RU53380U1 - COGENERATION PLANT WITH LOCAL FUEL STIRLING ENGINE - Google Patents
COGENERATION PLANT WITH LOCAL FUEL STIRLING ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU53380U1 RU53380U1 RU2005139053/22U RU2005139053U RU53380U1 RU 53380 U1 RU53380 U1 RU 53380U1 RU 2005139053/22 U RU2005139053/22 U RU 2005139053/22U RU 2005139053 U RU2005139053 U RU 2005139053U RU 53380 U1 RU53380 U1 RU 53380U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stirling engine
- heat
- generator
- combustion chamber
- gas
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области автономной энергетики и когенерационных установок с двигателями Стирлинга, предназначена для одновременного производства электроэнергии и тепла. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности работы установки на различных видах местного топлива (древесины, торфа, горючих сланцев и т.д.), повышение ресурса работы двигателя и упрощение конструкции системы передачи теплоты от двигателя к внешним потребителям. При работе двигатель Стирлинга 1 производит полезную энергию, преобразуемую в электрическую энергию с помощью электрогенератора 2. Для охлаждения двигателя 1 в холодильник 18 из системы охлаждения 3 подается охлаждающая жидкость, которая передает тепло от двигателя Стирлинга в систему внешнего теплоснабжения 7 и окружающую среду с помощью теплообменников 11 и 5. Для обеспечения работы двигателя Стирлинга 1 из газогенератора 13 по магистрали 14 подается в камеру сгорания 15 генераторный газ. Для его горения по магистрали 6 подается предварительно подогретый воздух. Отработанные газы из камеры сгорания 15 по магистрали 12 подаются в теплообменник-утилизатор теплоты отработанных газов 8, где передают свою теплоту теплоносителю системы внешнего теплоснабжения 7. Для повышения ресурса двигателя Стирлинга 1 и увеличения долговечности работы камеры сгорания 15, часть отработанных газов по магистрали 16 возвращают в камеру сгорания 15, что обеспечивает снижение температуры горения смеси генераторного газа и воздуха. Для регулирования подачи отработанных газов в камеру сгорания 15, на магистрали 16 установлен регулирующий клапан 17.The utility model relates to the field of autonomous energy and cogeneration plants with Stirling engines, designed for the simultaneous production of electricity and heat. Achievable technical result - ensuring the possibility of operation of the installation on various types of local fuel (wood, peat, oil shale, etc.), increasing the life of the engine and simplifying the design of the heat transfer system from the engine to external consumers. During operation, the Stirling engine 1 produces useful energy that is converted into electrical energy using an electric generator 2. To cool engine 1, coolant is supplied to the refrigerator 18 from the cooling system 3, which transfers heat from the Stirling engine to the external heat supply system 7 and the environment using heat exchangers 11 and 5. To ensure the operation of the Stirling engine 1 from the gas generator 13 along the line 14, generator gas is supplied to the combustion chamber 15. For its combustion, preheated air is supplied along line 6. The exhaust gases from the combustion chamber 15 along the line 12 are fed to a waste heat exchanger-heat exchanger 8, where they transfer their heat to the coolant of the external heat supply system 7. To increase the life of the Stirling engine 1 and increase the durability of the combustion chamber 15, a part of the exhaust gases is returned through the highway 16 into the combustion chamber 15, which ensures a decrease in the combustion temperature of the mixture of the generator gas and air. To regulate the supply of exhaust gases to the combustion chamber 15, a control valve 17 is installed on the highway 16.
Description
Полезная модель относится к области автономной энергетики и когенерационных установок с двигателями Стирлинга, предназначена для одновременного производства электроэнергии и тепла.The utility model relates to the field of autonomous energy and cogeneration plants with Stirling engines, designed for the simultaneous production of electricity and heat.
Известны принцип работы и устройство двигателя Стирлинга, включающее в себя камеру сгорания, топливную форсунку, нагреватель, горячую полость, регенератор, вытеснитель, рабочий поршень, холодильник, холодную полость, цилиндр и привод (Г.Ридер., Ч.Хупер. Двигатели Стирлинга. М., Изд. "Мир", 1986, стр.55).The principle of operation and the device of the Stirling engine are known, including a combustion chamber, a fuel nozzle, a heater, a hot cavity, a regenerator, a displacer, a working piston, a refrigerator, a cold cavity, a cylinder and a drive (G. Reeder., C. Hooper. Stirling engines. M., Publishing House "World", 1986, p. 55).
