CN208587897U - 一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统 - Google Patents

Abstract

为了解决燃气蒸汽锅炉与燃气发电机彼此独立的问题，本实用新型提出了一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，包括燃气蒸汽锅炉组、给水泵、多介质换热器以及电控柜，其技术方案在于：负载端的回水管连接用于收集燃气发电机在用电高峰期工作时产生的热量的余热回收管路，且该余热回收管路的输出管与换热器的热液输入端连接用于对供水管内的自来水进行加热。本实用新型结构简单，能够将燃气蒸汽锅炉与燃气发电机两者有机结合，最终得到需要的热水温度。

Description

一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统

技术领域

本实用新型涉及燃气蒸汽锅炉节能领域，尤其涉及一种燃气蒸汽锅炉与带有余热回收装置的燃气发电机的整合节能系统。

背景技术

目前，我国能源体系中存在的普遍现象是，电力、燃气、热力等独立、垂直发展，‘能源竖井’严重，难以协同互补；用户侧能源设施较为独立，缺乏互联互通。单向、割裂的能源供应模式造成设施平均利用率很低，这造成投资低效、浪费；供需两侧缺乏互动载体，能源价格梯度价值难以充分释放，用户用能成本高、用能自主性差。

燃气蒸汽锅炉是用天然气、液化气、城市煤气等气体燃料作燃料，在炉内燃烧放出来的热量，加热锅内的水，并使其汽化成蒸汽的热能转换设备。水在锅（锅筒）中不断被炉里气体燃料燃烧释放出来的能量加热温度升高并产生带压蒸汽。由于水的沸点随压力的升高而升高，锅是密封的，水蒸气在里面的膨胀受到限制而产生压力形成热动力，严格的说锅炉的水蒸气是水在锅筒中定压加热至饱和水再汽化形成的，作为一种能源广泛使用。

而同时，一般的大型的工厂都设置有燃气发电机，因为在用电高峰期，如果不使用自发电的话，可能会电压不稳。再使用燃气发电机后造成了生产成本的增加，只有通过燃气发电机发电并入电网，才能回收一部分成本。但是，由于电力、燃气的独立使用，燃气发电机使用的余热通常使用其上具备的余热回收装置进行热交换，产生的热水无法与 燃气蒸汽锅炉产生的热水共同作用，产生需要的热水温度（90摄氏度）。

实用新型内容

为了解决燃气蒸汽锅炉与燃气发电机彼此独立的问题，本实用新型提出了一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，本实用新型结构简单，能够将燃气蒸汽锅炉与燃气发电机两者有机结合，最终得到需要的热水温度。

所述的一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，包括燃气蒸汽锅炉组、给水泵、多介质换热器以及电控柜，其中，自来水通过管路连接给水泵输入端，给水泵的输出端连接燃气蒸汽锅炉组的输入端，燃气蒸汽锅炉组的输出端连接至多介质换热器的蒸汽热源端；同时，作为冷却液的自来水通过供水管连接至多介质换热器的冷液进水端，经过换热器热交换后供水管连接至负载端以供使用，其实用新型在于：负载端的回水管连接用于收集燃气发电机在用电高峰期工作时产生的热量的余热回收管路，且该余热回收管路的输出管与换热器的热液输入端连接用于对供水管内的自来水进行加热；

其中，余热回收管路包括热循环泵、第一蝶阀、第二蝶阀、第三蝶阀以及燃气发电机上的余热回收装置；

热循环泵的输入端连接负载端的回水管且该热循环泵的输出端连接余热回收装置的输入端；余热回收装置的输出端与换热器连接；

其中，热循环泵的输出端与余热回收装置之间设置有第一蝶阀；余热回收装置的输出端与换热器之间设置有第二蝶阀；第一蝶阀的进水端与第二蝶阀的出水端通过管路连通并在该管路上设置第三蝶阀；给水泵和热循环泵电连接至电控柜。

所述的自来水水管依次连接全自动软水器和软化冷凝水箱后连接至给水泵的输入端；软化冷凝水箱的输出端还连接有补水水泵的输入端；该补水水泵的输出端也连接至第二蝶阀的进水端；该补水水泵电连接至电控柜。

