CN216131964U - 一种内燃机组热量回收系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及余热回收系统的技术领域，尤其是涉及一种内燃机组热量回收系统，其包括：内燃机组，内燃机组上设有缸套水出水管和缸套水进水管，缸套水进水管与缸套水出水管之间设有一次换热器，缸套水出水管上还设有第一三通阀，第一三通阀与缸套水进水管还设有一次闭环管；蓄热水箱，蓄热水箱上连通有蓄热出水管和蓄热进水管，蓄热出水管与蓄热进水管分别与一次换热器连接；蓄热出水管上设有第一蓄热阀门，蓄热出水管上设有蓄热水泵，蓄热进水管上设有第二蓄热阀门。本申请具有系统工况稳定、抗干扰能力强、系统更加稳定的效果。

Description

一种内燃机组热量回收系统

技术领域

本申请涉及余热回收设备的技术领域，尤其是涉及一种内燃机组热量回收系统。

背景技术

内燃机组热量回收系统是天然气热电联产或天然气冷热电三联供给系统的核心模块，其充分利用了各种余热能源，在能源的合理化利用方面起到了重要作用。

目前，常规的内燃机组热量回收系统一般包括中冷水冷却回路、缸套水冷却回路，在回收原理上，高温的缸套水或者中冷水流出，经过换热器进行热量置换，将热量供给给居民用水管网。

但是，上述中的系统工况单一，在内燃机工况发生剧烈变化，导致缸套水或者中冷水的温度变化较剧烈时，上述系统难以适应，进而易导致余热回收系统的不稳定。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种内燃机组热量回收系统，其具有系统工况多样化，抗干扰能力强，系统稳定的优点。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种内燃机组热量回收系统，包括：

内燃机组，所述内燃机组上设有缸套水出水管和缸套水进水管，所述缸套水进水管与缸套水出水管之间设有一次换热器，所述缸套水出水管上还设有第一三通阀，所述第一三通阀与缸套水进水管还设有一次闭环管；

蓄热水箱，所述蓄热水箱上连通有蓄热出水管和蓄热进水管，所述蓄热出水管与蓄热进水管分别与一次换热器连接；

所述蓄热出水管上设有第一蓄热阀门，所述蓄热出水管上设有蓄热水泵，所述蓄热进水管上设有第二蓄热阀门。

实现上述技术方案，本余热回收系统中有至少三种工作状况，第一种工况：缸套水经过第一三通阀，第一三通阀此时与一次闭环管连通，第一闭环管只进行初步小循环，即回到内燃机组上；第二：第一蓄热阀门以及第二蓄热阀门关闭，一次闭环管封闭，第一三通阀与一次换热器连通，缸套水经过缸套水出水管、一次换热器以及缸套水进水管实现向外界的进一步热量置换，将该部分热量用于居民供暖或者供水，从而实现常规的余热回收功能；第三：当内燃机工作功率增大，一次换热器难以快速实现热量的即时利用时，难以将缸套水快速降温，此时可打开第一蓄热阀门以及第二蓄热阀门，启动蓄热水泵，从而将蓄热水箱中的低温水抽到一次换热器中进行热量置换，从而将不能及时利用的热量存储在蓄热水箱中，保证缸套水的快速降温，保证余热回收系统的稳定性，并且热量不会产生较多的浪费，实现预热更合理的利用。

作为本申请的一个优选方案，所述缸套水出水管上设有缸套水泵。

作为本申请的一个优选方案，所述蓄热出水管上设有第一阀门，所述蓄热进水管上连通有二次换热出水管，所述蓄热出水管上连通有二次换热进水管，所述二次换热出水管与二次换热进水管之间设有二次换热器，所述二次换热出水管上设有第二阀门，所述二次换热器上连通有供热系统。

实现上述技术方案，当一次换热器出现故障、或者是一次换热器的热量加上蓄热水箱的置换能力赶不上内燃机的热量释放，难以将缸套水快速的降温，则利用二次换热器进行辅助换热，二次换热器缓解蓄热水箱的换热压力，保证系统能够稳定快速的将缸套水的热量置换出去，从而提高系统的稳定性。

作为本申请的一个优选方案，所述二次换热出水管上设有释热水泵。

作为本申请的一个优选方案，所述缸套水进水管上还连通有缸套水紧急散热设备，所述缸套水紧急散热设备与缸套水进水管之间设有第二三通阀。

实现上述技术方案，缸套水紧急散热设备作为缸套水循环冷却的最后一道屏障，在前序一次换热器、二次换热器以及蓄热水箱均难以对缸套水的热量进行有效置换降温时，则启动缸套水紧急散热设备，从而进一步保证缸套水的快速稳定冷却，提高系统的稳定性。

