CN209761544U - 基于燃气发电机组的热回收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于燃气发电机组的热回收系统，包括用于容纳发电机组的电控箱，电控箱的上部设置有风室，风室包括进风口和排风口，进风口上连接有进风通道，排风口上连接有排风通道，进风通道用于将进入进风口的空气引导至电控箱的底部，排风通道用于将电控箱内部的空气经由电控箱上部引导至排风口排出。本实用新型能够有效降低发电机组的表面温度，并提升热回收效率。

Description

基于燃气发电机组的热回收系统

技术领域

本实用新型涉及发电机技术领域，具体涉及一种基于燃气发电机组的热回收系统。

背景技术

燃气发电机组是一种以液化气、天然气等可燃气体为燃烧物，代替汽油、柴油和燃煤机组作为发动机动力的新能源发电机。燃气发电机组具有运行安全方便、成本效益高、排放污染低和适宜热电联产等优点，主要分为联合循环燃气轮机和燃气内燃机。燃气轮机功率较大，主要用在大型或中型电站，燃气内燃机功率较小，主要用在小型的分布式电站。但是现有的燃气发电机组只能够少量回收发动机缸体的热量，无法有效降低发电机组的表面温度，热回收效率较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于燃气发电机组的热回收系统，能够有效降低发电机组的表面温度，并提升热回收效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一种基于燃气发电机组的热回收系统，包括用于容纳所述发电机组的电控箱，所述电控箱的上部设置有风室，所述风室包括进风口和排风口，所述进风口上连接有进风通道，所述排风口上连接有排风通道，所述进风通道用于将进入进风口的空气引导至所述电控箱的底部，所述排风通道用于将电控箱内部的空气经由电控箱上部引导至所述排风口排出。

在其中一个实施方式中，所述发电机组位于所述进风管道和所述排风管道之间。

在其中一个实施方式中，所述进风通道在电控箱内部靠近所述电控箱的一侧设置，所述排风通道在电控箱内部靠近电控箱的远离所述进风通道的另一侧设置。

在其中一个实施方式中，所述发电机组位于所述电控箱的中部。

在其中一个实施方式中，所述发电机组上连接有烟气换热器，所述烟气换热器的出气口处连接有外排烟管路，所述烟气换热器的出水口处连接有水-水换热器，所述水-水换热器通过第一循环管路和所述发电机组相连接，所述第一循环管路用于将水-水换热器输出的冷却水传输至发电机组，所述水-水换热器还和外部水管相连接。

在其中一个实施方式中，所述发电机组上设置有中冷器，所述中冷器通过第二循环管路和中冷散热器相连接，所述中冷散热器设置在所述风室内，所述中冷散热器至少部分暴露于外界空气中。

在其中一个实施方式中，所述风室内还设置有补水箱，所述第一循环管路和第二循环管路均和所述补水箱相连接。

在其中一个实施方式中，所述补水箱采用膨胀水箱。

在其中一个实施方式中，所述排风通道内连接有排风扇。

在其中一个实施方式中，所述进风口和排风口处均设置有气体消声器。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的基于燃气发电机组的热回收系统，通过风室和电控箱的上下层设置，以及进风通道和排风通道的设置，实现了空气上进上出的流动形式，能够有效降低发电机组的表面温度，并提升热回收效率。

附图说明

图1是本实用新型的热回收系统的一实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例的后视图；

图3是图1所示实施例的右视图；

图4是图1所示实施例的左视图；

图5是图1中排风管道的结构示意图；

图中：1、电控箱， 2、风室，21、进风口，22、排风口，3、进风通道，4、排风通道，5、发电机组，6、烟气换热器，7、水-水换热器，8、第一循环水泵，9、第二循环水泵，10、中冷散热器，11、补水箱，12、外循环管路，13、外排烟管路，14、燃气连接管路，15、气体消声器，16、排风扇，17、排气消声器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参阅图1、图2和图3，本实施例公开了一种基于燃气发电机组的热回收系统，包括用于容纳发电机组的电控箱1，电控箱1的上部设置有风室2，风室2包括进风口21和排风口22，电控箱1内部设置有进风通道3和排风通道4，进风口21和进风通道3相连接，使得进风通道3和进风口21相连通，排风口22和排风通道4相连接，使得排风通道4和排风口22相连通，进风通道3用于将进入进风口21的空气引导至电控箱1底部，使得空气由电控箱1底部进入其内部，更利于带走电控箱1内部零部件的表面热量，排风通道4用于将电控箱1内部的空气经由电控箱1上部引导至排风口22排出。

