CN212479398U - 一种利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统，包括燃气内燃机、溴化锂机组、三通阀、质量流量控制器和冷却器；燃气内燃机的进口与冷却器的出口相连，燃气内燃机与溴化锂机组相连，溴化锂机组连接三通阀的进口，三通阀的一端出口与用户端相连，三通阀的另一端出口通过冷却工质进口管道与冷却器相连，质量流量控制器连接在冷却工质进口管道上，冷却器内设有换热管，换热管接至溴化锂机组。本系统在传统分布式能源站燃气内燃机的进气系统基础上改造，在夏季采用冷却水对较热的空气进行换热冷却，降低空气的温度，使得燃气内燃机燃烧更充分，效率更高，输出功率更大，降低尾气排放温度，减少空气污染。

Description

一种利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统

技术领域

本实用新型涉及一种利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统，属于燃气内燃机领域。

背景技术

目前随着能源与环境的矛盾不断深化，小型化和微型化天然气分布式能源系统在世界各国得到了普遍的重视。今年来，随着燃气内燃机技术的不断提高，以燃气内燃机为核心的冷热电联产系统，因其具有占地面积小、建设周期短、可靠性高、内燃机台数搭配灵活、启停迅速、排放污染少等等特点，现已逐渐发展起来。燃气内燃机机型较小，而且在低负荷工况下，发电效率几乎不变，发电效率在43%以上，综合能源利用率在80%以上。

燃气内燃机是恒体积流量的动力设备，流过的空气质量取决于空气密度，当温度升高时，空气密度降低，致使吸入的空气质量流量减小，机组的做功能力随之降低。特别是大功率燃气内燃机的热交换效率不高，设备结构庞大，在高温环境下，往往无法满足内燃机对进气温度的要求。

在夏季或者我国南方地区的环境温度可达到30-40℃，用户对电和冷的需求很大，分布式能源站中燃气内燃机通常需要更多的时间进行100%设计工况模式运行。受进气温度过高的影响，燃气内燃机输出功率下降，限制燃气内燃机调峰能力，同时燃气内燃机的效率和运行经济性下降。虽然有通过增压中冷等形式对内燃机进气进行降温的技术方案，但是这些技术方案中均是以环境为冷源，因此对进气的降温程度有限，也就不能有效地对燃气内燃机进气进行降温以实现对内燃机效率的大幅提高。因此，为降低燃气内燃机的进气温度，并稳定燃气内燃机的出力，发明一种利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统具有非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有燃气内燃机存在的缺陷，而提供一种利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统，稳定燃气内燃出力，改善燃气内燃机性能，提高能源利用效率。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种分布式能源站燃气内燃机的进气冷却系统，其特征在于，包括燃气内燃机、溴化锂机组、三通阀、质量流量控制器和冷却器；所述冷却器设置有空气进口，所述燃气内燃机设置有天然气进口，所述燃气内燃机的进口与冷却器的出口相连，所述燃气内燃机通过烟气出口管道与溴化锂机组相连，所述溴化锂机组通过冷冻水出口管道连接三通阀的进口，并且溴化锂机组设置有低温烟气出口，所述三通阀的一端出口与用户端相连，所述三通阀的另一端出口通过冷却工质进口管道与冷却器相连，所述质量流量控制器连接在冷却工质进口管道上，所述冷却器内设有换热管，所述换热管的冷却工质为冷冻水，所述换热管通过冷却工质出口管道与冷却水管道相连再接至溴化锂机组，所述用户端与冷却水管道相连。

进一步的，所述换热管在冷却器内的布置方式为盘管式。

进一步的，所述溴化锂机组为整体式烟气热水型溴化锂吸收式冷热水机组。

进一步的，所述三通阀为三通分流式调节阀。

进一步的，所述质量流量控制器能有效控制冷冻水流向冷却器的流量。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、传统技术中通常是通过增压中冷的形式，以环境为冷源对进气的降温程度有限；本实用新型中系统采用溴化锂机组中的冷冻水通过冷却器能大大降低燃气内燃机的进气温度，提高发动机的输出功率。

