深度回收内燃机热量的分布式能源站系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种深度回收内燃机热量的分布式能源站系统，属于天然气分布式能源应用技术领域。它解决了现有技术设计未对低温的中冷水的热量、以及余热利用设备后烟气的冷凝加以利用等问题。本深度回收内燃机热量的分布式能源站系统包括内燃机，内燃机与蒸汽热泵子系统相连，内燃机与蒸汽热泵子系统之间连有缸套水热吸收子系统等。本深度回收内燃机热量的分布式能源站系统的优点在于：充分利用内燃机出口烟气和内燃机缸套水的热量产生蒸汽，并利用中冷水热量以及余热锅炉的排烟产生低温热源水，并在蒸汽热泵子系统中，利用蒸汽做驱动，吸收低温热源水的热量来供热，充分利用低品位的热量，提高系统的能源利用效率。

Distributed energy station system for deep recovery of internal combustion engine heat

The utility model provides a distributed energy station system for deep recovery of internal combustion engine heat, which belongs to the field of natural gas distributed energy application technology. The utility model solves the problems existing in the prior art that the heat of the cold water in the low temperature is not designed, and the condensation of the flue gas after the waste heat utilization equipment is utilized. The distributed energy station system for deep recovery of internal combustion engine heat includes an internal combustion engine, an internal combustion engine and a steam heat pump subsystem, and a water jacket heat absorption subsystem connected to the steam heat pump subsystem. The advantages of distributed energy station system of internal combustion engine heat recovery the depth is: make full use of internal combustion engine and engine cylinder outlet flue gas heat water to produce steam, and produce a low temperature heat source water using cold water in the heat and exhaust heat boiler, and the steam heat pump system, the use of steam driven, water absorption of low temperature heat source heat to heating and make full use of low grade heat, improve the utilization efficiency of the system energy.

【技术实现步骤摘要】
深度回收内燃机热量的分布式能源站系统
本技术属于天然气分布式能源应用
，可以适用于有供热区域办公型楼宇式分布式能源站中，尤其是涉及一种深度回收内燃机热量的分布式能源站系统。
技术介绍