所述的负载端的回水管连接除污器后与热循环泵的输入端连接。

所述的燃气蒸汽锅炉组的输出端并联蒸汽输出管路连接至蒸汽管网。

所述的负载端的回水管上设置有短路管路；该短路管路上设置有第四蝶阀；该短路管路的进水口与除污器的进水口并联；该短路管路的出水口与除污器的出水口并联。

一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，还包括多个热源表；热源表分别设置在燃气蒸汽锅炉组与换热器之间和负载端的输入端；多个热源表均电连接至电控柜。

本实用新型所带来的有益效果为：本实用新型通过多介质换热器接收燃气蒸汽锅炉组和余热回收装置作为热源，连接自来水的自来水水管作为冷源，在多介质换热器中进行热交换后，形成90摄氏度的热水供负载端使用。本实用新型在非用电高峰期，燃气发电机关闭，在多介质换热器中形成蒸汽热源供热；在用电高峰期时，燃气发电机启动后，在多介质换热器中形成汽水共同供热，降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，所述的一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，包括燃气蒸汽锅炉组1、给水泵3、多介质换热器8以及电控柜11，其中，自来水通过管路连接给水泵3输入端，给水泵3的输出端连接燃气蒸汽锅炉组1的输入端，燃气蒸汽锅炉组1的输出端连接至多介质换热器8的蒸汽热源端；同时，作为冷却液的自来水通过供水管8A连接至多介质换热器8的冷液进水端，经过多介质换热器8热交换后供水管8A连接至负载端13以供使用，其实用新型在于：负载端13的回水管连接用于收集燃气发电机在用电高峰期工作时产生的热量的余热回收管路，且该余热回收管路的输出管与多介质换热器8的热液输入端连接用于对供水管8A内的自来水进行加热；

其中，余热回收管路包括热循环泵5、第一蝶阀2A、第二蝶阀2B、第三蝶阀2C以及燃气发电机上的余热回收装置2；

热循环泵5的输入端连接负载端13的回水管且该热循环泵5的输出端连接余热回收装置2的输入端；余热回收装置2的输出端与多介质换热器8连接；

其中，热循环泵5的输出端与余热回收装置2之间设置有第一蝶阀2A；余热回收装置2的输出端与多介质换热器8之间设置有第二蝶阀2B；第一蝶阀2A的进水端与第二蝶阀2B的出水端通过管路连通并在该管路上设置第三蝶阀2C；给水泵3和热循环泵5电连接至电控柜11。

需要明确的是：宋继伟、韩戈、杜婷婷、程林在2015年10月30日出版的化工学报2014， z1 上发表的论文《流道排列对多介质板式换热器性能的影响分析》，较为详细的说明了多介质换热器8如板式多介质换热器的最优流通管路设计。本实用新型中采用多介质换热器8的蒸汽热源管路设置在自来水管路供水管8A和余热回收装置2之间，且多介质换热器8的蒸汽热源的流动方向与自来水和余热回收装置2输出的热水流向方向相反，此种设置，可以保证所述蒸汽热源与余热回收装置2输出的热水相互之间不发生干扰。

需要明确的是：带有余热回收装置2的燃气发电机是现有市场上常见的设备，如天津新华能源设备科技有限公司的NZG超导热管余热回收装置。

需要明确的是：第一蝶阀2A、第二蝶阀2B、第三蝶阀2C可以人工控制。

自来水水管依次连接全自动软水器6和软化冷凝水箱7后连接至给水泵3的输入端；软化冷凝水箱7的输出端还连接有补水水泵9的输入端；该补水水泵9的输出端也连接至第二蝶阀2B的进水端；该补水水泵9电连接至电控柜11。

需要明确的是：所述的全自动软水器6和软化冷凝水箱7均为保证系统的使用寿命和使用可靠性设置。燃气发电机工作时，如果余热回收装置2中的水量不足可以通过设置流量计等观察时，需要补充水量。此时，电控柜11控制补水水泵9工作，对余热回收装置2补水。

需要明确的是：多介质换热器8的蒸汽热源输出端可以连接在软化冷凝水箱7上；多介质换热器8的热液输出端可以连接在软化冷凝水箱7上。

负载端13的回水管连接除污器4后与热循环泵5的输入端连接。

需要明确的是：负载端13的回水管中可能存在污秽物，如不处理无法进入系统中使用。

燃气蒸汽锅炉组1的输出端并联蒸汽输出管路连接至蒸汽管网。

负载端13的回水管上设置有短路管路4A；该短路管路4A上设置有第四蝶阀4B；该短路管路4A的进水口与除污器4的进水口并联；该短路管路4A的出水口与除污器4的出水口并联。

