CZ37970U1 - Kogenerační jednotka - Google Patents
Kogenerační jednotka Download PDFInfo
- Publication number
- CZ37970U1 CZ37970U1 CZ2024-41992U CZ202441992U CZ37970U1 CZ 37970 U1 CZ37970 U1 CZ 37970U1 CZ 202441992 U CZ202441992 U CZ 202441992U CZ 37970 U1 CZ37970 U1 CZ 37970U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- hot water
- exchanger
- steam
- cogeneration unit
- flue gas
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 67
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 18
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 15
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B21/00—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically
- F22B21/02—Water-tube boilers of vertical or steeply-inclined type, i.e. the water-tube sets being arranged vertically or substantially vertically built-up from substantially-straight water tubes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
Kogeneracni jednotka
Oblast techniky
Technické reseni se tÿka kogeneracni jednotky ziskavajici paru z teplovodniho kotle pro parni stroj pohanejici generator elektrické energie pri zachovani pùvodniho ùcelu teplovodniho kotle-vytapeni.
Dosavadni stav techniky
Dosud znama provedeni teplovodnich kotlù na vytapeni rodinnÿch domù a jinÿch mensich objektù produkuji topnou vodu, jejiz teplota nepostacuje na generovani pary pro pohon parniho stroje s generatorem elektrické energie. Neumoznuje tudiz kogeneracni vÿrobu tepla a elektrické energie.
Podstata technického reseni
Podstatou technického reseni je kogeneracni jednotka tvorena teplovodnim kotlem sestavajicim ze spalovaci komory, z vÿmeniku topné vody zapojeného v okruhu topné vody pro vytapeni umisteného ve spalinové ceste blize ke spalinovému hrdlu, z vÿmeniku horké vody umisteného ve spalinové ceste mezi vÿmenikem topné vody a spalovaci komorou, zapojeného v okruhu horké vody a spojeného pres vÿmenik odparky s okruhem pary na vÿrobu pary pro parni stroj s generatorem elektrické energie, pricemz vÿmenik horké vody je tvoren nejméne dvema oddelenÿmi tlakovÿmi vÿmeniky horké vody umistenÿmi ve spalinové ceste paralelne vedle sebe. Tlakové vÿmeniky jsou vytvoreny z trubek. Jednodussi provedeni je z jedné trubky obtékané spalinami pouze na vnejsim povrchu. Vÿhodnejsi provedeni je ze dvou trubek kdy trubka o vetsim prùmeru je obtékana spalinami na vnejsim povrchu a mensi trubka tvorici dutinu je obtékana spalinami na vnitrnim povrchu. Parni stroj je tvoren nejméne jednim pistem a valcem a kazdÿ pracovni prostor vymezenÿ pistem a valcem je plnen parou z jednoho nebo z nekolika samostatnÿch okruhù pary, jim prislusnÿch okruhù horké vody a tlakovÿch vÿmenikù horké vody. Tato koncepce umoznuje v malÿch tlakovÿch vÿmenicich dosahovat vyssich teplot a tlakù pro generovani pary.
Objasneni vÿkresù
Na obr. 1 je znazornen teplovodni kotel v rezu s tlakovÿm vÿmenikem horké vody.
Na obr. 2 je znazornen teplovodni kotel ve vodorovném rezu se ctyrmi tlakovÿmi vÿmeniky horké vody.
Na obr. 3 je znazornena v rezu jednoducha varianta tlakového vÿmeniku horké vody.
Na obr. 4 je znazornena v rezu vÿhodnejsi varianta tlakového vÿmeniku horké vody.
Na obr. 5 je znazorneno schéma zapojeni kogeneracni jednotky se dvema tlakovÿmi vÿmeniky horké vody a parnim strojem s jednim dvojcinnÿm valcem.
Na obr. 6 je znazorneno zjednodusené schéma zapojeni kogeneracni jednotky se ctyrmi tlakovÿmi vÿmeniky horké vody a parnim strojem s jednim dvojcinnÿm valcem.
- 1 CZ 37970 U1
Pnklad uskutecneni technického reseni
Uskutecneni technického reseni je znazorneno postupne na obr. 1 az 6.
V teplovodnim kotli 1 sestavajicim (obr. 1, 2) ze spalovaci komory 2 izolované zaruvzdornou vyzdivkou 5 od vymeniku 4 topné vody umisteném ve spalinové ceste blize ke spalinovému hrdlu 3, jsou umisteny mezi spalovaci komorou 2 a vymenikem 4 topné vody tlakové vymeniky 6, 7, 8, 9 horké vody rovnez izolované zaruvzdornou vyzdivkou 5 od vymeniku 4 topné vody. Tlakové vymeniky 6, 7, 8, 9 horké vody jsou tedy umisteny ve spalinach o vysoké teplote hned za spalovaci komorou 2 a to umoznuje v nich docilit vyssi teplotu vody nez ve vymeniku 4 topné vody.
