天然气发电机组余热及二氧化碳利用装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种天然气发电机组余热及二氧化碳利用装置，包括天然气发电机组、燃气锅炉、尾气后处理装置、余热锅炉、储热罐、第一电动三通阀和第二电动三通阀，天然气输入端口A通过输入管道分成两路，一路与天然气发动机输入端相连，另一路与燃气锅炉输入端相连，燃气锅炉输出管道通过第一电动三通阀分别与端口B及燃气锅炉第一输入端相连，储热罐输出端通过第二截止阀和端口C相连。天然气发动机尾气排放管道通过尾气后处理装置、余热锅炉，再通过第二电动三通阀分别与储热罐第二输入端和端口D相连，余热锅炉还设有二氧化碳气体再利用输出管路。本发明专利技术的综合热效率高达90%，具有显著的节能减排效果，同时有效地避免了尾气带来的环境污染。

【技术实现步骤摘要】
天然气发电机组余热及二氧化碳利用装置
本专利技术涉及一种内燃机尾气处理后的再次利用装置，特别涉及一种天然气发电机组气体及余热的再次利用装置，属于内燃机节能

技术介绍
随着人们对内燃机环保节能的要求越来越高，内燃机排放法规也日益严格。内燃机在运行过程中，除了自身产生大量的热量外，还向外界排出大量高温尾气，严重污染环境。由于内燃机的热损失较大，导致其热效率通常仅有40%左右。如何回收并利用内燃机排放的高温尾气，提高其热效率，并利用经过尾气后处理转换成的二氧化碳气体，是内燃机领域需要解决的一大技术难题。近年来，作为清洁能源的天然气正在得到大规模开发和使用，天然气发动机随之脱颖而出。目前，还处于天然气发动机研发的初级阶段，相关配套设施还在研发过程中。因此，充分发挥天然气发动机其自身清洁的特点，回收利用其排气余热散失的高温能量，从而使整个天然气发动机达到高效节能的目的，是天然气发动机研发领域目前的一大课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种天然气发电机组余热及二氧化碳利用装置，使天然气发动机的能量和利用率得到较大提高，减少排放污染。本专利技术的目的是这样实现的：一种天然气发电机组余热及二氧化碳利用装置，包括由天然气发动机和发电机连接组成的天然气发电机组、燃气锅炉、尾气后处理装置、余热锅炉、储热罐、第一电动三通阀和第二电动三通阀，天然气输入端口A通过输入管道分成两路，一路与天然气发动机输入端相连，另一路通过第一截止阀与燃气锅炉输入端相连，燃气锅炉输出管道通过第一电动三通阀分别与供热输出端口B及燃气锅炉第一输入端相连，储热罐输出端通过第二截止阀和供热输出端口C相连；天然气发动机尾气排放管道通过尾气后处理装置与余热锅炉输入端相连，余热锅炉输出端通过第二电动三通阀分别与储热罐第二输入端和供热输出端口D相连；所述余热锅炉还设有二氧化碳气体再利用输出管路。本专利技术的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。进一步的，输入尾气后处理装置的天然气发动机排气温度范围为250℃～450℃。天然气发动机的排气经过尾气后处理装置和余热锅炉后的压力下降不能超过0.002MPa。进一步的，所述余热锅炉为高温和低温两级串联式余热锅炉，其中高温级余热锅炉的烟气出口温度不能低于110℃，而低温级余热锅炉的烟气出口温度范围为30℃～50℃。进一步的，所述尾气后处理装置内填充2～3层蜂窝状的催化剂和35%～45%的尿素溶液。本专利技术的天然气输入端口A除了可直接输入天然气发电机组发电外，还通过第一截止阀与燃气锅炉输入端相连，从而使燃气锅炉直接对外界提供热能；天然气发动机通过尾气净化装置与余热锅炉相连，既能净化尾气，又能提取尾气热量对外供热或将热能输送到储热罐备用。余热锅炉将净化后主要成份是二氧化碳的尾气温度降到30℃～50℃后，通过二氧化碳气体再利用输出管路通向现代温室，二氧化碳气体作为气肥增强了植物的光合作用，提高了植物的产量，从而提高了本专利技术的能源利用率。本专利技术的综合热效率高达90%，具有显著的节能减排效果，同时有效地避免了发动机排气带来的环境污染。本专利技术的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。附图说明图1是本专利技术的结构简图。具体实施方式：下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术包括天然气发电机组1、燃气锅炉2、尾气后处理装置3、余热锅炉4和储热罐5、第一电动三通阀6和第二电动三通阀7，天然气发电机组1由天然气发动机11和发电机12连接组成，天然气输入端口A通过输入管道8分成两路，一路与天然气发动机输入端111相连，另一路通过第一截止阀91与燃气锅炉输入端21相连，燃气锅炉输出管道22与第一电动三通阀输入端61相连，第一电动三通阀第一输出端62与储热罐第一输入端51相连，第一电动三通阀第二输出端63与供热输出端口B相连，储热罐输出端53通过第二截止阀92和供热输出端口C相连。