一種柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，包括柴油發(fā)電機、缸套冷卻水余熱回收系統(tǒng)、海水淡化系統(tǒng)、溴化鋰制冷系統(tǒng)和煙氣余熱供熱系統(tǒng)，缸套冷卻水余熱回收系統(tǒng)包括與柴油發(fā)電機的缸套連通的冷卻水回路和設(shè)在冷卻水回路上的換熱器，海水淡化系統(tǒng)包括與換熱器連通的蒸餾器，煙氣余熱供熱系統(tǒng)包括熱水池，由柴油發(fā)電機的煙氣出口引出排氣管道，排氣管道形成加熱熱水池的第一排氣支路和驅(qū)動溴化鋰制冷系統(tǒng)的第二排氣支路。本實用新型可實現(xiàn)柴油發(fā)電機缸套冷卻水和煙氣余熱的充分回收利用，系統(tǒng)能量梯級利用，形成冷熱水電一體化的解決方案，系統(tǒng)能量利用率可達90%以上。此外，本系統(tǒng)可調(diào)節(jié)淡水、熱水、制冷量的產(chǎn)量，可滿足用戶不同季節(jié)的需求。
【專利說明】一種柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型用于余熱海水淡化領(lǐng)域，特別是涉及一種柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]海島開發(fā)，能源與電力是亟待解決的問題。在遠離大陸的海島，電網(wǎng)無法覆蓋。柴油發(fā)電機組作為一種小型發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護，海島一般通過柴油發(fā)電機來供電。
[0003]在能源供應(yīng)日益緊缺的今天，如何提高能源利用率非常關(guān)鍵。柴油機在工作時會產(chǎn)生大量的熱煙氣，而大量熱煙氣的直接對外排放又帶走了大量未利用的熱能，這就造成柴油機正常工作時能量的不完全利用。此外，為保證柴油機氣缸的安全運行，需要用冷卻水對其進行冷卻，缸套冷卻水也會帶走系統(tǒng)的熱量。柴油發(fā)電機工作時，燃油的能量轉(zhuǎn)化效率非常低，僅有約40%轉(zhuǎn)變成內(nèi)燃機的機械功，其余60%是廢熱。其中約30%的廢熱量被廢氣帶走，約25%的廢熱量被缸套冷卻水帶走，其他廢熱量損失約占5%。為了能夠利用廢熱量帶走的能耗，目前已有一些通過回收柴油機余熱來實現(xiàn)海水淡化、或制冷的方案，如申請?zhí)枮?01310322984.0的“一種柴油機余熱利用的控制系統(tǒng)”及申請?zhí)枮?01310323087.1的“一種柴油機余熱利用節(jié)能裝置”，充分利用缸套冷卻水余熱，進而實現(xiàn)海島淡化，產(chǎn)生淡水。
[0004]利用柴油發(fā)電機煙氣余熱，可驅(qū)動溴化鋰制冷機組，進而實現(xiàn)制冷量的供應(yīng)。此夕卜，煙氣剩余能量可用于供熱，如申請?zhí)枮?01310059913.6的“煙氣熱能梯級利用耦合海水淡化技術(shù)的冷熱水量四聯(lián)供系統(tǒng)”。
[0005]但是上述的方案并不能同時利用煙氣和缸套水余熱；缸套冷卻水回路沒有保護措施，不能保證柴油發(fā)電機的安全工作；很難實現(xiàn)余熱的梯級利用，進而影響系統(tǒng)的能量利用效率。此外，季節(jié)的變化，用戶對冷熱水的需求不同，但是上述方案并沒有調(diào)節(jié)性，不能根據(jù)用戶需求及季節(jié)變化調(diào)整淡水、熱水及制冷量的產(chǎn)量。
實用新型內(nèi)容
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供一種充分利用柴油發(fā)電機煙氣和缸套余熱，實現(xiàn)余熱梯級利用，能夠同時獲得電力、淡水、制冷量和熱水的柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，包括柴油發(fā)電機、缸套冷卻水余熱回收系統(tǒng)、海水淡化系統(tǒng)、溴化鋰制冷系統(tǒng)和煙氣余熱供熱系統(tǒng)，所述缸套冷卻水余熱回收系統(tǒng)包括與所述柴油發(fā)電機的缸套連通的冷卻水回路和設(shè)在所述冷卻水回路上的換熱器，所述海水淡化系統(tǒng)包括與所述換熱器連通的蒸餾器，所述煙氣余熱供熱系統(tǒng)包括熱水池，由所述柴油發(fā)電機的煙氣出口引出排氣管道，所述排氣管道形成加熱所述熱水池的第一排氣支路和驅(qū)動溴化鋰制冷系統(tǒng)的第二排氣支路。