进入燃气内燃机的天然气在内燃机内做功后，将部分燃气的热量转化为电，剩余的热量由烟气，缸套水、中冷水，散热等带走。目前，设计的燃气内燃机分布式能源站系统，采用的配置一般为燃气内燃机加烟气热水型溴化锂的形式，烟气和高温的缸套水进入烟气热水型溴化锂进行制冷或者制热。这种分布式能源站系统，仅仅利用了部分内燃机排烟以及缸套水这部分高温热源的热量，而另外一部分由中冷水带走的热量，约占输入热量的10%，这部分低温热量并没有得以利用。并且，经余热利用设备后的排烟，排烟温度一般在130-170℃，烟气中的大量显热未得到回收，同时烟气中水蒸气不会发生冷凝，水蒸气的潜热也无法利用，因而排烟热损失巨大。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，节能效果好的深度回收内燃机热量的分布式能源站系统。为达到上述目的，本技术采用了下列技术方案：本技术的深度回收内燃机热量的分布式能源站系统包括内燃机，其特征在于：内燃机与蒸汽热泵子系统相连，内燃机与蒸汽热泵子系统之间连有缸套水热吸收子系统,缸套水热吸收子系统与烟气冷凝热吸收子系统连接，内燃机还与中冷水热吸收子系统连接，中冷水热吸收子系统和烟气冷凝热吸收子系统分别与低温热源存储子系统连接，低温热源存储子系统与蒸汽热泵子系统相连。中冷水热吸收子系统吸收内燃机中冷水热量产生的低温热源水存储于低温热源存储子系统中、提高了中冷水的热量的利用率，烟气冷凝热吸收子系统通过回收烟气热量产生的低温热源水也存储于低温热源存储子系统中、使烟气显热和和烟气中水蒸气的气化潜热被进一步回收，低温热源存储子系统中的低温热源水进入蒸汽热泵子系统进行制热，蒸汽热泵子系统借助缸套水热吸收子系统中的蒸汽、进一步回收利用低温烟气段热量，在夏季时蒸汽热泵子系统利用该蒸汽的热量供冷，在冬季时蒸汽热泵子系统借助该蒸汽的驱动来吸收低温热源存储子系统中的热水热量来供热，提高了能源的利用效率。优选地，本系统还包括分别与缸套水热吸收子系统、中冷水热吸收子系统和烟气冷凝热吸收子系统相连的补水调节子系统。补水调节子系统的设置便于根据缸套水热吸收子系统、中冷水热吸收子系统和烟气冷凝热吸收子系统中水量情况及时补水、从而保证系统的正常运行、提高使用寿命。优选地，缸套水热吸收子系统包括分别与蒸汽热泵子系统相连的缸套水板式换热器和余热锅炉，缸套水板式换热器和余热锅炉间连接有余热锅炉给水管，余热锅炉给水管上设有余热锅炉给水泵，缸套水板式换热器和内燃机之间并连有缸套水出水管和缸套水回水管，缸套水出水管上设有缸套水循环泵，余热锅炉还与烟气冷凝热吸收子系统连接，缸套水出水管与补水调节子系统连接。缸套水板式换热器和余热锅炉的设置提高了缸套水的热量的利用率，缸套水循环泵和余热锅炉给水泵的设置提高了循环速度、进一步提高了热量的吸收效率。优选地，烟气冷凝热吸收子系统包括一端与余热锅炉连接的烟气入口管，烟气入口管的另一端与烟气冷凝换热器连接，烟气冷凝换热器与低温热源存储子系统之间并连有烟气冷凝部分低温热源水出水管和烟气冷凝部分低温热源水回水管，烟气冷凝部分低温热源水出水管上设有烟气冷凝部分低温热源水循环泵，烟气冷凝部分低温热源水出水管与补水调节子系统连接。烟气冷凝换热器的设置进一步回收余热锅炉中的烟气热量。优选地，烟气冷凝热吸收子系统还包括两端分别连接于内燃机和余热锅炉的内燃机排烟管。内燃机排烟管的设置使内燃机中产生的高温烟气输入到余热锅炉中，进一步提高了系统对烟气的热吸收率。优选地，蒸汽热泵子系统包括蒸汽型溴化锂热泵，蒸汽型溴化锂热泵分别通过热泵蒸汽入口管、和热泵凝水管与余热锅炉和缸套水板式换热器一一连接。蒸汽型溴化锂热泵可方便处理来自热泵蒸汽入口管的蒸汽，比起烟气热水型热泵结构简单、热利用效率更好。优选地，中冷水热吸收子系统包括中冷水板式换热器，中冷水板式换热器和内燃机之间并连中冷水出水管和中冷水回水管，中冷水出水管上设有中冷水循环水泵，中冷水板式换热器与低温热源存储子系统之间并连有中冷水部分低温热源水出水管和中冷水部分低温热源水回水管，中冷水部分低温热源水回水管上设有中冷水部分低温热源水循环泵，中冷水出水管和中冷水部分低温热源水出水管分别与补水调节子系统连接。中冷水板式换热器极大地提高了来自内燃机中的中冷水的热吸收率，中冷水循环水泵和中冷水部分低温热源水循环泵的设置进一步加快了中冷水的循环速度、进一步提高了热量的吸收效率。优选地，补水调节子系统包括补水箱，补水箱与缸套水热吸收子系统之间通过缸套水补水管连接，补水箱与中冷水热吸收子系统通过中冷水补水管连接，补水箱与低温热源存储子系统之间并连有中冷水部分低温热源水补水管和烟气冷凝部分低温热源水补水管。结构简单、安装方便。优选地，低温热源存储子系统包括低温热源水水箱，低温热源水水箱分别与烟气冷凝热吸收子系统、中冷水热吸收子系统连接，低温热源水水箱与蒸汽热泵子系统之间并连有低温热源水箱出水管和低温热源水箱回水管，低温热源水箱出水管上设有低温热源水箱热水循环泵。