天然气发动机尾气排放管道13通过尾气后处理装置3与余热锅炉输入端41相连，天然气发动机250℃～450℃的尾气输入尾气后处理装置3。余热锅炉输出端42与第二电动三通阀输入端71相连，第二电动三通阀第一输出端72与储热罐第二输入端52相连，第二电动三通阀第二输出端73供热输出端口D相连。天然气发动机11的高温（280℃～360℃）尾气直接进入尾气后处理装置3中清除掉其中的氮氧化物，余热锅炉4回收利用天然气发动机11的高温排气的余热产生的热水经第二电动三通阀7可以直接通过D口向外界提供热能，也可以通过第一电动三通阀6存储在储热罐5中。需要时，打开第二截止阀92通过C口向外界提供热能。天然气发动机11的尾气经过尾气后处理装置3和余热锅炉4后的压力下降不能超过0.002MPa。余热锅炉4还设有二氧化碳气体再利用输出管路43，余热锅炉4将净化后主要成份是二氧化碳的尾气温度降到30℃～50℃，可通过二氧化碳气体再利用输出管路43通向现代温室，二氧化碳气体作为气肥可促进植物的光合作用。尾气后处理装置3内填充2～3层蜂窝状的催化剂和35%～45%的尿素溶液。余热锅炉4为高温和低温两级串联式余热锅炉，其中高温级余热锅炉的烟气出口温度不能低于110℃，而低温级余热锅炉的烟气出口温度范围为30℃～50℃。本专利技术可将经过尾气后处理装置3处理后主要成份是二氧化碳的尾气在通过余热锅炉4降温到30℃～50℃后，通过二氧化碳气体再利用输出管路43从E口输出到现代温室，作为促进植物光合作用的气肥使用，提高作物的产出率。据用户对热能的需求，确定天然气是否需要进入燃气锅炉2，若需要进入，则开启第一截止阀91，燃气锅炉2产出的热水通过第一电动三通阀6从B口输出；反之，则关闭第一截止阀91。热能是否经过第一电动三通阀6或第二电动三通阀7进入储热罐5是由外围热能负荷分配控制系统进行控制的，通过自动控制第一电动三通阀6或第二电动三通阀7的开闭来实现。当需要燃气锅炉2向储热罐5输送热水时，第一电动三通阀6开启，第一电动三通阀第一输出端62与储热罐第一输入端51相通的位置，燃气锅炉2输出的热水通过储热罐第一输入端51进入储热罐5。第一电动三通阀第二输出端63关闭，B口无热水输出。当需要余热锅炉4向储热罐5输送热水时，第二电动三通阀7开启到第二电动三通阀第一输出端72与储热罐第二输入端52相通的位置，余热锅炉4输出的热水通过第二电动三通阀第一输出端72通过储热罐第二输入端52进入储热罐5，第二电动三通阀第二输出端73关闭，D口无热水输出。当C口需要热水输出时，开启第二截止阀92，C口有热水输出。本专利技术共有B、C、D三个端口向外输出热水。除上述实施例外，本专利技术还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等变换形成的技术方案，均落在本专利技术要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气发电机组余热及二氧化碳利用装置，包括由天然气发动机和发电机连接组成的天然气发电机组，其特征在于：还包括燃气锅炉、尾气后处理装置、余热锅炉、储热罐、第一电动三通阀和第二电动三通阀，天然气输入端口A通过输入管道分成两路，一路与天然气发动机输入端相连，另一路通过第一截止阀与燃气锅炉输入端相连，燃气锅炉输出端通过第一电动三通阀分别与供热输出端口B及储热罐第一输入端相连，储热罐输出端通过第二截止阀和供热输出端口C相连；天然气发动机尾气排放管道通过尾气后处理装置与余热锅炉输入端相连，余热锅炉输出端通过第二电动三通阀分别与储热罐第二输入端和供热输出端口D相连；所述余热锅炉还设有二氧化碳气体再利用输出管路。

【技术特征摘要】
1.一种天然气发电机组余热及二氧化碳利用装置，包括由天然气发动机和发电机连接组成的天然气发电机组，其特征在于：还包括燃气锅炉、尾气后处理装置、余热锅炉、储热罐、第一电动三通阀和第二电动三通阀，天然气输入端口A通过输入管道分成两路，一路与天然气发动机输入端相连，另一路通过第一截止阀与燃气锅炉输入端相连，燃气锅炉输出端通过第一电动三通阀分别与供热输出端口B及储热罐第一输入端相连，储热罐输出端通过第二截止阀和供热输出端口C相连；天然气发动机尾气排放管道通过尾气后处理装置与余热锅炉输入端相连，余热锅炉输出端通过第二电动三通阀分别与储热罐第二输入端和供热输出端口D相连；所述余热锅炉还设有二氧化碳气体再利用输出管路。2.根据权利要求1所述的天...

【专利技术属性】
技术研发人员：张占虎，靖海国，黄汉龙，沈建华，
申请(专利权)人：中船动力有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32