置、溴化锂机组主机、空调一体化输配装置和控制系统；发电机组一体化输配装置和空调一体化输配装置均为模块化撬装体结构；发电机组主机上设有中冷水出水接口、中冷水回水接口、缸套水出水接口和缸套水回水接口；溴化锂机组主机上设有空调冷却水出水接口、空调冷却水回水接口、空调冷/温水出水接口和空调冷/温水回水接口；溴化锂机组主机内的高发排气口集成有烟气热交换器，烟气热交换器的换热水管道连接溴化锂机组主机。本实用新型一方面结构紧凑、模块化集成度高，能够减少用户现场安装管路及弯头；另一方面，能够降低系统运行阻力和设备运行能耗，且省时、省钱、省地。

Description

一种成套燃气冷热电联产装置

技术领域

本实用新型涉及燃气冷热电技术领域，特别是一种成套燃气冷热电联产装置。

背景技术

传统的燃气冷热电输配系统存在以下弊端：（1）结构分散不紧凑，不仅导致占地面积大，而且各系统布置距离远，管道较长，会大大降低系统运行阻力和设备运行能耗。（2）由于结构分散，会导致选型保守和采购分散。因为都是个案设计，设计师设计时不能确定甲方最终采购的设备的质量及性能，所有设计都是建立在理论分析基础之上，无法对所设计方案的整体性能进行试验认证，所以设计师为了保险起见，必定会对主机、输配系统、冷却塔等设备的选型留有较大的余量，这必然造成甲方空调系统的初投资和运行费用都会有巨大的浪费。另外，甲方自行采购增加了评估、考察、招标等人力物力成本，同时各厂家的产品性能各有不同，不能完全保证设备之间的匹配性，使空调整体性能大打折扣。由于设备供应商过多，当系统出现问题时，很难查清具体责任人。（3）施工安装复杂： 施工单位工人在现场安装设备、配置管道，不仅费时费力，且工程质量和工期很难保证。（4）溴化锂机组尾气处理不恰当。传统溴化锂机组尾气处理共有两种方式：一种是不处理直接排放：这种方式会造成烟气余热浪费，系统综合能源利用率较低；另一种是在排气口后方单独加烟气板交利用余热：这种方式会造成系统体积庞大、增加占地面积、加大施工难度。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种结构紧凑，模块化集成度高，占地面积小，安装施工便捷，能源利用率高的成套燃气冷热电联产装置。

本实用新型的技术方案是：一种成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，包括发电机组主机、发电机组一体化输配装置、溴化锂机组（即非电空调）主机、空调一体化输配装置和控制系统；所述成套燃气冷热电联产装置正常运行时，发电机组为用户端提供电力，溴化锂机组主机夏季为用户提供冷水制冷、冬季为用户提供温水制热；所述发电机组一体化输配装置和空调一体化输配装置均为模块化撬装体结构；所述发电机组主机上设有中冷水出水接口、中冷水回水接口、缸套水出水接口和缸套水回水接口；所述溴化锂机组主机上设有空调冷却水出水接口、空调冷却水回水接口、空调冷/温水出水接口和空调冷/温水回水接口；所述溴化锂机组主机内的高温发生器的排气口集成有烟气热交换器，烟气热交换器的换热水管道连接溴化锂机组主机，用于制热或制冷。

进一步，夏季时，所述烟气热交换器的出水口经管道与溴化锂机组主机的低温发生器的进水口连接，低温发生器的出水口经管道连接烟气热交换器的进水口；和/或，冬季时，烟气热交换器的出水口经管道连接溴化锂机组主机的采暖水供水管，溴化锂机组主机的采暖水回水管经管道连接烟气热交换器的进水口。

进一步，所述发电机组主机的尾气接口经电动烟气三通阀和管道连接溴化锂机组内的高温发生器的进气口。

进一步，所述发电机组主机的排烟口连接有消音器。

进一步，所述溴化锂机组主机的空调冷却水出水接口、空调冷却水回水接口、空调冷/温水出水接口和空调冷/温水回水接口分别通过空调一体化输配装置与外部管道连接。

进一步，所述控制系统包括发电机组控制系统、空调机组控制系统和能控系统；发电机组控制系统用于控制发电机组安全运行，并根据负载情况调节功率输出；空调机组控制系统用于根据负荷情况调节机组出力，并控制空调安全运行；能控系统用于实现整个系统监控，确保整个工艺流程安全稳定运行，以及整个系统能效分析和优化控制，提高综合能源利用效率。

