[發明專利]一種柴油發電機熱電聯供裝置

在審

• 申請號: 202011623853.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112796904A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 李海軍;朱寧;王旭
• 申請（專利權）人: 上海莊生機電工程設備有限公司
• 主分類號: F02G5/00
• 分類號: F02G5/00;F02B29/04;F02B63/04;F28D7/10
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

本發明公開了一種柴油發電機熱電聯供裝置，包括柴油發電機、余熱空調機組、中冷換熱器與煙氣換熱器，所述柴油發電機分別與中冷換熱器、煙氣換熱器連接，所述中冷換熱器包括一組管殼換熱器、二組管殼換熱器和三組管殼換熱器，通過回收柴發運行過程中缸套、渦輪增壓和煙氣余熱，柴發、熱回收裝置及其控制箱集成在集裝箱內；控制冷卻液出口溫度不超過97℃，確保系統安全運行；控制煙氣出口溫度不小于140℃，防止對柴發煙囪的腐蝕；控制煙氣換熱器內煙氣流速，延緩結垢，提高換熱效率；控制煙氣出口壓力損失及環境溫度，機組運行比采用標準風冷散熱設備的機組省油。

技術領域

本發明涉及柴油發電機余熱回收技術領域，特別是涉及一種柴油發電機熱電聯供裝置。

背景技術

柴油發電機熱電聯供系統是南極科考站最重要的設備，常年需熱量大，因而需要回收缸套發熱、渦輪增壓進氣熱量和煙氣余熱。渦輪增壓高溫進氣采用分段冷卻中冷換熱器冷卻，高溫段的冷卻液同時吸收渦輪進氣和缸套水的熱量。低溫段的冷卻液吸收渦輪增壓進氣的熱量，用于預熱柴油發電機房的補充冷空氣。常規的煙氣換熱器采用殼程煙氣，管程為冷卻液的(水管式)管殼式換熱器，面臨煙氣積灰和出口煙氣溫度過低對煙囪的腐蝕問題，特別是柴油發電機低負荷運行時尤為突出。本裝置采用了殼程為冷卻液，管程為高溫煙氣的(火管式)管殼式換熱器。通過調節煙氣流速及換熱器的換熱效率，解決了上述問題，并將煙氣壓力損失控制在一個合理的范圍，保證了機組長期高效穩定運行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種柴油發電機熱電聯供裝置，以解決上述背景技術中提出的問題，通過該裝置確保系統安全運行，控制煙氣出口溫度不小于140℃，防止對柴發煙囪的腐蝕；控制煙氣換熱器內煙氣流速，延緩結垢，提高換熱效率。控制煙氣出口壓力損失及環境溫度，機組運行比采用標準風冷散熱設備的機組省油。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種柴油發電機熱電聯供裝置，包括包括柴油發電機、余熱空調機組、中冷換熱器與煙氣換熱器，所述柴油發電機分別與中冷換熱器、煙氣換熱器連接，所述中冷換熱器包括一組管殼換熱器、二組管殼換熱器和三組管殼換熱器，所述中冷換熱器通過一組管殼換熱器、二組管殼換熱器和三組管殼換熱器分段式冷卻，所述煙氣換熱器包括煙氣進口、三組火管式管殼換熱器和電動控制閥，所述三組火管式管殼換熱器上設置有冷卻液進口、冷卻液出口、排污口，所述冷卻液出口與所述中冷換熱器連接，所述電動控制閥與所述三組火管式管殼換熱器一側連接，所述電動控制閥控制煙氣在所述三組火管式換熱器的流速，實現回收熱量的調節，所述煙氣換熱器通過煙氣旁通閥調節煙氣量，所述余熱空調機組與所述低溫冷卻液出口連接。

優選的，所述一組管殼換熱器一側設置有冷卻液入口和低溫冷卻液出口，所述一組管殼換熱器另一側設置有冷空氣出口，所述二組管殼換熱器一側設置有板交熱源側入口，所述二組管殼換熱器另一側設置有缸套水入口，所述三組管殼換熱器一側設置有板交熱源側出口，所述三組管殼換熱器另一側設置有熱空氣入口和缸套水出口，所述一組管殼換熱器、二組管殼換熱器和三組管殼換熱器串聯連接。

優選的，通過所述一組管殼換熱器和二組管殼換熱器將熱空氣入口的煙氣由溫度180～200℃冷卻至90～100℃，通過所述三組管殼換熱器件煙氣溫度由90～100℃冷卻至冷空氣出口溫度30～40℃。

優選的，所述一組管殼換熱器通過所述低溫冷卻液出口連接于余熱空調機組，通過余熱空調機組控制熱量平衡將空調機房溫度在33～35℃。

優選的，通過空調熱量平衡公式完成對空調熱量的平衡分析，所述平衡分析公式為：

余熱空調機組供給側熱量來自渦輪增壓熱空氣Q_RecoveryAir，將室外冷空氣(T_OA)提升到余熱空調機組出口溫度T_Supply；