[0008]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述溴化鋰制冷系統(tǒng)由循環(huán)泵、吸收器、蒸發(fā)器、第一節(jié)流閥、冷凝器和發(fā)生器依次連接形成制冷回路，所述發(fā)生器設(shè)于所述第二排氣支路上，并通過裝有第二節(jié)流閥的吸收管路與所述吸收器連接。
[0009]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述第二排氣支路流經(jīng)溴化鋰制冷系統(tǒng)后進入所述熱水池，繼續(xù)與所述熱水池換熱。
[0010]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述第一排氣支路和第二排氣支路上均裝有煙氣調(diào)節(jié)閥。
[0011]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述冷卻水回路在缸套的出水口分為第一支路和第二支路，所述第一支路流經(jīng)所述柴油發(fā)電機自身冷卻器后注入缸套的入水口，所述第二支路經(jīng)三通流量調(diào)節(jié)閥分為第三支路和第四支路，所述第三支路流經(jīng)所述柴油發(fā)電機自身冷卻器后注入缸套的入水口，所述第四支路流經(jīng)所述換熱器后注入缸套的入水□。
[0012]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述第一支路、第二支路和第三支路上均裝有截止閥。
[0013]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述蒸餾器上設(shè)有海水入口、濃海水出口和淡水出口，由所述淡水出口引出設(shè)有供用戶使用的第一淡水支路以及與所述熱水池連通的第二淡水支路，所述第一淡水支路和第二淡水支路上均裝有調(diào)節(jié)閥。
[0014]本實用新型的有益效果:本柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)中，柴油發(fā)電機工作發(fā)電供給用戶；產(chǎn)生的缸套冷卻水余熱作為低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的驅(qū)動熱源，產(chǎn)生淡水；柴油發(fā)電機的煙氣一部分進入溴化鋰制冷系統(tǒng)，產(chǎn)生制冷量，滿足用戶制冷需求；另一部分煙氣及溴化鋰制冷系統(tǒng)中降溫后的煙氣能量加熱熱水池，用于產(chǎn)生熱水。
[0015]本發(fā)明通過上述技術(shù)方案可實現(xiàn)柴油發(fā)電機缸套冷卻水和煙氣余熱的充分回收利用，系統(tǒng)能量梯級利用，形成冷熱水電一體化的解決方案，系統(tǒng)能量利用率可達90%以上。此外，本系統(tǒng)可調(diào)節(jié)淡水、熱水、制冷量的產(chǎn)量，可滿足用戶不同季節(jié)的需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0017]圖1是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]參照圖1，本實用新型提供了一種柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，包括柴油發(fā)電機
1、缸套冷卻水余熱回收系統(tǒng)2、海水淡化系統(tǒng)3、溴化鋰制冷系統(tǒng)4和煙氣余熱供熱系統(tǒng)5。
