[實用新型]一種數據中心燃氣內燃發電機組高效利用系統

有效

• 申請號: 201920539467.1
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN210220283U
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 蒯文彪;陳超;黃步奇;瞿萍;韓文博;朱林峰
• 申請（專利權）人: 南京國電南自新能源工程技術有限公司
• 主分類號: F25B15/06
• 分類號: F25B15/06;F02G5/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本實用新型公開了一種數據中心燃氣內燃發電機組高效利用系統，包括燃氣內燃發電機組、煙氣溴化鋰機組、煙氣換熱器、熱水透平發電機組、磁懸浮冷水機組及相應的水泵、管道、閥門等輔助系統。其中發電設備有燃氣內燃機發電機組、熱水透平發電機組；制冷設備有煙氣溴化鋰機組及磁懸浮冷水機組。本系統采用天然氣為一次能源輸入，通過高效利用方式產生數據中心所需的冷、電負荷。本高效系統可以實現對能源的梯級利用，高品位能源用于發電，再利用發電機組排放的低品位能源(煙氣余熱、熱水余熱)來提供冷負荷及低品位發電，提高一次能源的綜合利用率，同時用戶也可以大幅度節省能源費用，降低排放物的溫度，減弱城市熱島效應。

技術領域

本實用新型涉及到數據中心能源管理領域，具體涉及到一種數據中心燃氣內燃發電機組高效利用系統。

背景技術

隨著云計算、大數據、移動互聯及物聯網的迅猛發展，數據中心建設呈現快速增長的趨勢。數據中心在存儲海量數據保障社會生活正常運行同時，對電力供應產生了巨大的影響，已成為一種高能耗的產業。天然氣分布式能源是一種建在用戶端的能源供應方式，可獨立運行，也可并網運行。天然氣分布式能源以天然氣為一次能源，驅動燃氣輪機或內燃機發電機等設備轉動產生電力，系統排出的煙氣利用余熱回收裝置向用戶供熱、供冷。通過三聯供方式實現能源梯級利用，并在負荷需求端實現多種能源聯供。天然氣分布式能源站成為數據中心降低能耗節約成本的重要方案。

常規數據中心燃氣內燃發電機組余熱及缸套水常采用煙氣熱水溴化鋰機組利用模式，如中國專利公布了CN201711000967.X一種數據中心供能控制系統和方法，其中，系統包括：內燃發電機對天然氣和空氣做功產生電能供給園區使用，并將尾部煙道所排煙氣通過煙氣三通閥輸送到溴化鋰制冷機為溴化鋰制冷機提供熱源，其中，根據PID參數調節煙氣三通閥控制開度大小，以保證內燃發電機煙氣和溴冷機制冷機的功率動態匹配；溴化鋰制冷機對內燃發電機排出的煙氣熱源進行處理產生冷凍水，通過溴冷機出口閥和冷凍水泵輸送到蓄冷罐為數據中心供冷；電制冷機采用磁懸浮電制冷機組產生冷凍水，通過電冷機出口閥和冷凍水泵輸送到蓄冷罐為數據中心供冷。但由于煙氣熱水溴化鋰機組在煙氣溫度低于180℃時效率較低，且在溴化鋰制冷機組出現問題時，內燃發電機的煙氣只能直接排入大氣，造成能源浪費，該專利的可靠性和效率都有待提高。

本專利對數據中心燃氣內燃發電機組利用方式進行研究，提出綜合利用燃氣內燃發電機組、煙氣溴化鋰機組、煙氣換熱器、熱水透平發電機組、磁懸浮冷水機組的高效利用系統，提高能源綜合利用效率。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種高可靠性、能源高利用的數據中心燃氣內燃發電機組高效利用系統。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種數據中心燃氣內燃發電機組高效利用系統，包括燃氣內燃發電機組、煙氣溴化鋰機組、煙氣換熱器、熱水透平發電機組、磁懸浮冷水機組；所述燃氣內燃發電機組分別與天然氣管道、煙氣溴化鋰機組、煙氣換熱器、大氣相連通；所述煙氣溴化鋰機組分別與煙氣換熱器、大氣相連通；所述煙氣換熱器分別與熱水透平發電機組、大氣相連通；所述熱水透平發電機組與所述燃氣內燃發電機組相連通；所述磁懸浮冷水機組、煙氣溴化鋰機組分別與數據中心冷凍水系統相連；所述燃氣內燃發電機組、熱水透平發電機組、磁懸浮冷水機組分別與電網電連接，所述電網與數據中心電連接。

本實用新型提供的一種數據中心燃氣內燃發電機組高效利用系統，燃氣內燃發電機組對空氣和天然氣做功，產生電能供數據中心使用；產生的高溫余熱煙氣通過與燃氣內燃發電機組相通的煙氣管道運輸至煙氣溴化鋰機組，進行吸熱制取冷凍水，供數據中心使用；經煙氣溴化鋰機組處理過后的余熱煙氣再通過煙氣換熱器，進行吸熱換取循環熱水后在排放至大氣；燃氣內燃發電機組所產生的缸套水與煙氣換熱器所產生的循環熱水運輸至熱水透平發電機組進行透平做功產生電能，與燃氣內燃發電機組產生的電能并至電網(在達到并網條件時)，給數據中心供電；磁懸浮冷水機組與電網電連接，通過電能離心壓縮制取冷凍水，供數據中心使用。