CN203962198U - 一种柴油发电机冷热水电联供系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柴油发电机冷热水电联供系统，包括柴油发电机、缸套冷却水余热回收系统、海水淡化系统、溴化锂制冷系统和烟气余热供热系统，缸套冷却水余热回收系统包括与柴油发电机的缸套连通的冷却水回路和设在冷却水回路上的换热器，海水淡化系统包括与换热器连通的蒸馏器，烟气余热供热系统包括热水池，由柴油发电机的烟气出口引出排气管道，排气管道形成加热热水池的第一排气支路和驱动溴化锂制冷系统的第二排气支路。本实用新型可实现柴油发电机缸套冷却水和烟气余热的充分回收利用，系统能量梯级利用，形成冷热水电一体化的解决方案，系统能量利用率可达90%以上。此外，本系统可调节淡水、热水、制冷量的产量，可满足用户不同季节的需求。
Description
技术领域
本实用新型用于余热海水淡化领域，特别是涉及一种柴油发电机冷热水电联供系统。
背景技术
海岛开发，能源与电力是亟待解决的问题。在远离大陆的海岛，电网无法覆盖。柴油发电机组作为一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，海岛一般通过柴油发电机来供电。
在能源供应日益紧缺的今天，如何提高能源利用率非常关键。柴油机在工作时会产生大量的热烟气，而大量热烟气的直接对外排放又带走了大量未利用的热能，这就造成柴油机正常工作时能量的不完全利用。此外，为保证柴油机气缸的安全运行，需要用冷却水对其进行冷却，缸套冷却水也会带走系统的热量。柴油发电机工作时，燃油的能量转化效率非常低，仅有约40% 转变成内燃机的机械功，其余60%是废热。其中约30%的废热量被废气带走，约25%的废热量被缸套冷却水带走，其他废热量损失约占5%。为了能够利用废热量带走的能耗，目前已有一些通过回收柴油机余热来实现海水淡化、或制冷的方案，如申请号为201310322984.0的“一种柴油机余热利用的控制系统”及申请号为201310323087.1的“一种柴油机余热利用节能装置”，充分利用缸套冷却水余热，进而实现海岛淡化，产生淡水。
利用柴油发电机烟气余热，可驱动溴化锂制冷机组，进而实现制冷量的供应。此外，烟气剩余能量可用于供热，如申请号为201310059913.6的“烟气热能梯级利用耦合海水淡化技术的冷热水量四联供系统”。
但是上述的方案并不能同时利用烟气和缸套水余热；缸套冷却水回路没有保护措施，不能保证柴油发电机的安全工作；很难实现余热的梯级利用，进而影响系统的能量利用效率。此外，季节的变化，用户对冷热水的需求不同，但是上述方案并没有调节性，不能根据用户需求及季节变化调整淡水、热水及制冷量的产量。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种充分利用柴油发电机烟气和缸套余热，实现余热梯级利用，能够同时获得电力、淡水、制冷量和热水的柴油发电机冷热水电联供系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柴油发电机冷热水电联供系统，包括柴油发电机、缸套冷却水余热回收系统、海水淡化系统、溴化锂制冷系统和烟气余热供热系统，所述缸套冷却水余热回收系统包括与所述柴油发电机的缸套连通的冷却水回路和设在所述冷却水回路上的换热器，所述海水淡化系统包括与所述换热器连通的蒸馏器，所述烟气余热供热系统包括热水池，由所述柴油发电机的烟气出口引出排气管道，所述排气管道形成加热所述热水池的第一排气支路和驱动溴化锂制冷系统的第二排气支路。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述溴化锂制冷系统由循环泵、吸收器、蒸发器、第一节流阀、冷凝器和发生器依次连接形成制冷回路，所述发生器设于所述第二排气支路上，并通过装有第二节流阀的吸收管路与所述吸收器连接。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述第二排气支路流经溴化锂制冷系统后进入所述热水池，继续与所述热水池换热。