Vyssi teplota v tlakovych vymenicich 6, 7, 8, 9 horké vody znamena rovnez vyssi tlak, a proto jsou z toho dùvodu konstruovany z trubek.
Jednodussi varianta (obr. 3) tlakového vymeniku je tvorena vnejsi trubkou 36, dnem 37, prirubou 36, vstupni trubkou 39 a vystupni trubkou 40.Takto konstruovany tlakovy vymenik je obtékan spalinami pouze na vnejsim povrchu.
Vyhodnejsi varianta (obr. 4) tlakového vymeniku je tvorena vnejsi trubkou 41, vnitrni trubkou 42, prstencovym dnem 43, prstencovou prirubou 44, kratsi oddelovaci trubkou 45 spojenou s prirubou 44 a dvema pripojovacimi trubkami 46. U takto konstruovaného vymeniku obtékaji spaliny vymenik jak na vnejsim povrchu trubky 41, tak i na vnitrnim povrchu vnitrni trubky 42, coz znamena vetsi teplosmennou plochu, a tedy lepsi pomer mezi obsahem vody a teplosmennou plochou.
Na obrazku (obr. 5) je schematicky znazornena nejjednodussi varianta kogeneracni jednotky tvorena teplovodnim kotlem 1 s pouze dvema tlakovymi vymeniky 6, 7 a parnim strojem 23 s jednim dvojcinnym valcem a generatorem 24 elektrické energie.
Jak je ze schématu zrejmé, kogeneracni jednotka je tvorena tremi typy okruhù s vlastnim teplosmennym médiem - vodou.
Prvni typ okruhu 100 topné vody je tvoren vymenikem 4 topné vody, topnym systémem 10, chladicem 11 kondenzoru, chladicem 12 kondenzoru, nadobou 17 chladice odparky, nadobou 18 chladice odparky a obehovym cerpadlem 33 topného okruhu.
Druhy typ okruhu 200 horké vody je ve schématu dvakrat a je tvoren v prvnim pripade tlakovym vymenikem 6 horké vody, tricestnym ventilem 29, vymenikem 20 odparky, tricestnym regulacnim ventilem 31, chladicem 16 odparky a obehovym cerpadlem 34 horkovodniho okruhu. V druhém pripade je tvoren tlakovym vymenikem 7 horké vody, tricestnym ventilem 30, vymenikem 19 odparky, tricestnym regulacnim ventilem 32, chladicem 15 odparky a obehovym cerpadlem 34 horkovodniho okruhu.
Treti typ okruhu 300 pary je ve schématu rovnez dvakrat a je tvoren v prvnim pripade nadobou 22 odparky, plnicim ventilem 25, parnim strojem 23, vyfukovym ventilem 27, nadobou 13 chladice kondenzoru a cerpadlem 35 kondenzatu. V druhém pripade je tvoren nadobou 21 odparky, plnicim ventilem 26, parnim strojem 23, vyfukovym ventilem 28, nadobou 14 chladice kondenzoru a cerpadlem 35 kondenzatu.
Prvni typ okruhu 100 topné vody je urcen k vytâpeni tim, ze teplo ziskané z teplovodniho kotle 1 ve vymeniku 4 topné vody vede do topného systému 10 a zaroven je urcen k ziskavani odpadniho (kondenzacniho) tepla z okruhù 300 pary z chladice 11 kondenzoru a chladice 12 kondenzoru a zaroven je urcen k ziskavani prebytecného tepla z okruhù 200 horké vody z nadoby 12 chladice odparky a z nadoby 18 chladice odparky tim, ze vede takto ziskané teplo pres obehové cerpadlo
- 2 CZ 37970 U1 zpet do teplovodniho kotle 1 do vÿmeniku 4 topné vody.
Druhÿ typ okruhù 200 horké vody je urcen k vÿrobe horké vody v tlakovém vÿmeniku 8 horké vody a v tlakovém vÿmeniku 7 horké vody.
Horka voda je vedena v prvnim pripade z tlakového vÿmeniku 6 horké vody pres tricestnÿ ventil 29 do vÿmeniku 20 odparky, dale pres tricestnÿ regulacni ventil 31 do chladice 16 odparky a pres obehové cerpadlo 34 horkovodniho okruhu zpet do tlakového vÿmeniku 8 horké vody.