如果人为观察负载端13的回水管中的水可以直接使用，则闭合第四蝶阀4B，使水流不通过除污器4进入系统中。为保证可靠性，可以在除污器4前设置阀门，人工控制，当不需要除污器4时，将该阀门关闭。

一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，还包括多个热源表10；热源表10分别设置在燃气蒸汽锅炉组1与多介质换热器8之间和负载端13的输入端；多个热源表10均电连接至电控柜11。

需要明确的是：电控柜11上设置数码管，用于显示多个热源表10的数据。电控柜11内可设置PLC，该PLC采集热源表10的数据后，在数码管上显示。该PLC的型号是：S7-1200。

本实用新型的使用过程：在非用电高峰期，燃气发电机不工作，第一蝶阀2A和第三蝶阀2C关闭，第二蝶阀2B打开，仅利用燃气蒸汽锅炉组1的输出端作为热源与自来水进行热交换。在用电高峰期时，电控柜11控制热循环泵5工作，第三蝶阀2C打开，第一蝶阀2A和第二蝶阀2B闭合，向余热回收装置2供水，后吸收燃气发电机的余热。

以上所述仅为实用新型的较佳实施例而己，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，包括燃气蒸汽锅炉组（1）、给水泵（3）、多介质换热器（8）以及电控柜（11），其中，自来水通过管路连接给水泵（3）输入端，给水泵（3）的输出端连接燃气蒸汽锅炉组（1）的输入端，燃气蒸汽锅炉组（1）的输出端连接至多介质换热器（8）的蒸汽热源端；同时，作为冷却液的自来水通过供水管（8A）连接至多介质换热器（8）的冷液进水端，经过多介质换热器（8）热交换后供水管（8A）连接至负载端（13）以供使用，其特征在于：负载端（13）的回水管连接用于收集燃气发电机在用电高峰期工作时产生的热量的余热回收管路，且该余热回收管路的输出管与多介质换热器（8）的热液输入端连接用于对供水管（8A）内的自来水进行加热；

其中，余热回收管路包括热循环泵（5）、第一蝶阀（2A）、第二蝶阀（2B）、第三蝶阀（2C）以及燃气发电机上的余热回收装置（2）；

热循环泵（5）的输入端连接负载端（13）的回水管且该热循环泵（5）的输出端连接余热回收装置（2）的输入端；余热回收装置（2）的输出端与多介质换热器（8）连接；

其中，热循环泵（5）的输出端与余热回收装置（2）之间设置有第一蝶阀（2A）；余热回收装置（2）的输出端与多介质换热器（8）之间设置有第二蝶阀（2B）；第一蝶阀（2A）的进水端与第二蝶阀（2B）的出水端通过管路连通并在该管路上设置第三蝶阀（2C）；

给水泵（3）和热循环泵（5）电连接至电控柜（11）。

2.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，其特征在于：自来水水管依次连接全自动软水器（6）和软化冷凝水箱（7）后连接至给水泵（3）的输入端；软化冷凝水箱（7）的输出端还连接有补水水泵（9）的输入端；该补水水泵（9）的输出端也连接至第二蝶阀（2B）的进水端；该补水水泵（9）电连接至电控柜（11）。

3.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，其特征在于：负载端（13）的回水管连接除污器（4）后与热循环泵（5）的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，其特征在于：燃气蒸汽锅炉组（1）的输出端并联蒸汽输出管路连接至蒸汽管网。

5.根据权利要求3所述的一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，其特征在于：负载端（13）的回水管上设置有短路管路（4A）；该短路管路（4A）上设置有第四蝶阀（4B）；该短路管路（4A）的进水口与除污器（4）的进水口并联；该短路管路（4A）的出水口与除污器（4）的出水口并联。

6.根据权利要求1所述的一种燃气蒸汽锅炉与燃气发电机的整合节能系统，其特征在于：还包括多个热源表（10）；热源表（10）分别设置在燃气蒸汽锅炉组（1）与多介质换热器（8）之间和负载端（13）的输入端；多个热源表（10）均电连接至电控柜（11）。