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述第一排气支路和第二排气支路上均装有烟气调节阀。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述冷却水回路在缸套的出水口分为第一支路和第二支路，所述第一支路流经所述柴油发电机自身冷却器后注入缸套的入水口，所述第二支路经三通流量调节阀分为第三支路和第四支路，所述第三支路流经所述柴油发电机自身冷却器后注入缸套的入水口，所述第四支路流经所述换热器后注入缸套的入水口。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述第一支路、第二支路和第三支路上均装有截止阀。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述蒸馏器上设有海水入口、浓海水出口和淡水出口，由所述淡水出口引出设有供用户使用的第一淡水支路以及与所述热水池连通的第二淡水支路，所述第一淡水支路和第二淡水支路上均装有调节阀。
本实用新型的有益效果：本柴油发电机冷热水电联供系统中，柴油发电机工作发电供给用户；产生的缸套冷却水余热作为低温多效蒸馏海水淡化系统的驱动热源，产生淡水；柴油发电机的烟气一部分进入溴化锂制冷系统，产生制冷量，满足用户制冷需求；另一部分烟气及溴化锂制冷系统中降温后的烟气能量加热热水池，用于产生热水。
本发明通过上述技术方案可实现柴油发电机缸套冷却水和烟气余热的充分回收利用，系统能量梯级利用，形成冷热水电一体化的解决方案，系统能量利用率可达90%以上。此外，本系统可调节淡水、热水、制冷量的产量，可满足用户不同季节的需求。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型实施例结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型提供了一种柴油发电机冷热水电联供系统，包括柴油发电机1、缸套冷却水余热回收系统2、海水淡化系统3、溴化锂制冷系统4和烟气余热供热系统5。
其中，柴油发电机1通过柴油发电机控制器11与用户负载12连接。柴油通过燃油入口进入柴油发电机1燃烧驱动发电机发电，柴油发电机控制器11用于控制柴油发电机1，并将电力转化成电力用户的用电要求后输出，完成电力生产与使用。
所述缸套冷却水余热回收系统2包括与所述柴油发电机1的缸套连通的冷却水回路和设在所述冷却水回路上的换热器21，所述冷却水回路在缸套的出水口分为第一支路和第二支路，所述第一支路流经所述柴油发电机1自身冷却器13后注入缸套的入水口，所述第二支路经三通流量调节阀22（温控三通流量调节阀）分为第三支路和第四支路，所述第三支路流经所述柴油发电机1自身冷却器13后注入缸套的入水口，所述第四支路流经所述换热器21后注入缸套的入水口。所述第一支路、第二支路和第三支路上均装有截止阀。
缸套冷却水经缸套的出水口流出后分成两条支路，第一支路经1#截止阀23流至柴油发电机1自身的散热器21作为备用冷却回路，随后缸套冷却水流经1#单向阀24后通过缸套的入水口重新返回柴油发电机1。第二支路经2#截止阀25连接至三通流量调节阀22（温控三通流量调节阀），根据缸套冷却水温度情况调节缸套冷却水流入换热器21和柴油发电机冷却器13的流量，之后流经2#单向阀26后通过缸套的入水口重新返回柴油发电机1。缸套冷却水余热回收系通过换热器21与海水淡化系统3相连。
所述烟气余热供热系统5包括热水池51，由所述柴油发电机1的烟气出口引出排气管道，所述排气管道形成加热所述热水池51的第一排气支路52和驱动溴化锂制冷系统4的第二排气支路53，所述第一排气支路52和第二排气支路53上均装有烟气调节阀。所述第二排气支路53流经溴化锂制冷系统4后进入所述热水池51，继续与所述热水池51换热。