Известно устройство газогенераторов для производства генераторного газа из местного топлива (древесины, торфа, сланцев и т.д.) и его применение в двигателях внутреннего сгорания, в отопительных печах, в паровых котельных и т.д. (Тагеев Д.Л. Использование местного топлива. Ленинград, 1940, стр.14-21). Однако неизвестно применение генераторного газа в двигателях с внешним подводом теплоты - в двигателях Стирлинга.A device for generating gas for generating gas from local fuels (wood, peat, shale, etc.) and its use in internal combustion engines, in heating furnaces, in steam boiler rooms, etc. are known. (Tageev D.L. Use of local fuel. Leningrad, 1940, pp. 14-21). However, the use of generator gas in engines with an external supply of heat is unknown - in Stirling engines.
Известно устройство современной газогенераторной установки при работе которой получаемый генераторный газ содержит до 27% Н2, с низшей теплотой сгорания до 5 МДж/м3 (Леонтьев А.К., Понорков Н.В., Смоляков А.Ф. Получение и использование газообразного топлива из древесных отходов. Обзор, инфрм. - М.: ВНИПИЭИлеспром, вып.27, 1986. - 24 с.)A device of a modern gas generator is known during operation of which the resulting generator gas contains up to 27% H2, with a lower heat of combustion of up to 5 MJ / m 3 (Leontyev A.K., Ponorkov N.V., Smolyakov A.F. Production and use of gaseous fuel from wood waste. Review, infr. - M.: VNIPIEIlesprom, issue 27, 1986. - 24 p.)
Известно устройство комбинированной стирлинг-установки для одновременного производства электроэнергии и тепла, включающей в себя двигатель Стирлинга с генератором на одном валу, систему охлаждения двигателя Стирлинга, имеющую в своем составе насос и теплообменник-охладитель, через который проходит магистраль подачи воздуха, систему внешнего теплоснабжения с теплообменником-утилизатором теплоты отработанных газов и теплообменником предварительного подогрева, через который система внешнего теплоснабжения связана с системой охлаждения двигателя Стирлинга, и магистраль отработанных газов (Патент РФ №2196243, Бюл. №1, 10.01.2003). Однако устройство данной когенерационной установки не приспособлено к работе на местном топливе, имеет сложное конструктивное исполнение, связанное с использованием пара.A device for a combined stirling installation for the simultaneous production of electricity and heat, including a Stirling engine with a generator on one shaft, a Stirling engine cooling system, comprising a pump and a heat exchanger-cooler through which an air supply pipe passes, an external heat supply system with a heat exchanger-utilizer of heat of exhaust gases and a preheater heat exchanger through which the external heat supply system is connected to the cooling system the Stirling engine, and the exhaust gas line (RF Patent No. 2196243, Bull. No. 1, 01/10/2003). However, the device of this cogeneration unit is not adapted to work on local fuel; it has a complex design associated with the use of steam.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в возможности работы установки на различных видах местного топлива, повышении ресурса работы двигателя и упрощении конструкции системы передачи теплоты от двигателя к внешним потребителям.The technical result that can be obtained by implementing the utility model consists in the possibility of operating the installation on various types of local fuel, increasing the life of the engine and simplifying the design of the heat transfer system from the engine to external consumers.