进一步，所述空调一体化输配装置包括空调冷却水泵、空调冷/温水泵、零阻力过滤集箱、零阻力止回集箱、加药罐和软水箱中的至少一种。

进一步，所述发电机组主机的中冷水出水接口经管路依次连接中冷水过滤器、中冷水水泵、中冷水止回阀和散热器的入水口；散热器的出水口经管路连接发电机组的中冷水回水接口；所述发电机组主机的缸套水出水接口经管路依次连接缸套水过滤器、缸套水水泵、缸套水止回阀和散热器的入水口；散热器的出水口经管路连接发电机组的缸套水回水接口。

进一步，冬季时，所述缸套水出水接口经出水管路连接缸套水换热器的入水口，缸套水换热器的回水口经管道连接缸套水出水管，缸套水换热器的二次侧出水口经管路连接溴化锂机组主机的采暖水供水管，缸套水换热器二次侧回水口经管路连接溴化锂机组主机的采暖水回水管；和/或，夏季时，所述缸套水出水接口经出水管路连接溴化锂机组主机的低温发生器，低温发生器出水口经管道连接缸套水出水管。

本实用新型的有益效果：

（1）发电机组主机、发电机组一体化输配装置、溴化锂机组（即非电空调）主机、空调一体化输配装置、控制系统高度模块化，结构紧凑，模块化集成度高，可减少用户现场安装管路及弯头，安装便捷，现场施工难度小，并降低系统运行阻力，降低设备运行能耗，在提高能源利用效率和设备运行质量的同时，还省时省钱省地；

（2）通过烟气热交换器利用余热，吸收尾气热量的水参与溴化锂机组的制热或制冷，有效解决溴化锂机组尾气余热回收技术，提升机组一次能源综合利用效率，节省余热利用系统占地面积；

（3）将发电机组主机运行过程中产生的高温尾气回收至溴化锂机组主机内进行余热利用，大大提高利用效率；

（4）将发电机组主机的缸套水输送至溴化锂机组主机的采暖水管道或低温发生器，在冬夏季节分别用于制热和制冷，大大提高能源利用率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统流程示意图。

符号说明：

1 溴化锂机组主机模块；11非电空调主机；12电动烟气三通阀；13烟气热交换器；14 手动烟气蝶阀；15 烟气板换出水管一；16 烟气板换回水管一；17 烟气板换出水管二；18 烟气板换回水管二；19 低发入水管；110 低发出水管；111 空调水出水管；112 空调水回水管；113 冷却水出水管；114 冷却水回水管；2 空调一体化输配装置；21 冷却塔；22 空调水供水口；23 空调水回水口；24 空调水过滤集箱；25 空调水泵；26 空调水止回集箱；27冷却水过滤集箱；28 冷却水泵；29 冷却水止回集箱；210 自动加药装置；3 发电机组主机模块；31 发电机组主机；32排气消音器；33 燃气阀组件；34 发电机组控制柜；4发电机组一体化输配装置；41中冷水出水连接管；42中冷水过滤器；43中冷水水泵；44中冷水止回阀；45中冷水散热器入水连接管；46中冷水膨胀罐；47中冷水内循环电动三通阀；48中冷水散热器回水连接管；49中冷水回水连接管；410 中冷水散热器；411缸套水出水连接管；412缸套水过滤器；413缸套水水泵；414缸套水止回阀；415缸套水散热器入水连接管；416缸套水膨胀罐；417缸套水内循环电动三通阀；418缸套水散热器回水连接管；419缸套水回水连接管；420 缸套水散热器；421余热切换电动三通阀；422冬夏切换电动三通阀；423缸套水换热器；424低发入水连接管；425低发回水连接管；426暖水出水连接管；427暖水回水连接管；5能控系统。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示：一种成套燃气冷热电联产装置，包括发电机组主机3、发电机组一体化输配装置4、溴化锂机组（即非电空调）主机11、空调一体化输配装置2、能控系统5。

本实施例中，发电机组一体化输配装置4为模块化撬装体结构，空调一体化输配装置2为模块化撬装体结构，溴化锂机组高温发生器的排气口（以下简称高发排气口）集成有烟气热交换器13。

