CN213654956U - 一种柴油发电机组消烟降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于通风空调系统技术领域，具体公开了一种柴油发电机组消烟降温系统，包括：第一级降温装置、第二级降温装置和第三级降温装置；其中，第一级降温装置包括水泵、喷淋塔和第一气液分离器；第二级降温装置包括第一风机、第二风机、第一换热器和第二气液分离器；第三级降温装置包括第二换热器。本实用新型公开的柴油发电机组消烟降温系统利用环境冷空气作为冷源，将环境冷空气与含烟混风换热，能大幅减少耗水量，有利于含烟混风温度降低至接近环境空气温度，可达到不同环境温度工况下排烟与环境空气温差在4℃范围内要求。

Description

一种柴油发电机组消烟降温系统

技术领域

本实用新型属于通风空调系统技术领域，具体涉及一种柴油发电机组消烟降温系统。

背景技术

由于柴油燃烧会产生大量的高温废气，其排气温度一般达几百摄氏度、并伴随肉眼可见的不完全燃烧颗粒物，因此需要对柴油发电机组的排烟进行消烟降温处理。现有柴油发电机组排烟消烟降温措施可分为烟气除尘和烟气降温两方面，烟气除尘常采用湿法除尘和干式除尘两大类：湿法除尘采用液态吸附剂对烟气颗粒进行吸附式净化；干式除尘采用过滤、静电集尘等技术，净化去除烟气中不完全燃烧颗粒物。烟气降温常采用间壁换热、蒸发冷却和混风冷却三类：间壁换热将高温烟气与冷源流体导入换热器，在换热器内部冷、热流体通道隔板两侧实现烟气换热降温；蒸发冷却将蒸发液与高温烟气直接接触，利用蒸发液蒸发相变吸热实现烟气降温；混风冷却通过引入低温环境冷空气与高温烟气混合，以降低烟气温度。

现有技术中存在以下问题：一是烟气降温依赖冷却水蒸发冷却，用水量大，对于水源匮乏的某些工程实用性不强；二是烟气消烟主要依赖静电消烟器或者凹凸棒反应液，需频繁进行集尘清理和反应液更换补充，装置的工程化程度低、使用维护复杂；三是经装置处理后排烟含水率高，在低温环境工况下排烟易局部生成白雾，排烟可见光暴露特征明显；四是受限于冷却水源温度，装置在低温环境工况下无法将排烟降低至与环境空气温差4℃范围以内，排烟热红外特征明显。

实用新型内容

针对背景技术中所涉及到的缺陷，本实用新型提供了一种柴油发电机组消烟降温系统，以解决现有的柴油发电机组排烟消烟降温系统用水量大、维护复杂、工程化程度低、消烟降温效果不显著等技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种柴油发电机组全工况消烟降温系统，包括：第一级降温装置、第二级降温装置和第三级降温装置；

其中，第一级降温装置包括水泵、喷淋塔和第一气液分离器；水泵的进水口与水源相连，水泵的出水口与喷淋塔的进水口相连；喷淋塔的进风口与柴油发电机组的排烟管相连，喷淋塔的出风口与第一气液分离器的进风口相连；第一气液分离器的出风口与第二级降温装置相连；

第二级降温装置包括第一风机、第二风机、第一换热器和第二气液分离器；第一风机的吸气端分别与第一气液分离器的出风口和柴油发电机组机房排风管相连，第一风机的排气端与第一换热器的热端进风口相连；第一换热器的冷端进风口与第三级降温装置相连，第一换热器的冷端出风口与第二风机的吸气端相连；第一换热器的热端出风口与第二气液分离器的进风口相连；第二气液分离器的出风口与第三级降温装置相连；

第三级降温装置包括第二换热器；第二换热器的热端进风口与第二气液分离器的出风口相连；第二换热器的冷端进风口与外界环境相连，冷端出风口与第一换热器的冷端进风口相连，热端出风口与外界环境相连。

进一步地，喷淋塔还设置出水口，用于排出所述喷淋塔中的冷却水。

进一步地，水泵的出水口连接有冷却水流量计和水温传感器。

进一步地，第一风机的吸气端连接有流量计和温度传感器。

进一步地，第三级降温装置还包括微压计；微压计的两端分别与第二换热器的冷端进风口和冷端出风口相连，用于测量第二换热器的冷端进风口和冷端出风口的气压差。

进一步地，第二换热器的冷端进风口、冷端出风口、热端进风口和热端出风口安装有风阀。

进一步地，第二换热器的冷端进风口安装有流量计和温度传感器，第二换热器的热端出风口安装有温度传感器。

进一步地，风阀为电动风阀。

进一步地，第一换热器和第二换热器为板式换热器。

本实用新型的柴油发电机组消烟降温系统的有益效果如下：利用环境冷空气作为冷源，将环境冷空气与含烟混风换热，能大幅减少耗水量，有利于含烟混风温度降低至接近环境空气温度，可达到不同环境温度工况下排烟与环境空气温差在4℃范围内要求。