Для достижения этого технического результата когенерационная установка с двигателем Стирлинга на местном топливе, включающая в себя двигатель Стерлинга с электрогенератором на одном валу, систему охлаждения двигателя Стирлинга, имеющую в своем составе насос и теплообменник-охладитель, через который проходит магистраль подачи воздуха, систему внешнего теплоснабжения с теплообменником-утилизатором теплоты отработанных газов и теплообменником предварительного подогрева, через который система внешнего теплоснабжения связана с системой охлаждения двигателя Стирлинга, и магистраль отработанных газов, снабжена газогенератором, обеспечивающим производство генераторного газа из различных видов местного топлива, магистралью генераторного газа, соединяющей газогенератор с камерой сгорания двигателя Стирлинга, магистралью частичного возврата отработанных газов в камеру сгорания двигателя Стирлинга, насосом в системе внешнего теплоснабжения, обеспечивающим движение теплоносителя последовательно через теплообменник подогрева и теплообменник-утилизатор теплоты отработанных газов, при этом в качестве местного топлива может применяться древесина, торф и горючие сланцы.To achieve this technical result, a cogeneration unit with a Stirling engine using local fuel, including a Stirling engine with an electric generator on one shaft, a Stirling engine cooling system, which includes a pump and a heat exchanger-cooler through which an air supply line passes, an external heat supply system with a heat exchanger-utilizer of heat of exhaust gases and a preheater heat exchanger through which the external heat supply system is connected to the system cooling of the Stirling engine, and the exhaust gas line, is equipped with a gas generator that provides production of generator gas from various types of local fuel, a generator gas line connecting the gas generator to the Stirling engine combustion chamber, a partial exhaust return line to the Stirling engine combustion chamber, and a pump in the external system heat supply, providing movement of the coolant sequentially through the preheater heat exchanger and heat exchanger-heat recovery unit At the same time, wood, peat and oil shale can be used as local fuel.
Введение в состав когенерационной установки с двигателем Стирлинга на местном топливе газогенератора, обеспечивающим производство генераторного газа и магистрали частичного возврата отработанных газов в камеру сгорания двигателя Стирлинга, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности использования для работы Стирлинга различных видов местного топлива, увеличения долговечности работы камеры сгорания и нагревателя двигателя Стирлинга за счет снижения температуры горения генераторного газа вследствие подвода в камеру сгорания отработанных газов.The introduction of a gas generator in a cogeneration unit with a Stirling engine using local gas fuel, which ensures the production of generator gas and a partial return line of exhaust gases to the Stirling engine’s combustion chamber, allows us to obtain a new property, which makes it possible to use various types of local fuel for Stirling’s operation and increase the durability of the chamber combustion and heater of the Stirling engine by reducing the combustion temperature of the generator gas due to the supply to measure the combustion exhaust gases.
На фиг.1 изображена когенерационная установка с двигателем Стирлинга на местном топливе.Figure 1 shows a cogeneration unit with a Stirling engine using local fuel.
Когенерационная установка с двигателем Стирлинга на местном топливе, включает в себя двигатель Стирлинга 1 с электрогенератором 2 на одном валу, систему охлаждения 3 двигателя Стирлинга 1, имеющую в своем составе насос 4 и теплообменник-охладитель 5, через который проходит магистраль подачи воздуха 6, систему внешнего теплоснабжения с теплообменником-утилизатором теплоты отработанных газов 8, насосом 9, потребителем тепла 10 и теплообменником предварительного подогрева 11, A cogeneration unit with a Stirling engine using local fuel, includes a Stirling engine 1 with an electric generator 2 on one shaft, a cooling system 3 of the Stirling engine 1, which includes a pump 4 and a heat exchanger-cooler 5 through which the air supply pipe 6 passes, the system external heat supply with an exhaust heat exchanger-heat exchanger 8, a pump 9, a heat consumer 10 and a preheater heat exchanger 11,
через который система внешнего теплоснабжения 7 связана с системой охлаждения двигателя Стирлинга 3, магистраль отработанных газов 12, газогенератор 13, обеспечивающим производство генераторного газа из различных видов местного топлива, магистраль генераторного газа 14, соединяющего газогенератор 13 с камерой сгорания 15 двигателя Стирлинга 1 и магистраль частичного возврата отработанных газов 16 с регулирующим клапаном 17. Система охлаждения двигателя 3 проходит через холодильник двигателя Стирлинга 18.through which the external heat supply system 7 is connected to the cooling system of the Stirling engine 3, the exhaust gas line 12, the gas generator 13, providing the production of generator gas from various types of local fuel, the generator gas line 14 connecting the gas generator 13 with the combustion chamber 15 of the Stirling engine 1 and the partial highway exhaust gas return 16 with a control valve 17. The cooling system of the engine 3 passes through the refrigerator of the Stirling engine 18.