作为本申请的一个优选方案，所述内燃机组上连通有烟气管，所述烟气管连接有脱硫脱硝段，所述脱硫脱硝段连接有烟气换热段，所述烟气换热段与缸套水出水管之间通过循环管闭环连通。

实现上述技术方案，从内燃机中出来的缸套水经过烟气换热段进行加热升温，实现对烟气预热的充分利用，将烟气的余热利用并入到缸套水循环回路中，不用额外增设对烟气的循环利用设备，简化了结构，提高了余热利用效率。

作为本申请的一个优选方案，所述循环管上设有循环阀门。

实现上述技术方案，当下游的供热系统需求量增加时，可选择利用烟气进一步提高热量供给，当一次换热器、二次换热器以及蓄热水箱的换热能力不足时，可选择将循环阀门关闭，暂时减少缸套水的水温，降低换热压力，从而保证整个余热回收系统的稳定性。

作为本申请的一个优选方案，所述内燃机组上还设有中冷水进水管和中冷水出水管，所述中冷水进水管与中冷水出水管之间设有中冷水散热设备。

实现上述技术方案，对中冷水的热量进行循环利用，提高余热回收系统的利用效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在内燃机组上连接有一次换热器以及蓄热水箱，二者相互配合，实现多工况余热回收的功能，更好地适应内燃机的不同工况，蓄热水箱还能实现热量存储，提高余热利用效率；

2.通过增设二次换热器，有效缓解蓄热水箱的热量置换压力，从而提高余热回收系统的稳定性；

3.通过将烟气余热利用系统并入到缸套水的循环回路中，实现系统结构紧凑化，余热回收效率高的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是内燃机组热量回收系统的系统流程图。

附图标记：1、内燃机组；21、缸套水出水管；22、缸套水进水管；23、一次换热器；3、第一三通阀；4、一次闭环管；5、蓄热水箱；51、蓄热出水管；510、第一阀门；511、第一蓄热阀门；521、第二蓄热阀门；52、蓄热进水管；6、蓄热水泵；7、缸套水泵；71、二次换热出水管；72、二次换热进水管；73、二次换热器；711、第二阀门；8、供热系统；9、释热水泵；10、烟气管；11、脱硫脱硝段；12、烟气换热段；13、循环管；14、循环阀门；151、中冷水出水管；152、中冷水进水管；153、中冷水散热设备；16、缸套水紧急散热设备；17、第二三通阀。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

参照图1，为本申请实施例公开的一种内燃机余热回收系统。其包括内燃机组1，在内燃机组1上分别连通有缸套水出水管21和缸套水进水管22，其中缸套水出水管21流出高温的缸套水，经过冷却后再经由缸套水进水管22进入到内燃机组1上，在缸套水出水管21上设有缸套水泵7，加快缸套水的循环流动。

参照图1，在缸套水出水管21上连通有第一三通阀3，第一三通阀3上连通有一次闭环管4，一次闭环管4的另一端与缸套水进水管22形成闭环连通。该部分结构组成了第一种工况：第一三通阀3与一次闭环管4连通，缸套水经过第一三通阀3、一次闭环管4、缸套水进水管22完成一个小循环，最终回到内燃机组1上，该种情况适用于内燃机组1功率不高，余热不足以产生较大用途时。

参照图1，在缸套水进水管22与缸套水出水管21之间还设有一次换热器23，当内燃机组1功率上升，此时有第二种工况：一次闭环管4封闭，第一三通阀3与一次换热器23连通，缸套水经过缸套水出水管21、一次换热器23以及缸套水进水管22实现向外界的进一步热量置换，将该部分热量用于居民供暖或者供水，从而实现常规的余热回收功能。

参照图1，与一次换热器23还连通有蓄热水箱5，具体为在蓄热水箱5上连通有蓄热出水管51和蓄热进水管52，蓄热出水管51与蓄热进水管52分别与一次换热器23连接，在蓄热出水管51上设有第一阀门510、第一蓄热阀门511、蓄热水泵6，蓄热进水管52上设有第二蓄热阀门521，此时形成第三种工况：当内燃机工作功率增大，一次换热器23难以快速实现热量的即时利用时，难以将缸套水快速降温，此时可打开第一阀门510、第一蓄热阀门511、第二蓄热阀门521，启动蓄热水泵6，从而将蓄热水箱5中的低温水抽到一次换热器23中进行热量置换，从而将不能及时利用的热量存储在蓄热水箱5中，保证缸套水的快速降温，此时进行蓄热过程以及一次换热器23的部分换热过程。

