[發明專利]一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法

在審

• 申請號: 201710320069.6
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN108869024A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 閻維平;王華;趙子東
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: F02B63/04
• 分類號: F02B63/04;F02G5/00;F24D3/00;F24D5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法，其特征在于，熱電聯供系統包括內燃機(2)、發電機(3)、氣-水換熱器(4)、暖風器(5)，其中，甲醇儲料罐(1)通過燃料輸送管道接入內燃機(2)，甲醇燃燒驅動內燃機(2)帶動發電機(3)發電，發電機(3)產生的電能通過并網柜(6)與電網連接，為用戶提供電能，內燃機煙氣出口(14)通過乏氣管道(22)與氣-水換熱器(4)連接，內燃機缸套冷卻水出口(13)通過循環水管道和旁通管道(21)匯合與氣-水換熱器水入口(15)連接，氣-水換熱器水出口(16)通過循環水管與高層用戶供熱水入口(19)連接，高層用戶供熱水出口(20)通過循環水管道與循環水泵(11)連接，循環水泵(11)通過循環水管道分別與缸套冷卻水入水口(12)和旁通管道(21)連接，內燃機缸套冷卻水出口(13)通過循環水管道和旁通管道(21)匯合與氣-水換熱器水入口(15)連接，系統水進行循環利用，對高層用戶供暖，當需增大供暖量時，甲醇燃料通過燃料輸送管道進入補燃裝置(9)，產生煙氣再經乏氣管道(22)進入氣-水換熱器(4)，以制取更多的熱量。氣-水換熱器(4)通過排氣管道將換熱后煙氣輸送到暖風器(5)，暖風器(5)通過排氣管道將廢氣排出，風機(10)與發電機(3)相連，發電機(3)通過通風管道與暖風器空氣入口(17)相連，暖風器空氣出口(18)通過通風管道與低層用戶連接，進行近距離熱源(熱空氣)進行低層用戶供熱。

2.根據權利要求1所述一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法，其特征在于，所述甲醇燃料是資源豐富的、燃燒清潔的、在熱電聯供技術領域具有廣闊應用前景的替代燃料，降低內燃機NOx和碳煙的排放。

3.根據權利要求1所述一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法，其特征在于，熱電聯供系統采用內燃機(2)、氣-水換熱器(4)、高層用戶的水循環供暖技術，系統水進行循環利用。

4.根據權利要求3所述一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法，其特征在于，所述內燃機缸套冷卻水余熱利用采用循環水供暖計術，取消了缸套水換熱器，高效的回收低品質缸套冷卻水余熱，并節約投資成本，整體結構簡化。

5.根據權利要求3所述一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法，其特征在于，所述水循環供暖技術，高層用戶供熱水出口(20)與缸套冷卻水入口(12)之間水循環管道上安裝循環水泵，補水裝置(7)安裝在旁通管道(21)上，循環水泵(11)提供水循環動力，補水裝置(7)補充系統消耗水量。

6.根據權利要求1所述一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法，其特征在于，熱電聯供系統采用低溫熱源(熱風)近距離對低層用戶供熱技術，所述發電機(3)采用空氣冷卻方式，風機(10)將發電機(3)冷卻空氣送到暖風器(5)，暖風器(5)加熱后的熱風對低層用戶進行供暖。

7.根據權利要求6所述一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法，其特征在于，熱電聯供系統采用低溫熱源(熱風)近距離對低層用戶供熱技術，所述暖風器(5)利用煙氣潛熱，加熱發電機冷卻空氣進行供熱，同時回收煙氣中水蒸氣凝結水，凝結水回收裝置(8)安裝在暖風器(5)底部，通過管道與補水裝置(7)連接。深度回收煙氣余熱，節約水資源，提高了整個熱電聯供系統的余熱利用效率。

8.根據權利要求1所述一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法，其特征在于，所述氣-水換熱器(4)和暖風器(5)采用逆流換熱管束的布置方式，對流管束既可以采用錯列布置也可以采用順列布置，既可以采用光管也可以采用擴展受熱面以強化煙氣側對流換熱。

9.根據權利要求1所述一種基于甲醇的分布式內燃機熱電聯供系統及方法，其特征在于，所述并網柜(6)具有智能控制內燃機啟停、報警等特點，同時自動調節發電機輸出參數與電網匹配，實現并網運行模式。