一种内燃机余热利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种内燃机余热利用系统，预热器的放热侧出口与内燃机中换热管的入口相连通，内燃机中换热管的出口与预热器的放热侧入口相连通，冷凝器的放热侧出口与预热器的吸热侧入口相连通，预热器的吸热侧出口与ORC蒸发器的管侧入口相连通，ORC蒸发器的管侧出口与ORC透平机的入口相连通，ORC透平机的排汽口与冷凝器的放热侧入口相连通，冷凝器的吸热侧出口与冷却塔的入口相连通，冷却塔的出口与冷凝器的吸热侧入口相连通，ORC透平机的输出轴与发电机的驱动轴相连接，该系统能够充分回收内燃机的余热，且投资成本较低。且投资成本较低。且投资成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种内燃机余热利用系统


[0001]本技术属于内燃机余热回收
，涉及一种内燃机余热利用系统。

技术介绍

[0002]内燃机组是将液体或者气体燃料与空气混合后，直接输入气缸内部燃烧并产生动力得设备，是一种将热能转化为机械能得热机，具有体积小、热效率高、启动性能好等优点。目前，内燃机可用余热主要分为两部分，一部分分为内燃机排放烟气的热量；一部分为套缸内的冷却水，由于一般内燃机发电机组排烟温度在300
‑
400℃左右，冷却水也能达到70
‑
90℃，余热利用潜力比较大。如果把这两部分热量加以合理利用，夏季可以利用余热进行制冷，冬天可以用来采暖，日常可供生活热水，不仅能够节约能源，提高能源综合利用率，提高生活舒适性，同时能够保护环境，减少温室气体排放。同时，如果这部分余热像燃机机组一样建立余热锅炉进行余热回收，则投资大、效益低。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种内燃机余热利用系统，该系统能够充分回收内燃机的余热，且投资成本较低。
[0004]为达到上述目的，本技术所述的内燃机余热利用系统包括内燃机、烟气出口三通阀、ORC蒸发器、ORC透平机、发电机、冷却塔、冷凝器、预热器、换热器及烟气旁路管道；
[0005]燃烧输入管道经换热器的吸热侧与内燃机的燃料入口相连通，内燃机的烟气出口与烟气出口三通阀的第一个开口相连通，烟气出口三通阀的第二个开口与ORC蒸发器的壳侧入口相连通，烟气出口三通阀的第三个开口及ORC蒸发器的壳侧出口与换热器的放热侧入口相连通，换热器的放热侧出口与外界环境相连通；
[0006]预热器的放热侧出口与内燃机中换热管的入口相连通，内燃机中换热管的出口与预热器的放热侧入口相连通，冷凝器的放热侧出口与预热器的吸热侧入口相连通，预热器的吸热侧出口与ORC蒸发器的管侧入口相连通，ORC蒸发器的管侧出口与ORC透平机的入口相连通，ORC透平机的排汽口与冷凝器的放热侧入口相连通，冷凝器的吸热侧出口与冷却塔的入口相连通，冷却塔的出口与冷凝器的吸热侧入口相连通，ORC透平机的输出轴与发电机的驱动轴相连接。
[0007]补水管道与内燃机中换热管的入口相连通，补水管道上设置有补水阀。
[0008]供热管道与内燃机中换热管的出口相连通，供热管道上设置有供热阀。
[0009]冷却塔的出口经冷却泵与冷凝器的吸热侧入口相连通。
[0010]换热器的放热侧出口经消音器与外界环境相连通。
[0011]冷凝器的放热侧出口经工质泵与预热器的吸热侧入口相连通。
[0012]预热器的放热侧出口经缸套水循环泵与内燃机中换热管的入口相连通。
[0013]ORC透平机与发电机同轴布置。
[0014]本技术具有以下有益效果：
[0015]本技术所述的内燃机余热利用系统在具体操作时，利用内燃机组的烟气余热和套缸冷却水余热进行发电，充分利用中低品位余热，减少资源和热能损失。同时利用套缸冷却水的余热对有机朗肯循环工质进行预热，然后利用烟气余热继续加热工质，进而推动透平机，带动发电机发电，最后利用烟气余热对内燃机组燃料进行加热，实现烟气能量充分利用，避免热量损失，结构简单，投资成本较低。
附图说明
[0016]图1为本技术的结构示意图。