Когенерационная установка с двигателем Стирлинга на местном топливе работает следующим образом.A cogeneration unit with a Stirling engine using local fuel works as follows.
При работе двигатель Стирлинга 1 производит полезную энергию, преобразуемую в электрическую энергию с помощью электрогенератора 2, расположенного на одном валу с двигателем 1. Для охлаждения двигателя 1 в холодильник 18 из системы охлаждения 3 подается охлаждающая жидкость. Охладив двигатель 1, нагретая охлаждающая жидкость из холодильника 18 с помощью насоса 4 поступает в теплообменник подогрева 11, где передает часть теплоты теплоносителю системы внешнего теплоснабжения 7. Затем охлаждающая жидкость поступает в теплообменник-охладитель 5, где охлаждается до температуры окружающей среды за счет теплообмена с воздухом, поступающим по магистрали подачи воздуха 6, и возвращается в холодильник 18.During operation, the Stirling engine 1 produces useful energy that is converted into electrical energy using an electric generator 2 located on the same shaft as engine 1. To cool engine 1, coolant is supplied to refrigerator 18 from cooling system 3. After cooling the engine 1, the heated coolant from the refrigerator 18 by means of a pump 4 enters the heat exchanger 11, where it transfers part of the heat to the coolant of the external heat supply system 7. Then, the coolant enters the heat exchanger-cooler 5, where it is cooled to ambient temperature by heat exchange with air entering the air supply line 6, and returns to the refrigerator 18.
Для обеспечения работы двигателя Стирлинга 1 из газогенератора 13, где происходит газификация твердого местного топлива (древесины, торфа, отходов сельского хозяйства и т.д.), по магистрали 14 подается в камеру сгорания 15 генераторный газ. Для его горения по магистрали 6 подается предварительно подогретый воздух. Отработанные газы из камеры сгорания 15 по магистрали 12 подаются в теплообменник-утилизатор теплоты отработанных газов 8, где передают свою теплоту теплоносителю системы внешнего теплоснабжения 7. Из теплообменника-утилизатора теплоты отработанных газов 8 горячий теплоноситель поступает к потребителю теплоты 10, где отдает тепло, а затем поступает в теплообменник предварительного подогрева 11, где частично нагревается от охлаждающей жидкости системы охлаждения 3 двигателя Стирлинга 1. Циркуляция теплоносителя в систем внешнего теплоснабжения 7 осуществляется с помощью насоса 9.To ensure the operation of the Stirling engine 1 from the gas generator 13, where the gasification of solid local fuel (wood, peat, agricultural waste, etc.) takes place, the generator gas is supplied to the combustion chamber 15 via line 14. For its combustion, preheated air is supplied along line 6. The exhaust gases from the combustion chamber 15 along the line 12 are supplied to the heat exchanger-heat exchanger of the exhaust gas 8, where they transfer their heat to the heat transfer agent of the external heat supply system 7. From the heat exchanger-heat exchanger of the heat of exhaust gas 8, the hot heat carrier enters the heat consumer 10, where it gives off heat, and then it enters the preheater heat exchanger 11, where it is partially heated from the coolant of the cooling system 3 of the Stirling engine 1. The circulation of the coolant in the external heat supply systems eniya 7 by means of pump 9.
Для повышения ресурса двигателя Стирлинга 1 и увеличения долговечности работы камеры сгорания 15, часть отработанных газов по магистрали 16 возвращают в камеру сгорания 15, что обеспечивает снижение температуры горения смеси To increase the life of the Stirling engine 1 and increase the durability of the combustion chamber 15, part of the exhaust gases through the line 16 is returned to the combustion chamber 15, which ensures a decrease in the combustion temperature of the mixture
генераторного газа и воздуха. Для регулирования подачи отработанных газов в камеру сгорания 15, на магистрали 16 установлен регулирующий клапан 17.generator gas and air. To regulate the supply of exhaust gases to the combustion chamber 15, a control valve 17 is installed on the highway 16.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when preparing the application:
1. Г.Ридер., Ч.Хупер. Двигатели Стирлинга. М., Изд. "Мир", 1986, стр.55.1. G. Reeder., C. Hooper. Stirling engines. M., ed. The World, 1986, p. 55.