低温热源水水箱的设置为蒸汽热泵子系统提供了足量的热源，便于冬天给终端来供热。优选地，内燃机上连有天然气进气管。天然气进气管的设置便于更方便的将燃气输入内燃机中。与现有技术相比，本深度回收内燃机热量的分布式能源站系统的优点在于：充分利用内燃机出口烟气和内燃机缸套水的热量产生蒸汽，并利用中冷水热量以及余热锅炉的排烟产生低温热源水，并在蒸汽热泵子系统中，利用蒸汽做驱动，吸收低温热源水的热量来供热，充分利用低品位的热量，提高系统的能源利用效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1提供了本技术实施例的结构示意图。图中，1—内燃机、2—缸套水板式换热器、3—余热锅炉、4—蒸汽型溴化锂热泵、5—中冷水板式换热器、6—烟气冷凝换热器、7—低温热源水水箱、8—补水箱、9—内燃机排烟管、10—缸套水出水管、11—缸套水循环泵、12-余热锅炉给水泵、13—热泵蒸汽入口管、14—缸套水补水管、15—缸套水回水管、16—热泵凝水管、17-中冷水循环水泵、18-中冷水出水管、19-中冷水回水管、20-中冷水补水管、21-烟气冷凝换热器烟气入口管、22-低温热源水箱出水管、23-低温热源水箱回水管、24-中冷水部分低温热源水补水管、25-烟气冷凝部分低温热源水补水管、26-余热锅炉给水管、27-烟气冷凝部分低温热源水出水管、28-烟气冷凝部分低温热源水回水管、29-低温热源水箱热水循环泵、30-中冷水部分低温热源水循环泵、31-烟气冷凝部分低温热源水循环泵、32-中冷水部分低温热源水出水管、33-中冷水部分低温热源水回水管、34-天然气进气管。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深度回收内燃机热量的分布式能源站系统，包括内燃机（1），其特征在于：所述的内燃机（1）与蒸汽热泵子系统相连，所述的内燃机（1）与蒸汽热泵子系统之间连有缸套水热吸收子系统,所述的缸套水热吸收子系统与烟气冷凝热吸收子系统连接，所述的内燃机（1）还与中冷水热吸收子系统连接，所述的中冷水热吸收子系统和烟气冷凝热吸收子系统分别与低温热源存储子系统连接，所述的低温热源存储子系统与蒸汽热泵子系统相连。

【技术特征摘要】
1.一种深度回收内燃机热量的分布式能源站系统，包括内燃机（1），其特征在于：所述的内燃机（1）与蒸汽热泵子系统相连，所述的内燃机（1）与蒸汽热泵子系统之间连有缸套水热吸收子系统,所述的缸套水热吸收子系统与烟气冷凝热吸收子系统连接，所述的内燃机（1）还与中冷水热吸收子系统连接，所述的中冷水热吸收子系统和烟气冷凝热吸收子系统分别与低温热源存储子系统连接，所述的低温热源存储子系统与蒸汽热泵子系统相连。2.根据权利要求1所述的深度回收内燃机热量的分布式能源站系统，其特征在于，本系统还包括分别与所述的缸套水热吸收子系统、中冷水热吸收子系统和烟气冷凝热吸收子系统相连的补水调节子系统。3.根据权利要求2所述的深度回收内燃机热量的分布式能源站系统，其特征在于，所述的缸套水热吸收子系统包括分别与蒸汽热泵子系统相连的缸套水板式换热器（2）和余热锅炉（3），所述的缸套水板式换热器（2）和余热锅炉（3）间连接有余热锅炉给水管（26），所述的余热锅炉给水管（26）上设有余热锅炉给水泵（12），所述的缸套水板式换热器（2）和内燃机（1）之间并连有缸套水出水管（10）和缸套水回水管（15），所述的缸套水出水管（10）上设有缸套水循环泵（11），所述的余热锅炉（3）还与烟气冷凝热吸收子系统连接，所述的缸套水出水管（10）与补水调节子系统连接。4.根据权利要求3所述的深度回收内燃机热量的分布式能源站系统，其特征在于，所述的烟气冷凝热吸收子系统包括一端与余热锅炉（3）连接的烟气入口管（21），所述的烟气入口管（21）的另一端与烟气冷凝换热器（6）连接，所述的烟气冷凝换热器（6）与低温热源存储子系统之间并连有烟气冷凝部分低温热源水出水管（27）和烟气冷凝部分低温热源水回水管（28），所述的烟气冷凝部分低温热源水出水管（27）上设有烟气冷凝部分低温热源水循环泵（31），所述的烟气冷凝部分低温热源水出水管（27）与补水调节子系统连接。5.根据权利要求4所述的深度回收内燃机热量的分布式能源站系统，其特征在于，所述的烟气冷凝热吸收子系统还包括两端分别连接于所述的内燃机...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩苗苗，周保中，张瑞臣，谭袖，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：浙江,33