V druhém pripade je horka voda z tlakového vÿmeniku 7 horké vody vedena pres tricestnÿ ventil 30 do vÿmeniku 19 odparky, dale pres tricestnÿ regulacni ventil 32 do chladice 15 odparky a pres obehové cerpadlo 34 horkovodniho okruhu zpet do tlakového vÿmeniku 7 horké vody.
Treti typ okruhù 300 pary je urcen k vÿrobe pary pro parni stroj 23 a k jeji kondenzaci po vykonani pracovniho cyklu.
V prvnim pripade para odparena v nadobe 22 odparky je pres plnici ventil 25 cyklicky napoustena do valce parniho stroje 23 a odtud po vykonani pracovniho cyklu pres vÿfukovÿ ventil 27 do nadoby 13 chladice kondenzoru a po zkondenzovani pres cerpadlo 35 kondenzatu zpet do nadoby 22 odparky.
V druhém pripade para odparena v nadobe 21 odparky je pres plnici ventil 26 cyklicky napoustena do valce parniho stroje 23 a odtud po vykonani pracovniho cyklu pres vÿfukovÿ ventil 28 do nadoby 14 chladice kondenzoru a po zkondenzovani pres cerpadlo 35 kondenzatu zpet do nadoby 21 odparky.
Pri vÿse popsaném zpùsobu zapojeni vyrabi kogeneracni jednotka soucasne teplo pro vytapeni objektu a zaroven elektrickou energii. Podil mezi teplem urcenÿm na vytapeni objektu a teplem pro vÿrobu elektrické energie lze castecne nastavit tricestnÿmi regulacnimi ventily 31, 32, které umoznuji cast tepla z tlakovÿch vÿmenikù 6, 7 horké vody poslat pres chladice 16, 15 odparky do okruhu 100 topné vody anebo zpet do tlakovÿch vÿmenikù 6, 7 horké vody. Této moznosti je vyuzito téz k regulaci teploty pro odparovani vody v nâdobâch 22, 21 odparky.
Kogeneracni jednotka mùze pracovat i v rezimu, kdy nevyrabi elektrickou energii a dodâvâ pouze teplo pro vytapeni. V tomto rezimu se tricestné ventily 29, 30 nastavi do polohy kdy horka voda neprochazi pres vÿmeniky 20, 19 odparek ale primo pres tricestné regulacni ventily 31, 32 do chladicù 16 a 15 odparek, kde odevzdaji teplo pres nadoby 16, 12 chladicù odparky do zpatecky okruhu 100 topné vody.
Na obr.6 je znazornena kogeneracni jednotka s teplovodnim kotlem 1 se ctyrmi tlakovÿmi vÿmeniky 6, 7, 8, 9 horké vody a parnim strojem 23 s generatorem 24 elektrické energie. Obsahuje jeden okruh 100 topné vody, ctyri okruhy 200 horké vody a ctyri okruhy 300 pary.
Funkce okruhu 100 topné vody, okruhu 200 horké vody a okruhu 300 pary je popsana vÿse.
Vÿhodou tohoto provedeni je, ze lze z teplovodniho kotle 1 ziskat vice pary pro pohon parniho stroje 23 s generatorem 24 elektrické energie.
Prùmyslovà vyuzitelnost
Technické reseni je vyuzitelné k vÿrobe malÿch kogeneracnich jednotek pro rodinné domy a jiné mensi objekty pro spolecnou vÿrobu tepla a elektrické energie. Vÿhodou je moznost topit pevnÿmi palivy z obnovitelnÿch zdrojù s nulovou uhlikovou stopou. Dalsi vÿhodou tohoto obnovitelného zdroje je, ze pri vÿrobe elektrické energie nezavisi na svitu slunce a vetru.
Claims (4)
1. Kogeneracni jednotka tvorena teplovodnim kotlem (1) sestavajicim ze spalovaci komory (2), z vÿmeniku (4) topné vody zapojeného v okruhu (100) topné vody pro vytapeni a umisteného ve spalinové ceste blize ke spalinovému hrdlu (3) a z vÿmeniku horké vody umisteného ve spalinové ceste mezi vÿmenikem (4) topné vody a spalovaci komorou (2) a zapojeného v okruhu (200) horké vody a spojeného pres vÿmenik (19, 20) odparky s okruhem (300) pary na vÿrobu pary pro parni stroj (23) s generatorem (24) elektrické energie, vyznacujici se tim, ze vÿmenik horké vody je tvoren nejméne dvema oddelenÿmi tlakovÿmi vÿmeniky (6, 7, 8, 9) horké vody, umistenÿmi ve spalinové ceste paralelne vedle sebe.