2. Тагеев Д.Л. Использование местного топлива. Ленинград, 1940, стр.14-21.2. Tageev D.L. Use of local fuel. Leningrad, 1940, pp. 14-21.
3. Леонтьев А.К., Понорков Н.В., Смоляков А.Ф. Получение и использование газообразного топлива из древесных отходов. Обзор, инфрм. - М.: ВНИПИЭИлеспром, вып.27, 1986. - 24 с.3. Leontiev A.K., Ponorkov N.V., Smolyakov A.F. Obtaining and using gaseous fuels from wood waste. Review, infr. - M.: VNIPIEIlesprom, issue 27, 1986.- 24 p.
4. Патент РФ №2196243, Бюл. №1 от 10.01.2003 - прототип.4. RF patent No. 2196243, bull. No. 1 dated January 10, 2003 - a prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139053/22U RU53380U1 (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | COGENERATION PLANT WITH LOCAL FUEL STIRLING ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139053/22U RU53380U1 (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | COGENERATION PLANT WITH LOCAL FUEL STIRLING ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU53380U1 true RU53380U1 (en) | 2006-05-10 |
Family
ID=36657669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005139053/22U RU53380U1 (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | COGENERATION PLANT WITH LOCAL FUEL STIRLING ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU53380U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191262U1 (en) * | 2019-04-24 | 2019-07-31 | Общество с ограниченной ответственностью ПРОЕКТНО-МОНТАЖНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ЭНЕРГОПРОМ-СЕРВИС" | INSTALLATION COGENERATIVE ON THE BASIS OF EXTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
2005
- 2005-12-14 RU RU2005139053/22U patent/RU53380U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191262U1 (en) * | 2019-04-24 | 2019-07-31 | Общество с ограниченной ответственностью ПРОЕКТНО-МОНТАЖНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ЭНЕРГОПРОМ-СЕРВИС" | INSTALLATION COGENERATIVE ON THE BASIS OF EXTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103912405B (en) | A kind of parallel motion thermal power machine and work method thereof | |
CN105605827A (en) | Complementary type distributed energy system integrating internal combustion engine tail gas into thermochemical process | |
RU2487305C1 (en) | Trigeneration plant based on microturbine motor | |
WO2015165201A1 (en) | Inline-type heat energy power device and work-doing method therefor | |
RU2300654C1 (en) | Cogeneration plant with stirling engine operating on locally available fuel | |
RU53380U1 (en) | COGENERATION PLANT WITH LOCAL FUEL STIRLING ENGINE | |
CN108412565A (en) | CO2Organic Rankine Cycle and combustion in IC engine natural gas coupled electricity-generation system | |
RU2440504C1 (en) | Cogeneration plant with internal combustion engine and stirling engine | |
RU174173U1 (en) | MOBILE Cogeneration Power Plant | |
Ighodaro et al. | Thermo-economic analysis of a heat recovery steam generator combined cycle | |
RU2164615C1 (en) | Thermal power plant | |
RU2196243C2 (en) | Combination stirling engine plant for simultaneous generation of power and heat | |
CN203892016U (en) | Star negative pressure power device | |
Yatim et al. | Burner Design for biogas-fuelled Stirling engine for electric power generation | |
RU2163684C1 (en) | Off-line heat-and-power cogeneration plant | |
RU2162532C1 (en) | Off-line stirling-engine heat-and-power cogeneration plant | |
CN203892046U (en) | Negative pressure power machine | |
CN103912323B (en) | V type heat energy power device and acting method thereof | |
RU2162534C1 (en) | Off-line cogeneration power plant | |
RU2573541C1 (en) | Power system based on organic rankine cycle for combustion of associated petroleum gas | |
RU2162533C1 (en) | Off-line heat-and-power cogeneration plant | |
CN203892053U (en) | Parallel-motion heat energy power machine | |
Yatim et al. | Biogas-fuelled Stirling engine for electric power generation | |
RU48366U1 (en) | AUTONOMOUS HEAT POWER PLANT | |
CN109162784B (en) | System for performing combined cooling and heating supply by using waste heat of marine diesel engine and using method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20071215 |