其中，发电机组5通过发动机燃烧产生的机械能带动发电机转动而产生电能，该过程中，发动机需要消耗空气和燃气的混合气体供发动机缸内燃烧。电能通过电控箱1处理后供用户使用。电控箱1为机组控制系统，负责接收机组内部信号并作出分析调节机组运行状态，待机组稳定后输出电能供用户使用。

如图1所示，图1中箭头方向为空气流通方向。通过上述结构设置，使得外界冷空气从上部进风口21进入，并经进风通道3进入电控箱1的底部，进入电控箱1以后的一部分空气供燃气发电机组5燃烧消耗，其余空气在电控箱1内流动，带走电控箱1内发电机组等主要零部件表面的热量后变成热空气，该热空气从电控箱1上部的排风通道4排出至排风口22排出，该过程使得空气从上层风室2进入底层电控箱1的底部，再经由上层风室2排出，形成上进上出的循环流动空气，能够使得空气全面流经电控箱1内部各主要零部件表面而带走热量，从而充分降低电控箱1内温度，保证机组所需的正常运行环境温湿度。

同时，风室2和电控箱1采用上下层设计，也利于防止电控箱1内部热量向上部风室2扩散。

在其中一个实施方式中，发电机组5位于进风管道3和排风管道4之间。也即进风通道3和排风通道4分别位于发电机组5的两侧，例如，进风通道3位于发电机组5的后侧，排风通道4位于发电机组5的前侧，以使得外界冷空气从发电机组5的后侧进入电控箱1内，最后穿到发电机组5的前侧的排风通道4排出，能够更加充分的带走发电机组5表面的热量。

在其中一个实施方式中，在电控箱1内部，进风通道3靠近电控箱1的一侧设置，排风通道4靠近电控箱1的远离进风通道3的另一侧设置。例如，进风通道3位于电控箱1的右侧，排风通道4位于电控箱1的左侧，以增加进风通道3和排风通道4的距离，从而增加气流流通路径和流通范围，从而能够更加全面地流经电控箱1内部各主要零部件表面而带走热量。

在其中一个实施方式中，发电机组5位于电控箱1的中部，更利于进入电控箱1内部的空气能够充分带走发电机组5表面热量。

在其中一个实施方式中，发电机组5上连接有烟气换热器6，烟气换热器6的出气口处连接有外排烟管路13，烟气换热器6的出水口处连接有水-水换热器7，水-水换热器7通过第一循环管路和发电机组相连接，第一循环管路上设置有第一循环水泵8，第一循环管路用于将水-水换热器输出的冷却水通过第一循环水泵8传输至发电机组，水-水换热器7还和外部水管相连接，用于将水-水换热器7输出的热水通过外部水管传输给用户使用。

发电机组5的出水口和烟气换热器6的进水口相连，从发电机组5的出水口流出的水进入烟气换热器6进行热交换后变成热水，热水经水-水换热器7换热后变成冷却水，然后该冷却水再经由第一循环水泵8进入发电机组5，以供发电机组5使用，用户向水-水换热器7输入的冷水经热交换变成热水后再反馈给用户使用，之后再重复上述过程而构成水循环，其中，水-水换热器7进行热交换的过程为：用户通过水管向水-水换热器7的低温进水口输入冷水，烟气换热器6向水-水换热器7输入热水，该热水和冷水在水-水换热器内部进行热交换，从而使得热水变为冷水后流入第一循环水泵8，同时使得用户输入的冷水变为热水后通过外循环管路12输送给用户使用。

发电机组5的排气口和烟气换热器6的进气口相连，从发电机组5的排气口排出的高温废气进入烟气换热器6进行热交换后变成低温废气，低温废气经外排烟管路13排出。该过程通过烟气换热器6实现了对发电机组5废气余热的回收，提升了热回收效率，增加了能源利用率。

其中，烟气换热器6、水-水换热器7、第一循环水泵8均位于电控箱1的内部。通过上述烟气换热器6和水-水换热器的7设置，更大地提高了电控箱1内余热的回收效率。

为更好地降低电控箱1内部零部件的表面温度，烟气换热器6、第一循环水泵8、水-水换热器7均安装于电控箱1的箱体中部和前端，发电机组5放置于电控箱1的中部且用竖梁支撑固定，烟气换热器6设计放置在发电机组5底部空间，水-水换热器7布置于烟气换热器6和发电机组5的前端，同时因发电机组5与烟气换热器6的冷却水管路进出口位于发动机前端，可以更便于管路与水-水换热器7、第一循环水泵8的连接，减少管路长度以及弯头数量，利于减少局部阻力损失，从而有效减少热损失，提高燃气发电机组的热回收效率、电效率等，同时使得空间布置更紧凑，节约占用面积。