[0019]其中，柴油發(fā)電機I通過柴油發(fā)電機控制器11與用戶負載12連接。柴油通過燃油入口進入柴油發(fā)電機I燃燒驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，柴油發(fā)電機控制器11用于控制柴油發(fā)電機1，并將電力轉(zhuǎn)化成電力用戶的用電要求后輸出，完成電力生產(chǎn)與使用。
[0020]所述缸套冷卻水余熱回收系統(tǒng)2包括與所述柴油發(fā)電機I的缸套連通的冷卻水回路和設(shè)在所述冷卻水回路上的換熱器21，所述冷卻水回路在缸套的出水口分為第一支路和第二支路，所述第一支路流經(jīng)所述柴油發(fā)電機I自身冷卻器13后注入缸套的入水口，所述第二支路經(jīng)三通流量調(diào)節(jié)閥22 (溫控三通流量調(diào)節(jié)閥)分為第三支路和第四支路，所述第三支路流經(jīng)所述柴油發(fā)電機I自身冷卻器13后注入缸套的入水口，所述第四支路流經(jīng)所述換熱器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裝有截止閥。
[0021]缸套冷卻水經(jīng)缸套的出水口流出后分成兩條支路，第一支路經(jīng)1#截止閥23流至柴油發(fā)電機I自身的散熱器21作為備用冷卻回路，隨后缸套冷卻水流經(jīng)1#單向閥24后通過缸套的入水口重新返回柴油發(fā)電機I。第二支路經(jīng)2#截止閥25連接至三通流量調(diào)節(jié)閥22 (溫控三通流量調(diào)節(jié)閥)，根據(jù)缸套冷卻水溫度情況調(diào)節(jié)缸套冷卻水流入換熱器21和柴油發(fā)電機冷卻器13的流量，之后流經(jīng)2#單向閥26后通過缸套的入水口重新返回柴油發(fā)電機I。缸套冷卻水余熱回收系通過換熱器21與海水淡化系統(tǒng)3相連。
[0022]所述煙氣余熱供熱系統(tǒng)5包括熱水池51，由所述柴油發(fā)電機I的煙氣出口引出排氣管道，所述排氣管道形成加熱所述熱水池51的第一排氣支路52和驅(qū)動溴化鋰制冷系統(tǒng)
4的第二排氣支路53，所述第一排氣支路52和第二排氣支路53上均裝有煙氣調(diào)節(jié)閥。所述第二排氣支路53流經(jīng)溴化鋰制冷系統(tǒng)4后進入所述熱水池51，繼續(xù)與所述熱水池51換熱。
[0023]所述煙氣余熱供熱系統(tǒng)5的熱源一部分經(jīng)1#煙氣調(diào)節(jié)閥54直接來自柴油發(fā)電機I的煙氣，另一部分來自經(jīng)過溴化鋰制冷系統(tǒng)4降溫后的煙氣，兩種熱源均與熱水池51連接，熱量利用完畢后煙氣排出，從海水淡化系統(tǒng)3產(chǎn)生的淡水一部分進入到熱水池51，熱水池51產(chǎn)生的熱水供應(yīng)給熱水用戶。
[0024]所述海水淡化系統(tǒng)3包括與所述換熱器21連通的蒸餾器31，所述蒸餾器31上設(shè)有海水入口、濃海水出口和淡水出口，由所述淡水出口引出設(shè)有供用戶使用的第一淡水支路32以及與所述熱水池51連通的第二淡水支路33，所述第一淡水支路32和第二淡水支路33上均裝有調(diào)節(jié)閥。
[0025]換熱器21和蒸餾器31 (低溫多效蒸餾器)首尾相連，并有海水從蒸餾器31的海水入口進入，經(jīng)低溫多效蒸發(fā)脫鹽淡化后產(chǎn)生淡水，剩余濃海水經(jīng)底部濃海水出口排出。產(chǎn)生的淡水從淡水出口流出，通過1#調(diào)節(jié)閥34和2#調(diào)節(jié)閥35分配進入熱水池51和淡水用戶的流量。經(jīng)過換熱器21回收柴油發(fā)電機I的缸套冷卻水余熱后，打入蒸餾器31，作為海水淡化系統(tǒng)的熱源，加熱海水蒸發(fā)進而產(chǎn)生淡水供給用戶，降溫后的缸套冷卻水重新注入柴油發(fā)電機I完成循環(huán)。
[0026]所述溴化鋰制冷系統(tǒng)4由循環(huán)泵41、吸收器42、蒸發(fā)器43、第一節(jié)流閥44、冷凝器45和發(fā)生器46依次連接形成制冷回路，所述發(fā)生器46設(shè)于所述第二排氣支路53上，并通過裝有第二節(jié)流閥47的吸收管路與所述吸收器43連接。