参照图1，在蓄热进水管52上连通有二次换热出水管71，蓄热出水管51上连通有二次换热进水管72，二次换热出水管71与二次换热进水管72之间设有二次换热器73，二次换热出水管71上设有第二阀门711，二次换热器73上连通有供热系统8，二次换热出水管71上设有释热水泵9。此时，形成第四种工况：当一次换热器23、蓄热水箱5仍不能及时将缸套水中的热量置换出去时，此时打开第一阀门510、第二阀门711、第一蓄热阀门511、第二蓄热阀门521，则此时缸套水的热量同时向蓄热水箱5内积累，一方面又被一次换热器23、二次换热器73进行热量置换，并且此时释热水泵9启动，将蓄热水箱5中的热量进一步在二次换热器73中进行置换，此时供热系统8的功率和效率最高。

也可以形成第五种工况，当内燃机组1工作功率变低，此时蓄热水箱5可以单独向外供热，即关闭第一阀门510，同时打开第二阀门711、第一蓄热阀门511以及第二蓄热阀门521，此时释热水泵9工作，将蓄热水箱5中的高温水抽出，经过蓄热出水管51、二次换热器73、蓄热进水管52进行换热，向外置换热量。

也可以形成第六种工况：第一蓄热阀门511、第二蓄热阀门521关闭，第一阀门510和第二阀门711开启，此时缸套水经过一次换热器23以及二次换热器73进行动态的换热过程，置换的热量实时向供热系统8提供，达到一个平衡状态。

参照图1，在内燃机组1上还连通有烟气管10，烟气管10连接有脱硫脱硝段11，脱硫脱硝段11连接有烟气换热段12，烟气换热段12与缸套水出水管21之间通过循环管13闭环连通，在循环管13上设有循环阀门14。此时将烟气余热利用并入到缸套水利用系统中，结构紧凑。

参照图1，缸套水进水管22上还连通有缸套水紧急散热设备16，缸套水紧急散热设备16可采用风冷也可采用水冷设备，缸套水紧急散热设备16与缸套水进水管22之间设有第二三通阀17，上述机构用于后续散热能力不足时紧急对缸套水进行散热，保证回流的缸套水处于合适的温度，使得内燃机组1正常工作，保证系统的稳定性。

参照图1，在内燃机组1上还设有中冷水进水管152和中冷水出水管151，中冷水进水管152与中冷水出水管151之间设有中冷水散热设备153，实现对中冷水的余热利用，提高余热利用效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内燃机组热量回收系统，其特征在于，包括：

内燃机组(1)，所述内燃机组(1)上设有缸套水出水管(21)和缸套水进水管(22)，所述缸套水进水管(22)与缸套水出水管(21)之间设有一次换热器(23)，所述缸套水出水管(21)上还设有第一三通阀(3)，所述第一三通阀(3)与缸套水进水管(22)还设有一次闭环管(4)；

蓄热水箱(5)，所述蓄热水箱(5)上连通有蓄热出水管(51)和蓄热进水管(52)，所述蓄热出水管(51)与蓄热进水管(52)分别与一次换热器(23)连接；

所述蓄热出水管(51)上设有第一蓄热阀门(511)，所述蓄热出水管(51)上设有蓄热水泵(6)，所述蓄热进水管(52)上设有第二蓄热阀门(521)。

2.根据权利要求1所述的一种内燃机组热量回收系统，其特征在于：所述缸套水出水管(21)上设有缸套水泵(7)。

3.根据权利要求1所述的一种内燃机组热量回收系统，其特征在于：所述蓄热出水管(51)上设有第一阀门(510)，所述蓄热进水管(52)上连通有二次换热出水管(71)，所述蓄热出水管(51)上连通有二次换热进水管(72)，所述二次换热出水管(71)与二次换热进水管(72)之间设有二次换热器(73)，所述二次换热进水管(72)上设有第二阀门(711)，所述二次换热器(73)上连通有供热系统(8)。

4.根据权利要求3所述的一种内燃机组热量回收系统，其特征在于：所述二次换热出水管(71)上设有释热水泵(9)。

5.根据权利要求3所述的一种内燃机组热量回收系统，其特征在于：所述缸套水进水管(22)上还连通有缸套水紧急散热设备(16)，所述缸套水紧急散热设备(16)与缸套水进水管(22)之间设有第二三通阀(17)。

6.根据权利要求1所述的一种内燃机组热量回收系统，其特征在于：所述内燃机组(1)上连通有烟气管(10)，所述烟气管(10)连接有脱硫脱硝段(11)，所述脱硫脱硝段(11)连接有烟气换热段(12)，所述烟气换热段(12)与缸套水出水管(21)之间通过循环管(13)闭环连通。

7.根据权利要求6所述的一种内燃机组热量回收系统，其特征在于：所述循环管(13)上设有循环阀门(14)。

8.根据权利要求1所述的一种内燃机组热量回收系统，其特征在于：所述内燃机组(1)上还设有中冷水进水管(152)和中冷水出水管(151)，所述中冷水进水管(152)与中冷水出水管(151)之间设有中冷水散热设备(153)。

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