附图说明

图1是本实用新型的一种柴油发电机组消烟降温系统的一实施例的系统结构示意图；

图2是本实用新型的一种柴油发电机组消烟降温系统工作时的流体流向示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。

本实施例公开了一种柴油发电机组消烟降温系统，其系统结构图如图1所示，包括：第一级降温装置1、第二级降温装置2、和第三级降温装置3。

本实用新型的第一级降温装置1通过来自水源的冷却水直接接触来自柴油发电机组排放的烟气，达到除尘和降温的效果。第一级降温装置1包括水泵11、喷淋塔12和第一气液分离器13。

其中，水泵11的进水口与水源相连，水泵11的出水口与喷淋塔12的进水口相连，喷淋塔12的进水口位于塔体的上部。

喷淋塔12塔体的下部设有进风口，喷淋塔12的进风口与柴油发电机组的排烟管相连，从而将柴油发电机组排出的高温含烟气体引入喷淋塔12中。含烟气体经水冷除尘、降温后含有大量的水汽，后续处理中需要分离出其中的水分，因此第一级降温装置1在位于喷淋塔12塔体上部的出风口设置第一气液分离器13，喷淋塔12的出风口与第一气液分离器13的进风口相连；第一气液分离器13的出风口与第二级降温装置2相连。经第一级降温装置1除尘、降温后的气体经过第一气液分离器13除液后，进入第二级降温装置2进一步进行降温处理。

在一个优选的实施例中，喷淋塔12还设置出水口14，用于排出喷淋塔12中的冷却水。

在一个优选的实施例中，水泵11设有变频调节机构(图中未示出)，用于根据实际冷却需要调节水泵11的供水量。水泵11的出水口连接有冷却水流量计16和水温传感器15，用于监测冷却水的流量和温度。

本实施例中，第二级降温装置2包括第一风机21、第二风机22、第一换热器23和第二气液分离器24。

其中，第一风机21的吸气端分别与第一气液分离器13的出风口和柴油发电机组机房排风管相连，第一风机21的排气端与第一换热器23的热端进风口相连，用于将经过第一级降温装置1除尘、降温并干燥后的气体与柴油发电机组机房的排风管排出的空气进行混合后送至第一换热器23中进行换热降温。

第一换热器23的冷端进风口与第三级降温装置3相连，冷端出风口与第二风机22的吸气端相连，通过调节第二风机22的吸风量，可增大或减小外界冷空气的吸入量，从而调节高温气体的降温效果。在一个优选的实施例中，第二风机22的排气端将经过换热交换后的空气排至工程的空调通风系统，从而回收部分能量，进一步实现节能减排。

第一换热器23的热端出风口与第二气液分离器24的进风口相连，第二气液分离器24的出风口与第三级降温装置3相连，将干燥后的气体经第三级降温装置3进一步换热降温后排放至外界环境。经过第二气液分离器24的干燥作用，进一步去除气体中的水分，从而避免在低温环境下排放至外界环境时易局部生成白雾。

在一个优选的实施例中，第一风机21的吸气端连接有流量计26和温度传感器25，用于监测混风的流量和温度。

本实施例中，第三级降温装置3包括第二换热器31，该第二换热器31的热端进风口与第二气液分离器24的出风口相连；第二换热器31的冷端进风口与外界环境相连，冷端出风口与第一换热器23的冷端进风口相连，热端出风口与外界环境相连。

由于热气体通过在第二换热器31与外界冷空气进行换热降温，一方面能够使得柴油发电机组排放的高温气体降至环境温度并排至外界换进，另一方面同时又能够利用高温气体将外界冷空气加热并排放至空调通风系统，从而实现显著降温，又回收能量，节能减排的双重效果。

在一个优选的实施例中，第三级降温装置3还包括微压计32，该微压计32的两端分别与第二换热器31的冷端进风口和冷端出风口相连，用于测量第二换热器31的冷端进风口和冷端出风口的气压差。

第三级降温装置3设置微压计32，通过监控第二换热器31的冷端进风口和冷端出风口的气压差，识别出第二换热器31的内部是否出现结冰堵塞现象。当出现结冰堵塞现象时可先暂停操作，当第二换热器31的内部结冰全部融化后，再进行正常的换热降温工作。

在一个优选的实施例中，第二换热器31的冷端进风口、冷端出风口、热端进风口和热端出风口安装有风阀33、34、35、36。上述风阀可优选电动风阀，通过设置风阀，手动或自动启闭风阀，从而实现启闭气道的目的。