[0027]柴油在柴油發(fā)電機I氣缸中燃燒產(chǎn)生的煙氣從煙氣出口流出，經(jīng)過1#煙氣調(diào)節(jié)閥54和2#煙氣調(diào)節(jié)閥55分配進入溴化鋰制冷系統(tǒng)4和熱水池51的流量，一部分煙氣進入發(fā)生器46加熱制冷劑溴化鋰溶液，溶液中大部分水蒸發(fā)，產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)管道進入冷凝器45，通過海水對水蒸氣進行冷凝，隨后經(jīng)過第一節(jié)流閥44進入蒸發(fā)器43，蒸發(fā)器43連接制冷用戶，水蒸發(fā)吸收熱能，進而給用戶提供制冷量。剩余溴化鋰濃溶液經(jīng)第二節(jié)流閥47由管道流入吸收器42，吸收器42與蒸發(fā)器43相連接，吸收器42吸收來自蒸發(fā)器43的水蒸汽，冷卻后經(jīng)過循環(huán)泵41打入發(fā)生器46完成循環(huán)。
[0028]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:包括柴油發(fā)電機、缸套冷卻水余熱回收系統(tǒng)、海水淡化系統(tǒng)、溴化鋰制冷系統(tǒng)和煙氣余熱供熱系統(tǒng)，所述缸套冷卻水余熱回收系統(tǒng)包括與所述柴油發(fā)電機的缸套連通的冷卻水回路和設(shè)在所述冷卻水回路上的換熱器，所述海水淡化系統(tǒng)包括與所述換熱器連通的蒸餾器，所述煙氣余熱供熱系統(tǒng)包括熱水池，由所述柴油發(fā)電機的煙氣出口引出排氣管道，所述排氣管道形成加熱所述熱水池的第一排氣支路和驅(qū)動溴化鋰制冷系統(tǒng)的第二排氣支路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述溴化鋰制冷系統(tǒng)由循環(huán)泵、吸收器、蒸發(fā)器、第一節(jié)流閥、冷凝器和發(fā)生器依次連接形成制冷回路，所述發(fā)生器設(shè)于所述第二排氣支路上，并通過裝有第二節(jié)流閥的吸收管路與所述吸收器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述第二排氣支路流經(jīng)溴化鋰制冷系統(tǒng)后進入所述熱水池，繼續(xù)與所述熱水池換熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述第一排氣支路和第二排氣支路上均裝有煙氣調(diào)節(jié)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻水回路在缸套的出水口分為第一支路和第二支路，所述第一支路流經(jīng)所述柴油發(fā)電機自身冷卻器后注入缸套的入水口，所述第二支路經(jīng)三通流量調(diào)節(jié)閥分為第三支路和第四支路，所述第三支路流經(jīng)所述柴油發(fā)電機自身冷卻器后注入缸套的入水口，所述第四支路流經(jīng)所述換熱器后注入缸套的入水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述第一支路、第二支路和第三支路上均裝有截止閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柴油發(fā)電機冷熱水電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述蒸餾器上設(shè)有海水入口、濃海水出口和淡水出口，由所述淡水出口引出設(shè)有供用戶使用的第一淡水支路以及與所述熱水池連通的第二淡水支路，所述第一淡水支路和第二淡水支路上均裝有調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號】F25B29/00GK203962198SQ201420348035
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】張鳳鳴, 陳順權(quán), 馮東東, 徐士鳴, 楊偉 申請人:廣州中國科學(xué)院先進技術(shù)研究所