[发明专利]一种热电联产系统

说明书

技术领域

本发明涉及热电联产技术领域，尤其涉及一种热电联产系统。

背景技术

燃气轮机和燃气内燃机作为热源机在热电联产系统中较为广泛的应用，在发电效率方面，燃气内燃机通常高于燃气轮机，且初投资较低，但是，燃气内燃机在运转时，其内部由于气缸套、气缸盖、活塞和气门等机件直接与高温燃气接触而被加热，机件温度很高，这不仅会导致机件强度降低，而且还可能产生很大的热应力，使机件损坏；高温还会破坏气缸壁上的润滑油膜，使润滑油氧化变质，以致活塞、活塞环和气缸套严重磨损、咬伤或粘着，因此，为了保障燃气内燃机正常、可靠的运转，通常采用冷却水对燃气内燃机中的缸套、润滑油冷却散热，但缸套冷却水和润滑油冷却水余热回收较困难，不可避免地造成了能源的浪费。

发明内容

本发明提供了一种热电联产系统，采用燃气内燃机作为热源机，并且解决了燃气内燃机低温余热的回收问题，提高了燃气热电联产能源综合利用效率。

本发明提供了一种热电联产系统，该热电联产系统包括，燃气内燃机以及用于给燃气内燃机散热的冷却装置，还包括有机朗肯循环装置，所述冷却装置与所述有机朗肯循环装置中的蒸发器连通并给所述蒸发器供热。

上述实施例中，燃气内燃机作为热源机，并且通过冷却装置给燃气内燃机散热冷却，冷却装置将从燃气内燃机中吸收的热量传递到蒸发器中用于有机朗肯循环装置产生电能，提高了燃气热电联产能源的综合利用率。

优选的，还包括第一换热器，所述第一换热器中设有第一换热管和第二换热管，所述第一换热管与所述冷却装置连通并形成第一循环通路，所述第二换热管与所述蒸发器连通并形成第二循环通路，还包括与所述蒸发器并联设置的末端用户。末端用户与蒸发器并联设置，这使得冷却装置从燃气内燃机中吸收的热量除了提供给蒸发器用于有机朗肯循环装置发电之外，还可以提供给末端用户，用于满足末端用户的供热负荷。

优选的，所述第一换热管的两端分别连通有分液器和第一集液器，其中，所述分液器上设有第一出口和第二出口，所述第一出口与所述蒸发器连通，所述第二出口与所述末端用户连通；所述第一集液器上设有第一进口和第二进口，所述第一进口与所述蒸发器连通，所述第二进口与所述末端用户连通。分液器能够调节提供给蒸发器与末端用户的热量值，从而根据不同的需要实现热量在两者之间的合理分配。

优选的，所述冷却装置包括用于给所述燃气内燃机中的缸套散热的第一冷却器以及用于给所述燃气内燃机中的润滑油散热的第二冷却器，且所述第一冷却器与所述第二冷却器通过管路串联连接。第一冷却器和第二冷却器一方面给燃气内燃机内的缸套、润滑油散热冷却，保障燃气内燃机的正常工作，另一方面将从燃气内燃机的缸套以及润滑油中吸收的热量传递到第一换热器中用于发电或供热，解决了燃气内燃机的低温余热回收问题，节约了能源。

优选的，所述有机朗肯循环装置还包括膨胀机、冷凝器以及第一工质循环泵，其中，所述蒸发器通过管路与所述膨胀机连通，所述膨胀机通过管路与所述冷凝器连通，所述冷凝器通过管路与所述第一工质循环泵连通，所述第一工质循环泵通过管路与所述蒸发器连通，且所述膨胀机上还连接有发电机。

优选的，所述有机朗肯循环装置还包括抽汽回热器，所述抽汽回热器设于所述冷凝器与所述第一工质循环泵之间的管路上，且所述抽汽回热器还与所述膨胀机连通。抽汽回热器对进入蒸发器的有机工质进行预加热，使得有机工质在蒸发器中能够快速汽化为蒸汽，进入下一个循环中推动膨胀机做功，提高了产电效率。

优选的，所述抽汽回热器与所述冷凝器之间还设有第二工质循环泵。第二工质循环泵加快了有机工质的循环速率，从而提高了产电效率。

优选的，还包括烟气余热回收装置，所述烟气余热回收装置包括与所述燃气内燃机连通的余热锅炉，所述余热锅炉分别通过进汽管路和第一回流管路与汽轮机连通并形成循环通路，且所述汽轮机上还连通有用于给所述末端用户供热的第二换热器，所述第二换热器通过第二回流管路与所述余热锅炉连通。余热锅炉利用高温烟气给锅炉中的水加热使水汽化为蒸汽并进入汽轮机中用于发电，其中，汽轮机抽汽或背压排汽用于满足末端用户的供热负荷。

优选的，所述余热锅炉还连通有第二集液器，所述第一回流管路和所述第二回流管路分别通过所述第二集液器与所述余热锅炉连通。

优选的，还包括分汽缸，所述分汽缸设于所述余热锅炉与所述汽轮机之间的进汽管路上，且所述分汽缸还与所述第二换热器连通。末端用户供热负荷较大时，余热锅炉中的一部分蒸汽能够通过分汽缸直接进入第二换热器中用于供热。

附图说明