2、本系统的冷却效果好，夏季燃气内燃机进气温度可降低至25℃以下，内燃机效率提高1%以上。

3、本实用新型中换热管布置方式为盘管式，需要冷却水量少，冷却效果好，工艺较为简单和容易实现。

4、本实用新型中只需要对冷冻水进行少量的分流，并在进气系统中加入冷却器有效冷却空气，工程改造简单、改造成本低，值得推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例中系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例中换热管的布置方式图。

图中：空气进口1、天然气进口2、燃气内燃机3、烟气出口管道4、溴化锂机组5、低温烟气出口6、冷冻水出口管道7、用户端8、三通阀9、质量流量控制器10、冷却工质进口管道11、冷却器12、换热管13、冷却水管道14、冷却工质出口管道15。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图2，本实施例中，一种分布式能源站燃气内燃机的进气冷却系统，包括燃气内燃机3、溴化锂机组5、三通阀9、质量流量控制器10和冷却器12；冷却器12设置有空气进口1，燃气内燃机3设置有天然气进口2，燃气内燃机3的进口与冷却器12的出口相连，燃气内燃机3通过烟气出口管道4与溴化锂机组5相连，溴化锂机组5为整体式烟气热水型溴化锂吸收式冷热水机组，溴化锂机组5通过冷冻水出口管道7连接三通阀9的进口，并且溴化锂机组5设置有低温烟气出口6，三通阀9为三通分流式调节阀，三通阀9的一端出口与用户端8相连，三通阀9的另一端出口通过冷却工质进口管道11与冷却器12相连，质量流量控制器10连接在冷却工质进口管道11上，质量流量控制器10采用能有效控制冷冻水流向冷却器12的流量的现有设备，冷却器12内设有换热管13，换热管13在冷却器12内的布置方式为盘管式，换热管13的冷却工质为冷冻水，换热管13通过冷却工质出口管道15与冷却水管道14相连再接至溴化锂机组5，用户端8与冷却水管道14相连。

工作方法：燃气内燃机3燃烧后产生的高达350-400℃的高温烟气经过烟气出口管道4作为热源进入溴化锂机组5，溴化锂机组5通过热源制取冷冻水通过冷冻水出口管道7到达三通阀9，同时排出低温烟气；三通阀9将冷冻水一分为二，一大部分冷冻水直接供应用户端8使用，另一小部分冷冻水通过冷却工质进口管道11经质量流量控制器10精准控制流量进入换热管13作为冷却工质；换热管13中的冷却工质对空气进行冷却，通过冷却工质出口管道15经过冷却水管道14进入溴化锂机组5作为冷却水；空气经过冷却器12冷却后通入燃气内燃机3，与天然气进行燃烧。通过上述步骤完成整个基于溴化锂机组改造的分布式能源站燃气内燃机的进气冷却流程。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化，均包括在本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统，其特征在于，包括燃气内燃机（3）、溴化锂机组（5）、三通阀（9）、质量流量控制器（10）和冷却器（12）；所述冷却器（12）设置有空气进口（1），所述燃气内燃机（3）设置有天然气进口（2），所述燃气内燃机（3）的进口与冷却器（12）的出口相连，所述燃气内燃机（3）通过烟气出口管道（4）与溴化锂机组（5）相连，所述溴化锂机组（5）通过冷冻水出口管道（7）连接三通阀（9）的进口，并且溴化锂机组（5）设置有低温烟气出口（6），所述三通阀（9）的一端出口与用户端（8）相连，所述三通阀（9）的另一端出口通过冷却工质进口管道（11）与冷却器（12）相连，所述质量流量控制器（10）连接在冷却工质进口管道（11）上，所述冷却器（12）内设有换热管（13），所述换热管（13）通过冷却工质出口管道（15）与冷却水管道（14）相连再接至溴化锂机组（5），所述用户端（8）与冷却水管道（14）相连。

2.根据权利要求1所述的利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统，其特征在于，所述换热管（13）在冷却器（12）内的布置方式为盘管式。

3.根据权利要求1所述的利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统，其特征在于，所述溴化锂机组（5）为整体式烟气热水型溴化锂吸收式冷热水机组。

4.根据权利要求1所述的利用冷冻水冷却的分布式能源站燃气内燃机进气系统，其特征在于，所述三通阀（9）为三通分流式调节阀。

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