[0017]其中，1为内燃机、2为烟气出口三通阀、3为ORC蒸发器、4为ORC透平机、5为发电机、6为冷却塔、7为冷却泵、8为冷凝器、9为工质泵、10为预热器、11为缸套水循环泵、12为补水阀、13为供热阀、14为换热器、15为消音器、16为烟气旁路管道。
具体实施方式
[0018]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本技术公开的概念。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
[0019]在附图中示出了根据本技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0020]参考图1，本技术所述的内燃机余热利用系统包括内燃机1、烟气出口三通阀2、ORC蒸发器3、ORC透平机4、发电机5、冷却塔6、冷却泵7、冷凝器8、工质泵9、预热器10、缸套水循环泵11、补水阀12、供热阀13、换热器14、消音器15及烟气旁路管道16；
[0021]燃烧输入管道经换热器14的吸热侧与内燃机1的燃料入口相连通，内燃机1的烟气出口与烟气出口三通阀2的第一个开口相连通，烟气出口三通阀2的第二个开口与ORC蒸发器3的壳侧入口相连通，烟气出口三通阀2的第三个开口及ORC蒸发器3的壳侧出口与换热器14的放热侧入口相连通，换热器14的放热侧出口经消音器15与外界环境相连通；
[0022]预热器10的放热侧出口经缸套水循环泵11与内燃机1中换热管的入口相连通，内燃机1中换热管的出口与预热器10的放热侧入口相连通，冷凝器8的放热侧出口经工质泵9与预热器10的吸热侧入口相连通，预热器10的吸热侧出口与ORC蒸发器3的管侧入口相连通，ORC蒸发器3的管侧出口与ORC透平机4的入口相连通，ORC透平机4的排汽口与冷凝器8的放热侧入口相连通，冷凝器8的吸热侧出口与冷却塔6的入口相连通，冷却塔6的出口经冷却泵7与冷凝器8的吸热侧入口相连通。
[0023]补水管道与内燃机1中换热管的入口相连通，补水管道上设置有补水阀12，供热管道与内燃机1中换热管的出口相连通，供热管道上设置有供热阀13。
[0024]本技术的工作过程为：
[0025]工质在ORC蒸发器3中吸收烟气的热量，进而推动ORC透平机4，ORC透平机4的排气进入到冷凝器8中降温凝结，然后通过工质泵9输送到预热器10，进行预热后进入ORC蒸发器3。
[0026]另外，内燃机1输出的烟气经烟气出口三通阀2后分为两路，其中一路进入到ORC蒸发器3中放热，然后进入到换热器14中进行二次风热，另一路直接进入到换热器14中放热，以实现烟气余热的梯级利用。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内燃机余热利用系统，其特征在于，包括内燃机(1)、烟气出口三通阀(2)、ORC蒸发器(3)、ORC透平机(4)、发电机(5)、冷却塔(6)、冷凝器(8)、预热器(10)、换热器(14)及烟气旁路管道(16)；燃烧输入管道经换热器(14)的吸热侧与内燃机(1)的燃料入口相连通，内燃机(1)的烟气出口与烟气出口三通阀(2)的第一个开口相连通，烟气出口三通阀(2)的第二个开口与ORC蒸发器(3)的壳侧入口相连通，烟气出口三通阀(2)的第三个开口及ORC蒸发器(3)的壳侧出口与换热器(14)的放热侧入口相连通，换热器(14)的放热侧出口与外界环境相连通；预热器(10)的放热侧出口与内燃机(1)中换热管的入口相连通，内燃机(1)中换热管的出口与预热器(10)的放热侧入口相连通，冷凝器(8)的放热侧出口与预热器(10)的吸热侧入口相连通，预热器(10)的吸热侧出口与ORC蒸发器(3)的管侧入口相连通，ORC蒸发器(3)的管侧出口与ORC透平机(4)的入口相连通，ORC透平机(4)的排汽口与冷凝器(8)的放热侧入口相连通，冷凝器(8)的吸热侧出口与冷却塔(6)的入口相连通，冷却塔(6)的出口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明理，普建国，伍刚，高景辉，王涛，闫文臣，张泉，蔺奕存，李正宽，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：