本实施例中，非电空调主机11包括冷凝器、蒸发器、吸收器、低温发生器和高温发生器等各个热交换器。非电空调主机11上设有空调水出水管111（该管道连接空调冷/温水出水接口）、空调水回水管112（该管道连接空调冷/温水回水接口）、冷却水出水管113（该管道连接空调冷却水出水接口）、冷却水回水管114（该管道连接空调冷却水回水接口）。非电空调主机11上还设有高温水定压水箱。

空调一体化输配装置2上设有空调水过滤集箱24、空调水泵25、空调水止回集箱26、冷却水过滤集箱27、冷却水泵28、冷却水止回集箱29、自动加药装置210，这些部件经管道连接形成空调成套输配装置。非电空调主机11和空调一体化输配装置2上分别设有空调主机控制柜和空调输配系统控制柜，以上两个控制柜组成空调机组控制系统，空调机组控制系统根据负荷情况调节机组出力，并控制空调安全运行。除冷却塔21单独放置于室外，空调一体化输配装置2的其它设备为模块化撬装体结构。空调一体化输配装置2用于为非电空调主机11提供空调水和冷却水，非电空调主机的冷却水和空调水运行原理已经是现有技术，此处不再赘述。

非电空调主机11的高发排气口集成有烟气热交换器13，高发排气口连接烟气热交换器13的进气口，烟气热交换器13的出气口经手动烟气蝶阀14后连接外部的排烟口。

上述烟气热交换的工作原理为：高发排气口输出烟气进入烟气热交换器13内，烟气热交换器13内的换热管内通入低温水，烟气与低温水换热后降温，降温后的烟气通过管路进入排烟口并排放。而升温后的水有以下两种使用方式：

①夏季时：烟气热交换器13内升温后的水经烟气板换出水管一15进入低温发生器内参

与制冷循环，降温后的水再通过烟气板换回水管一16回到烟气热交换器内与烟气继续换热，周而复始；其中排烟口的烟气排放温度≤120℃。

②冬季时：烟气热交换器13内升温后的水经烟气板换出水管二17并入空调水出水管111，用于制取采暖水；之后降温再次通过烟气板换回水管二18回到烟气热交换器13内与烟气继续换热，周而复始；其中排烟口的烟气排放温度≤70℃。

排烟温度夏季≤120℃，冬季≤70℃，避免烟气直接排放的浪费现象，有效提高低温烟气利用效率和一次能源综合利用效率。

本实施例中，高温发生器进气口通过电动烟气三通阀12连接发电机组主机31的尾气接口，即电动烟气三通阀12的公共端连接发电机主机的尾气接口，电动烟气三通阀12的一端连接空调高温发生器进气口，电动烟气三通阀12的另一端作为旁通接口。这样，发电机组发电过程中产生的高温尾气通过电动烟气三通阀12进入高温发生器内参与制冷或制热，提高能源利用率。优选地，发电机组主机31的尾气接口连接有排气消音器32，用于降低发电机组运行时的噪音。

本实施例中，发电机组主机31上连接有中冷水出水连接管41、中冷水回水连接管49、缸套水出水连接管411和缸套水回水连接管419。发电机组主机31的一侧设有发电机组控制柜34，发电机组控制柜34用于控制发电机组安全运行，并根据负载情况调节功率输出。发电机组控制柜34包括发电机组主控柜、发电机组辅助控制柜、并网柜。发电机组主机31的一侧还连接燃气阀组件33，发电机组主机31经燃气阀组件33接入燃气调压柜。由于柜体控制已是现有成熟的技术，此处不再赘述其功能。

具体的，本实施例中，发电机组的中冷水出水连接管41和中冷水回水连接管49均连接外部的中冷水输配系统，缸套水出水连接管411和缸套水回水连接管419均连接外部的缸套水输配系统。中冷水输配系统和缸套水输配系统构成发电机组一体化输配装置4。 除中冷水散热器410和缸套水散热器420单独放置于室外，发电机组一体化输配装置4其他设备为模块化撬装体结构。

