本實(shí)用新型涉及余熱回收領(lǐng)域，特別是涉及一種用于回收瓦斯發(fā)電機(jī)組余熱的裝置。

背景技術(shù)：

煤礦瓦斯發(fā)電余熱資源，在目前的技術(shù)條件下，主要有三部分，其一是：約40℃～50℃的中冷水余熱(約占瓦斯燃燒熱的59％左右)；其二是：約80℃～90℃的缸套水余熱(約占瓦斯燃燒熱的20％左右)；其三是：約450℃～550℃的煙氣余熱(約占瓦斯燃燒熱的35％左右)。

傳統(tǒng)瓦斯發(fā)電余熱利用技術(shù)，主要采用傳熱技術(shù)且分別開發(fā)缸套水與煙氣余熱。其存在如下問(wèn)題，第一是：由于缸套水散熱與中冷水散熱共用一個(gè)散熱風(fēng)機(jī)，只開發(fā)缸套水余熱無(wú)法停開瓦斯發(fā)電機(jī)組散熱風(fēng)機(jī)，浪費(fèi)了中冷水余熱和部分缸套水余熱；第二是：缸套水余熱與煙氣余熱分別開發(fā)利用，沒(méi)有形成有機(jī)耦合機(jī)，需系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，才能形成統(tǒng)一熱源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠回收瓦斯發(fā)電機(jī)組的中冷水余熱、缸套水余熱以及煙氣余熱并形成統(tǒng)一熱源的瓦斯發(fā)電余熱回收裝置。

本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置，包括熱泵機(jī)組、板式換熱器和煙氣余熱回收裝置，所述熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器連接在瓦斯發(fā)電機(jī)組的中冷水回路上，中冷水通過(guò)蒸發(fā)器換熱后溫度降低，所述熱泵機(jī)組的冷凝器連接在熱網(wǎng)回水管路上，熱網(wǎng)回水通過(guò)冷凝器換熱后溫度升高，所述板式換熱器連接在瓦斯發(fā)電機(jī)組的缸套水回路以及熱網(wǎng)回水管路上，缸套水通過(guò)板式換熱器換熱后溫度降低，熱網(wǎng)回水通過(guò)板式換熱器換熱后溫度升高，所述煙氣余熱回收裝置連接在瓦斯發(fā)電機(jī)組的排煙管以及熱網(wǎng)回水管路上，熱網(wǎng)回水通過(guò)煙氣余熱回收裝置換熱后溫度升高。

本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置，其中所述煙氣余熱回收裝置為煙氣鍋爐。

本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置，其中所述煙氣余熱回收裝置為換熱器。

本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置，其中所述煙氣鍋爐中，煙氣的流經(jīng)路徑與熱網(wǎng)回水的流經(jīng)路徑相反。

本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置，其中所述換熱器中，煙氣的流經(jīng)路徑與熱網(wǎng)回水的流經(jīng)路徑相反。

本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本實(shí)用新型采用熱泵技術(shù)利用中冷水余熱，并作為供熱熱源的第一級(jí)加熱升溫裝置；采用高效小端差傳熱技術(shù)利用缸套水余熱，并作為供熱熱源的第二級(jí)加熱升溫裝置；采用完全逆流的煙氣傳熱技術(shù)利用高溫?zé)煔庥酂?，并作為供熱熱源的第三?jí)加熱升溫裝置。通過(guò)上述的梯級(jí)加熱升溫裝置，能夠有效回收瓦斯發(fā)電機(jī)組的中冷水余熱、缸套水余熱以及煙氣余熱并形成統(tǒng)一熱源。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，現(xiàn)有的瓦斯發(fā)電機(jī)組的基本配置為：瓦斯燃燒器1，與瓦斯燃燒器1相連接的瓦斯發(fā)電機(jī)組3，所述瓦斯發(fā)電機(jī)組3內(nèi)設(shè)有中冷水換熱器2和缸套水換熱器4，所述中冷水換熱器2上連接有中冷水回路，所述中冷水回路上連接有中冷水循環(huán)泵6和中冷水散熱器8，中冷水換熱器2的出水溫度約為50℃，中冷水換熱器2的進(jìn)水溫度t₁約為40℃。所述缸套水換熱器4上連接有缸套水回路，所述缸套水回路上連接有缸套水循環(huán)泵7和缸套水散熱器9，缸套水換熱器4的出水溫度約為90℃，缸套水換熱器4的進(jìn)水溫度t₂約為80℃。中冷水散熱器8和缸套水散熱器9均通過(guò)散熱風(fēng)機(jī)10進(jìn)行空冷。

本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置包括熱泵機(jī)組、板式換熱器17和煙氣余熱回收裝置18，所述熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器12連接在瓦斯發(fā)電機(jī)組的中冷水回路上，中冷水通過(guò)蒸發(fā)器12換熱后溫度降低(從約50℃降低為約40℃)，所述熱泵機(jī)組的冷凝器14連接在熱網(wǎng)回水管路上，熱網(wǎng)回水通過(guò)冷凝器14換熱后溫度升高(從約70℃升高為74℃)，所述板式換熱器17連接在瓦斯發(fā)電機(jī)組的缸套水回路以及熱網(wǎng)回水管路上，缸套水通過(guò)板式換熱器17換熱后溫度降低(從約90℃降低為80℃)，熱網(wǎng)回水通過(guò)板式換熱器17換熱后溫度升高(從約74℃升高為約88℃)，所述煙氣余熱回收裝置18連接在瓦斯發(fā)電機(jī)組的排煙管5以及熱網(wǎng)回水管路上，熱網(wǎng)回水通過(guò)煙氣余熱回收裝置18換熱后溫度升高(從約88℃升高為約110℃)。