在一个优选的实施例中，第二换热器31的冷端进风口安装有流量计38和温度传感器37，热端出风口安装有温度传感器39，用于监测外界环境冷空气的流量和温度以及监测系统末端排至外界环境的气体的温度。

在一个优选的实施例中，第一换热器23和第二换热器31采用板式换热器，板式换热器换热效率高、平均传热温差小，可使本实用新型的柴油发电机组消烟降温系统的降温效果显著，且能耗较低。

本实用新型的第二级降温装置2和第三级降温装置3，通过引入外界冷空气，充分利用冷空气的冷量，对经过第一级降温装置1除尘、降温后的烟气进一步进行多次换热降温，从而有利于将含烟混风温度降低至接近环境温度，满足不同环境工况下排烟与环境空气温差在4℃范围内的要求。

工作原理：

柴油发电机组消烟降温系统正常工作时，流体流向如图2所示。

启动水泵11，将水源的冷却水引至喷淋塔12，调节水泵11的频率，进而调节冷却水的供水量。

依次启动风阀35、33、34、36，同时启动第一风机21、第二风机22，并实时监测喷淋塔12的进烟温度、喷淋塔12的进烟风量、第一风机21排气端的混风温度和混风风量、第一换热器23热端出风口排出混风温度、外界环境空气温度、外界环境空气风量、系统末端排风温度、第二换热器31冷端进风口和冷端出风口的气压差。

调节第二风机22的工作频率，使引入外界环境冷空气风量满足系统末端排风温度排风温度高于环境冷空气温度4℃，至此完成柴油发电机组排放的高温气体的除尘、降温处理并排放至外界环境。

综上所述，本实用新型提供了一种柴油发电机组消烟降温系统，利用环境冷空气作为冷源，将环境冷空气与含烟混风换热，能大幅减少耗水量，有利于含烟混风温度降低至接近环境空气温度，可达到不同环境温度工况下排烟与环境空气温差在4℃范围内要求。

尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本实用新型的范围应当不限于上述实施例。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种柴油发电机组消烟降温系统，其特征在于，包括：第一级降温装置、第二级降温装置和第三级降温装置；

所述第一级降温装置包括水泵、喷淋塔和第一气液分离器；所述水泵的进水口与水源相连，所述水泵的出水口与所述喷淋塔的进水口相连；所述喷淋塔的进风口与所述柴油发电机组的排烟管相连，所述喷淋塔的出风口与所述第一气液分离器的进风口相连；所述第一气液分离器的出风口与所述第二级降温装置相连；

所述第二级降温装置包括第一风机、第二风机、第一换热器和第二气液分离器；所述第一风机的吸气端分别与所述第一气液分离器的出风口和柴油发电机组机房排风管相连，所述第一风机的排气端与所述第一换热器的热端进风口相连；所述第一换热器的冷端进风口与所述第三级降温装置相连，所述第一换热器的冷端出风口与所述第二风机的吸气端相连；所述第一换热器的热端出风口与所述第二气液分离器的进风口相连；所述第二气液分离器的出风口与所述第三级降温装置相连；

所述第三级降温装置包括第二换热器；所述第二换热器的热端进风口与所述第二气液分离器的出风口相连；所述第二换热器的冷端进风口与外界环境相连；所述第二换热器的冷端出风口与所述第一换热器的冷端进风口相连；所述第二换热器的热端出风口与外界环境相连。

2.如权利要求1所述的一种柴油发电机组消烟降温系统，其特征在于：

所述喷淋塔还设置出水口，用于排出所述喷淋塔中的冷却水。

3.如权利要求2所述的一种柴油发电机组消烟降温系统，其特征在于：

所述水泵的出水口连接有冷却水流量计和水温传感器。

4.如权利要求3所述的一种柴油发电机组消烟降温系统，其特征在于：

所述第一风机的吸气端连接有流量计和温度传感器。

5.如权利要求1所述的一种柴油发电机组消烟降温系统，其特征在于：

所述第三级降温装置还包括微压计；

所述微压计的两端分别与所述第二换热器的冷端进风口和冷端出风口相连，用于测量所述第二换热器的冷端进风口和冷端出风口的气压差。

6.如权利要求5所述的一种柴油发电机组消烟降温系统，其特征在于：

所述第二换热器的冷端进风口、冷端出风口、热端进风口和热端出风口安装有风阀。

7.如权利要求6所述的一种柴油发电机组消烟降温系统，其特征在于：

所述第二换热器的冷端进风口安装有流量计和温度传感器；

所述第二换热器的热端出风口安装有温度传感器。

8.如权利要求6所述的一种柴油发电机组消烟降温系统，其特征在于：

所述风阀为电动风阀。

9.如权利要求1至8任一所述的一种柴油发电机组消烟降温系统，其特征在于：

所述第一换热器和第二换热器为板式换热器。

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