在其中一个实施方式中，烟气换热器6和外排烟管路13之间连接有排气消声器17，对经烟气换热器6输出的烟气进行吸音降噪，以进一步防止发电机组5排气噪音的外泄，对发电机组5的排气进行降噪处理。

在其中一个实施方式中，发电机组5上设置有中冷器，中冷器通过第二循环管路和中冷散热器10相连接，第二循环管路上设置有第二循环水泵9，中冷散热器10设置在风室内，中冷散热器10至少部分暴露于外界空气中，以利用外界清洁空气带走中冷散热器10表面的热量。

其中，中冷散热器10是用于对中冷器进行散热，具体为：外界清洁空气带走中冷散热器10表面的热量，从而降低中冷散热器10内部防冻液的温度，冷却后的防冻液通过第二循环水泵8进入发电机组5的中冷器，在中冷器内部和高温燃气进行热交换，交换后，燃气温度降低而实现对发动机进气的冷却，防冻液温度升高，升温后的防冻液从中冷器输出至中冷散热器10，再次进行上述冷却循环过程，从而保证发动机能够正常运转。

其中，第二循环水泵8位于电控箱1的后侧。

在其中一个实施方式中，中冷散热器10位于风室2中部，不仅缩短了散热管路而且利于充分利用风室2中间位置的空余空间，结构更加紧凑，也更利于利用外界自然风对中冷散热器10进行换热，使得换热更加充分。

在其中一个实施方式中，风室2内还设置有补水箱11，第一循环水泵8和第二循环水泵9均和补水箱11相连接。补水箱11用于给第一循环水泵8和第二循环水泵9补水。

补水箱11采用膨胀水箱，膨胀水箱位于风室2的中部，靠近中冷散热器10设置。由于膨胀水箱是采用重力补给方式，故设置于风室2中部，既满足功能需求也能充分利用风室2的有效空间。

在其中一个实施方式中，如图5所示，排风通道4内连接有排风扇16，以更好地将电控箱1内的空气引入排风通道4内。

其中，如图4所示，发电机组5所需燃气由外部用户通过燃气连接管路14供给。设置在电控箱1中的外循环管路12、外排烟管路13、燃气连接管路14分别与机组外部用户层的水管、烟管和燃气管路相连接，方便用户操作，实现即插即用的运营模式。

在其中一个实施方式中，进风口21处和排风口22处均设置有气体消声器15，以充分吸收进排风噪音。其中，进风口21处的气体消声器15与排气口处的气体消声器15分别位于在风室2两侧呈对称分布。

本实施例的基于燃气发电机组的热回收系统，能够有效降低发电机组5的表面温度，并提升热回收效率；整体结构紧凑，连接管路较短，可减少机组整体沿程以及局部阻力损失，从而提升机组电效率，并节约占地面积。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，包括用于容纳所述发电机组的电控箱，所述电控箱的上部设置有风室，所述风室包括进风口和排风口，所述进风口上连接有进风通道，所述排风口上连接有排风通道，所述进风通道用于将进入进风口的空气引导至所述电控箱的底部，所述排风通道用于将电控箱内部的空气经由电控箱上部引导至所述排风口排出。

2.如权利要求1所述的基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，所述发电机组位于所述进风通道和所述排风通道之间。

3.如权利要求2所述的基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，所述进风通道在电控箱内部靠近所述电控箱的一侧设置，所述排风通道在电控箱内部靠近电控箱的远离所述进风通道的另一侧设置。

4.如权利要求1所述的基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，所述发电机组位于所述电控箱的中部。

5.如权利要求1所述的基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，所述发电机组上连接有烟气换热器，所述烟气换热器的出气口处连接有外排烟管路，所述烟气换热器的出水口处连接有水-水换热器，所述水-水换热器通过第一循环管路和所述发电机组相连接，所述第一循环管路用于将水-水换热器输出的冷却水传输至发电机组，所述水-水换热器还和外部水管相连接。

6.如权利要求5所述的基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，所述发电机组上设置有中冷器，所述中冷器通过第二循环管路和中冷散热器相连接，所述中冷散热器设置在所述风室内，所述中冷散热器至少部分暴露于外界空气中。

7.如权利要求6所述的基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，所述风室内还设置有补水箱，所述第一循环管路和第二循环管路均和所述补水箱相连接。

8.如权利要求7所述的基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，所述补水箱采用膨胀水箱。

9.如权利要求1所述的基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，所述排风通道内连接有排风扇。

10.如权利要求1所述的基于燃气发电机组的热回收系统，其特征是，所述进风口和排风口处均设置有气体消声器。