所述熱泵機(jī)組包括蒸發(fā)器12、壓縮機(jī)13、冷凝器14和熱力膨脹閥15，其為現(xiàn)有技術(shù)，在此對(duì)其具體結(jié)構(gòu)不予贅述。

所述蒸發(fā)器12連接在中冷水回路上的具體方式為：在中冷水回路上設(shè)置中冷水電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥11，所述中冷水電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥11位于中冷水循環(huán)泵6和中冷水散熱器8之間，所述蒸發(fā)器12的一端通過(guò)管路與所述中冷水電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥11連接，另一端通過(guò)管路連接在中冷水散熱器8的出水端，蒸發(fā)器12與中冷水散熱器8并聯(lián)設(shè)置。通過(guò)中冷水電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥11可以調(diào)節(jié)中冷水流經(jīng)蒸發(fā)器12還是流經(jīng)中冷水散熱器8。

所述板式換熱器17連接在缸套水回路上的具體方式為：在缸套水回路上設(shè)置缸套水電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥16，所述缸套水電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥16位于缸套水循環(huán)泵7和缸套水散熱器9之間，所述板式換熱器17的一端通過(guò)管路與所述缸套水電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥16連接，另一端通過(guò)管路連接在缸套水散熱器9的出水端，板式換熱器17與缸套水散熱器9并聯(lián)設(shè)置。通過(guò)缸套水電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥16可以調(diào)節(jié)缸套水流經(jīng)板式換熱器17還是流經(jīng)缸套水散熱器9。

本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置，其中所述煙氣余熱回收裝置18為煙氣鍋爐或換熱器。

排煙管5的排煙溫度為450～550℃，所述煙氣鍋爐/換熱器連接在排煙管5上的具體方式為：在所述排煙管5上連通一條支路排煙管20，在排煙管5與支路排煙管20的連接處設(shè)置有煙氣互鎮(zhèn)式三通調(diào)節(jié)裝置19，所述支路排煙管20上連接有煙氣鍋爐/換熱器。通過(guò)煙氣互鎮(zhèn)式三通調(diào)節(jié)裝置19可以調(diào)節(jié)煙氣流經(jīng)排煙管5還是流經(jīng)支路排煙管20。

本實(shí)用新型瓦斯發(fā)電余熱回收裝置，當(dāng)煙氣余熱回收裝置18為煙氣鍋爐時(shí)，所述煙氣鍋爐中，煙氣的流經(jīng)路徑與熱網(wǎng)回水的流經(jīng)路徑相反，所述支路排煙管20也即為煙氣鍋爐的排煙管；當(dāng)煙氣余熱回收裝置18為換熱器時(shí)，所述換熱器中，煙氣的流經(jīng)路徑與熱網(wǎng)回水的流經(jīng)路徑相反。

下面介紹一下本實(shí)用新型的工作原理：

本實(shí)用新型采用熱泵技術(shù)利用中冷水余熱，并作為供熱熱源的第一級(jí)加熱升溫裝置，熱網(wǎng)回水經(jīng)第一級(jí)加熱后，其溫度從約70℃升高到約74℃；采用高效小端差傳熱技術(shù)利用缸套水余熱，并作為供熱熱源的第二級(jí)加熱升溫裝置，經(jīng)過(guò)第一級(jí)加熱后的熱網(wǎng)回水經(jīng)第二級(jí)加熱后，溫度從約74℃升高到約88℃；采用完全逆流的煙氣傳熱技術(shù)利用高溫?zé)煔庥酂?，并作為供熱熱源的第三?jí)加熱升溫裝置，經(jīng)過(guò)第二級(jí)加熱后的熱網(wǎng)回水經(jīng)第三級(jí)加熱后，溫度從約88℃升高到約110℃。通過(guò)上述的梯級(jí)加熱升溫裝置，能夠有效回收瓦斯發(fā)電機(jī)組的中冷水余熱、缸套水余熱以及煙氣余熱并形成統(tǒng)一熱源。

根據(jù)瓦斯發(fā)電機(jī)組不同品位不同余熱量的基本情況，采用不同的技術(shù)措施與梯級(jí)加熱升溫方式，形成70℃～110℃能滿足城市一次熱網(wǎng)參數(shù)要求的瓦斯發(fā)電余熱供熱熱源系統(tǒng)，或形成70℃～88℃與70℃～110℃兩種不同的瓦斯發(fā)電余熱供熱熱源系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

(1)充分利用瓦斯發(fā)電機(jī)組余熱，提升瓦斯燃燒熱的利用率(理論上可達(dá)95％以上)；

(2)本實(shí)用新型可作為整體機(jī)組與瓦斯發(fā)電機(jī)組配套生產(chǎn)，解決現(xiàn)場(chǎng)施工與二次設(shè)計(jì)大量的工作量；

(3)中冷水與缸套水通過(guò)采用電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥，利用t₁、t₂作為精確控制參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)100％的余熱回收，又可節(jié)約瓦斯發(fā)電機(jī)組散熱風(fēng)機(jī)電耗，還可確保發(fā)電機(jī)的安全高效運(yùn)行；

(4)通過(guò)采用熱泵技術(shù)回收中冷水中的余熱，并將其用于熱網(wǎng)回水的第一級(jí)加熱，其與直接通過(guò)電能加熱熱網(wǎng)回水相比，大大地節(jié)省了電能損耗；

(5)通過(guò)采用本實(shí)用新型中的梯級(jí)加熱升溫技術(shù)，即可形成滿足一次網(wǎng)熱網(wǎng)參數(shù)要求的70℃～110℃的一種熱源，又可形成70℃～88℃與70℃～110℃的兩種熱源。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。