具体的连接关系为：发电机组主机的中冷水出水接口经中冷水出水连接管41连接中冷水过滤器42和中冷水水泵43；中冷水水泵43的输出端经中冷水止回阀44连接中冷水散热器入水连接管45的一端，中冷水散热器入水连接管45的另一端接入中冷水散热器410入水口。中冷水散热器410的出水口经中冷水散热器回水连接管48和中冷水回水连接管49连接发电机组主机的中冷回水接口。中冷水出水连接管41还连接有中冷水膨胀罐46。中冷水水泵43与中冷水散热器入水连接管45之间还设有中冷水内循环电动三通阀47，中冷水内循环电动三通阀47的一端连接中冷水散热器入水连接管45，另一端连接中冷水回水连接管49，公共端连接中冷水止回阀44的输出端。

发电机组主机的缸套水出水接口经缸套水出水连接管411连接缸套水过滤器412和缸套水水泵413；缸套水水泵413的输出端经缸套水止回阀414连接缸套水散热器入水连接管415的一端，缸套水散热器入水连接管415的另一端接入缸套水散热器420的入水口。缸套水散热器420的出水口经缸套水散热器回水连接管418和缸套水回水连接管419连接发电机组的缸套水回水接口。缸套水出水连接管411还连接有缸套水膨胀罐416，用于定压补水。缸套水水泵413与缸套水散热器入水连接管415之间还设有缸套水内循环电动三通阀417和余热切换电动三通阀421。缸套水内循环电动三通阀417的一端连接余热切换电动三通阀421的公共端，缸套水内循环电动三通阀417的另一端连接缸套水回水连接管419，缸套水内循环电动三通阀417的公共端连接缸套水止回阀414的输出端。余热切换电动三通阀421的一端连接缸套水散热器入水连接管415，另一端连接冬夏切换电动三通阀422的公共端。冬夏切换电动三通阀422的一端连接缸套水换热器423的一次侧入水口，另一端连接低发入水连接管424。缸套水换热器423的二次侧出水口连接暖水出水连接管426；缸套水换热器423的二次侧回水口连接暖水回水连接管427，缸套水换热器423的一次侧回水口连接缸套水散热器入水连接管415（余热切换电动三通阀421与缸套水散热器420之间管道）。

另外，低发出水管110和低发入水管19还分别连接非电空调主机11的低温发生器；暖水出水连接管426和暖水回水连接管427分别连接非电空调主机11的空调水出水管111和空调水回水管112。

其中，中冷水输配系统的工作原理为：发电机组主机的中冷水出水接口输出中冷水，中冷水经中冷水出水连接管41进入中冷水过滤器42内进行过滤，过滤后的中冷水经中冷水水泵43泵出，再经中冷水止回阀44和中冷水散热器入水连接管45进入中冷水散热器410内，对中冷水进行冷却，冷却后的中冷水依次经中冷水散热器回水连接管48和中冷水回水连接管49回至发电机组主机。中冷水膨胀罐46用于定压补水，中冷水止回阀44在系统停止运行时，防止管路中的水倒流冲击中冷水水泵43。中冷水内循环电动三通阀47用于在中冷水温度过低时打内循环。具体为：当中冷水温度过低时，通过中冷水内循环电动三通阀47将中冷水经中冷水出水连接管41与中冷水回水连接管49接通，经过滤后的中冷水会直接通过中冷水回水连接管49回到发电机组主机的中冷水回水接口。

缸套水输配系统的工作原理为：发电机组主机的缸套水出水接口输出缸套水，缸套水经缸套水出水连接管411进入缸套水过滤器412内进行过滤，过滤后的缸套水经缸套水水泵413泵出，再经缸套水止回阀414和缸套水散热器入水连接管415进入缸套水散热器420内，对缸套水进行冷却，冷却后的缸套水依次经缸套水散热器回水连接管418和缸套水回水连接管419回至发电机组主机。缸套水膨胀罐416用于定压补水，缸套水止回阀414在系统停止运行时，防止管路中的水倒流冲击缸套水水泵413。缸套水内循环电动三通阀417用于在缸套水温度过低时打内循环，具体原理同中冷水内循环电动三通阀47，此处不再赘述。

本实施例在缸套水和中冷水的前后分别配置零阻力的过滤器和止回阀，通过过滤器可对缸套水和中冷水进行净化，避免污染各部件，提高使用寿命，通过止回阀能够防止水倒流回水泵。