2. Kogeneracni jednotka podle naroku 1, vyznacujici se tim, ze tlakové vÿmeniky (6, 7, 8, 9) horké vody jsou tvoreny vnejsi trubkou (36) uzavrenou na spodnim konci dnem (37) a na hornim konci prirubou (38), v jejimz stredu je koaxialne vzhledem k vnejsi trubce (36) ulozena vstupni trubka (39), a mimo stred priruby (38) je vÿstupni trubka (40) propojena s prostorem mezi vnejsi trubkou (36) a vstupni trubkou (39).
3. Kogeneracni jednotka podle naroku 1, vyznacujici se tim, ze tlakové vÿmeniky (6, 7, 8, 9) horké vody jsou tvoreny vnejsi trubkou (41) a v ni koaxialne umistenou vnitrni trubkou (42), pricemz prostor vymezenÿ mezi vnejsi trubkou (41) a vnitrni trubkou (42) je na spodnim konci uzavren prstencovÿm dnem (43) a na hornim konci uzavren prstencovou prirubou (44), pricemz s prstencovou prirubou (44) je spojena kratsi oddelovaci trubka (45), koaxialne umistena v prostoru mezi vnejsi trubkou (41) a vnitrni trubkou (42) a rozdelujici prostor mezi vnejsi trubkou (41) a vnitrni trubkou (42) na dve casti, z nichz kazda je propojena s jednou pripojovaci trubkou (46) v prstencové prirube (44).
4. Kogeneracni jednotka podle naroku 1, vyznacujici se tim, ze parni stroj (23) je tvoren nejméne jednim pistem a valcem a kazdÿ pracovni prostor vymezenÿ pistem a valcem je plnen z jednoho nebo z nekolika samostatnÿch okruhû (300) pary, jimz prislusi okruhy (200) horké vody a tlakové vÿmeniky (6, 7, 8, 9) horké vody.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2024-41992U CZ37970U1 (cs) | 2024-05-29 | 2024-05-29 | Kogenerační jednotka |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2024-41992U CZ37970U1 (cs) | 2024-05-29 | 2024-05-29 | Kogenerační jednotka |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ37970U1 true CZ37970U1 (cs) | 2024-07-02 |
Family
ID=91759016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2024-41992U CZ37970U1 (cs) | 2024-05-29 | 2024-05-29 | Kogenerační jednotka |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ37970U1 (cs) |
-
2024
- 2024-05-29 CZ CZ2024-41992U patent/CZ37970U1/cs active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2278279C2 (ru) | Когенерационная система на основе паровой котельной установки с использованием теплоты уходящих газов | |
| US11536138B2 (en) | Methods of operating a volumetric expander and a closed cycle plant including a volumetric expander | |
| CZ37970U1 (cs) | Kogenerační jednotka | |
| CN204532724U (zh) | 槽式太阳能中高温一体化热发电装置 | |
| RU2008129555A (ru) | Способ выработки электроэнергии с помощью двигателя внешнего нагревания стирлинга (днс), использующего для своей работы тепло вторичных энергетических ресурсов, геотермальных источников в солнечную энергию | |
| RU2000449C1 (ru) | Многоконтурна энергетическа установка | |
| RU167924U1 (ru) | Бинарная парогазовая установка | |
| RU2463460C1 (ru) | Конденсационная паротурбинная электростанция | |
| CZ310471B6 (cs) | Kogenerační jednotka | |
| CN103912404B (zh) | 一种平行运动高低压动力设备及其应用 | |
| CN208347846U (zh) | 一种斯特林—朗肯联合循环技术的综合利用系统 | |
| UA27810U (en) | Gas-steam turbine plant | |
| CN104566316B (zh) | 蒸汽机及蒸汽发电系统 | |
| CN212298939U (zh) | 危废焚烧系统及用于余热锅炉给水的双蛇形换热管强制循环加热除氧装置 | |
| CN208184852U (zh) | 一种一体式生物质发电器 | |
| RU130670U1 (ru) | Испарительная установка парогазового блока утилизационного типа | |
| CN220648227U (zh) | 一种疏水余热利用系统 | |
| RU2781322C1 (ru) | Парогазовая установка на трех рабочих телах | |
| JP7414663B2 (ja) | 排熱回収ボイラ | |
| SU1275098A1 (ru) | Энергетическа установка | |
| CZ36963U1 (cs) | Teplovodní kotel | |
| RU2715073C1 (ru) | Парогазовая установка с охлаждаемым диффузором | |
| CZ2022538A3 (cs) | Teplovodní kotel | |
| RU55932U1 (ru) | Испарительная установка парогазового блока утилизационного типа | |
| Alhajjar et al. | Investigation of exhaust gas heat recovery unit for diesel power generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20240702 |