所述烟气余热供热系统5的热源一部分经1#烟气调节阀54直接来自柴油发电机1的烟气，另一部分来自经过溴化锂制冷系统4降温后的烟气，两种热源均与热水池51连接，热量利用完毕后烟气排出，从海水淡化系统3产生的淡水一部分进入到热水池51，热水池51产生的热水供应给热水用户。
所述海水淡化系统3包括与所述换热器21连通的蒸馏器31，所述蒸馏器31上设有海水入口、浓海水出口和淡水出口，由所述淡水出口引出设有供用户使用的第一淡水支路32以及与所述热水池51连通的第二淡水支路33，所述第一淡水支路32和第二淡水支路33上均装有调节阀。
换热器21和蒸馏器31（低温多效蒸馏器）首尾相连，并有海水从蒸馏器31的海水入口进入，经低温多效蒸发脱盐淡化后产生淡水，剩余浓海水经底部浓海水出口排出。产生的淡水从淡水出口流出，通过1#调节阀34和2#调节阀35分配进入热水池51和淡水用户的流量。经过换热器21回收柴油发电机1的缸套冷却水余热后，打入蒸馏器31，作为海水淡化系统的热源，加热海水蒸发进而产生淡水供给用户，降温后的缸套冷却水重新注入柴油发电机1完成循环。
所述溴化锂制冷系统4由循环泵41、吸收器42、蒸发器43、第一节流阀44、冷凝器45和发生器46依次连接形成制冷回路，所述发生器46设于所述第二排气支路53上，并通过装有第二节流阀47的吸收管路与所述吸收器43连接。
柴油在柴油发电机1气缸中燃烧产生的烟气从烟气出口流出，经过1#烟气调节阀54和2#烟气调节阀55分配进入溴化锂制冷系统4和热水池51的流量，一部分烟气进入发生器46加热制冷剂溴化锂溶液，溶液中大部分水蒸发，产生的水蒸汽经管道进入冷凝器45，通过海水对水蒸气进行冷凝，随后经过第一节流阀44进入蒸发器43，蒸发器43连接制冷用户，水蒸发吸收热能，进而给用户提供制冷量。剩余溴化锂浓溶液经第二节流阀47由管道流入吸收器42，吸收器42与蒸发器43相连接，吸收器42吸收来自蒸发器43的水蒸汽，冷却后经过循环泵41打入发生器46完成循环。
当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种柴油发电机冷热水电联供系统，其特征在于：包括柴油发电机、缸套冷却水余热回收系统、海水淡化系统、溴化锂制冷系统和烟气余热供热系统，所述缸套冷却水余热回收系统包括与所述柴油发电机的缸套连通的冷却水回路和设在所述冷却水回路上的换热器，所述海水淡化系统包括与所述换热器连通的蒸馏器，所述烟气余热供热系统包括热水池，由所述柴油发电机的烟气出口引出排气管道，所述排气管道形成加热所述热水池的第一排气支路和驱动溴化锂制冷系统的第二排气支路。
2.根据权利要求1所述的柴油发电机冷热水电联供系统，其特征在于：所述溴化锂制冷系统由循环泵、吸收器、蒸发器、第一节流阀、冷凝器和发生器依次连接形成制冷回路，所述发生器设于所述第二排气支路上，并通过装有第二节流阀的吸收管路与所述吸收器连接。
3.根据权利要求1或2所述的柴油发电机冷热水电联供系统，其特征在于：所述第二排气支路流经溴化锂制冷系统后进入所述热水池，继续与所述热水池换热。
4.根据权利要求3所述的柴油发电机冷热水电联供系统，其特征在于：所述第一排气支路和第二排气支路上均装有烟气调节阀。
5.根据权利要求1所述的柴油发电机冷热水电联供系统，其特征在于：所述冷却水回路在缸套的出水口分为第一支路和第二支路，所述第一支路流经所述柴油发电机自身冷却器后注入缸套的入水口，所述第二支路经三通流量调节阀分为第三支路和第四支路，所述第三支路流经所述柴油发电机自身冷却器后注入缸套的入水口，所述第四支路流经所述换热器后注入缸套的入水口。
6.根据权利要求5所述的柴油发电机冷热水电联供系统，其特征在于：所述第一支路、第二支路和第三支路上均装有截止阀。
7.根据权利要求1或2所述的柴油发电机冷热水电联供系统，其特征在于：所述蒸馏器上设有海水入口、浓海水出口和淡水出口，由所述淡水出口引出设有供用户使用的第一淡水支路以及与所述热水池连通的第二淡水支路，所述第一淡水支路和第二淡水支路上均装有调节阀。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20141126 |