此外，缸套水输配系统还包括缸套水余热利用回路，具体为：当缸套水配合溴化锂机组主机1使用时，余热切换电动三通阀421将缸套水切换至余热利用回路。余热利用回路分为冬夏两种利用模式，通过冬夏切换电动三通阀422进行冬夏模式的切换。冬天，缸套水经过缸套水换热器423换热，换热后的二次侧热水直接由暖水出水连接管426并入空调水出水管111作为空调采暖水，采暖水利用完后再通过暖水回水连接管427回至缸套水换热器423。夏天，缸套水直接通过低发入水连接管424连接低温发生器参与制冷，制冷后，再由低发回水连接管425返回发电机组进行缸套水循环。

综上所述，本实用新型将发电机组、溴化锂机组、输配系统、烟气系统、阀件及控制系统采用工厂标准化设计、工厂化制造、流水化组装，实现控制系统高度智能化及联动性，相对传统分散式现场安装，大大降低设计、施工、调试等过程的技术风险，降低现场安装工作量，提高成套系统可靠性和节能性，实现冷热电联产系统能效可视化。并且，将发电机组、溴化锂机组组合后，能够对发电机组产生的余热进行更高效回收利用，大大提高能源利用率，节约成本。

Claims (9)

1.一种成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，包括发电机组主机、发电机组一体化输配装置、溴化锂机组主机、空调一体化输配装置和控制系统；所述成套燃气冷热电联产装置正常运行时，发电机组为用户端提供电力，溴化锂机组主机夏季为用户提供冷水制冷、冬季为用户提供温水制热；所述发电机组一体化输配装置和空调一体化输配装置均为模块化撬装体结构；所述发电机组主机上设有中冷水出水接口、中冷水回水接口、缸套水出水接口和缸套水回水接口；所述溴化锂机组主机上设有空调冷却水出水接口、空调冷却水回水接口、空调冷/温水出水接口和空调冷/温水回水接口；所述溴化锂机组主机内的高温发生器的排气口集成有烟气热交换器，烟气热交换器的换热水管道连接溴化锂机组主机，用于制热或制冷。

2.根据权利要求1所述的成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，夏季时，所述烟气热交换器的出水口经管道与溴化锂机组主机的低温发生器的进水口连接，低温发生器的出水口经管道连接烟气热交换器的进水口；和/或，冬季时，烟气热交换器的出水口经管道连接溴化锂机组主机的采暖水供水管，溴化锂机组主机的采暖水回水管经管道连接烟气热交换器的进水口。

3.根据权利要求1或2所述的成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，所述发电机组主机的尾气接口经电动烟气三通阀和管道连接溴化锂机组内的高温发生器的进气口。

4.根据权利要求1或2所述的成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，所述发电机组主机的排烟口连接有消音器。

5.根据权利要求1或2所述的成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，所述溴化锂机组主机的空调冷却水出水接口、空调冷却水回水接口、空调冷/温水出水接口和空调冷/温水回水接口分别通过空调一体化输配装置与外部管道连接。

6.根据权利要求1或2所述的成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，所述控制系统包括发电机组控制系统、空调机组控制系统和能控系统；发电机组控制系统用于控制发电机组安全运行，并根据负载情况调节功率输出；空调机组控制系统用于根据负荷情况调节机组出力，并控制空调安全运行；能控系统用于实现整个系统监控、能效分析和优化控制。

7.根据权利要求1或2所述的成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，所述空调一体化输配装置包括空调冷却水泵、空调冷/温水泵、零阻力过滤集箱、零阻力止回集箱、加药罐和软水箱中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，所述发电机组主机的中冷水出水接口经管路依次连接中冷水过滤器、中冷水水泵、中冷水止回阀和散热器的入水口；散热器的出水口经管路连接发电机组的中冷水回水接口；所述发电机组主机的缸套水出水接口经管路依次连接缸套水过滤器、缸套水水泵、缸套水止回阀和散热器的入水口；散热器的出水口经管路连接发电机组的缸套水回水接口。

9.根据权利要求1或2所述的成套燃气冷热电联产装置，其特征在于，冬季时，所述缸套水出水接口经出水管路连接缸套水换热器的入水口，缸套水换热器的回水口经管道连接缸套水出水管，缸套水换热器的二次侧出水口经管路连接溴化锂机组主机的采暖水供水管，缸套水换热器二次侧回水口经管路连接溴化锂机组主机的采暖水回水管；和/或，夏季时，所述缸套水出水接口经出水管路连接溴化锂机组主机的低温发生器，低温发生器出水口经管道连接缸套水出水管。