冷熱電聯供機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種冷熱電聯供機組，屬于分布式能源【技術領域】，其結構包括燃氣內燃發電機和吸收式制冷機，吸收式制冷機包括上筒和下筒，上筒內設置有高壓發生器、低壓發生器和冷凝器，下筒內設置有蒸發器、吸收器。燃氣內燃發電機的高溫煙氣直接進入溴化鋰吸收式制冷機的高壓發生器進行換熱，換熱后再通過煙氣—熱水換熱器給缸套水升溫，然后向大氣排出130℃以下的低溫煙氣。缸套水經煙氣—熱水換熱器升溫后到與高發并排的低壓發生器進行換熱，然后再回燃氣內燃發電機形成一個循環回路，這樣充分回收發電過程中產生的低品位余熱熱能。冷熱電聯供機組的能源轉換效率提高到80%以上，實現能量梯級利用。
【專利說明】冷熱電聯供機組
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及分布式能源【技術領域】，具體地說是一種冷熱電聯供機組。
【背景技術】
[0002]一般的，天然氣分布式能源節能減排效果明顯，可以優化天然氣利用，并能發揮對電網和天然氣管網的雙重削峰填谷作用，增加能源供應安全性。目前，我國天然氣供應日趨增加，智能電網建設步伐加快，專業化能源服務公司方興未艾，天然氣分布式能源在我國已具備大規模發展的條件。
[0003]冷熱電聯供技術利用天然氣等高品位能源進行發電，發電只能利用天然氣35%左右的燃燒熱量，剩下的熱量如果不利用，不僅是嚴重的能源浪費，還造成熱污染。建筑在需要電力的同時還需要供應冷量、熱量、熱水等，利用先進的余熱利用設備如溴化鋰吸收式制冷機可以把余熱轉換為冷量為建筑或工業工藝制冷，利用余熱回收設備可以實現采暖或工業烘干等功能，這樣充分利用發電機產生的余熱。
[0004]冷熱電聯供機組讓天然氣產生高品質電能的同時，還充分回收發電過程中產生的低品位余熱，這樣能源轉換效率提高到80%以上，實現能量梯級利用，是一種非常好的節能技術。
[0005]目前國內的冷熱電聯供技術只是把發電機、余熱回收設備、制冷機以及相關配件組合起來，由于各部件在運行過程中都有著各自獨特的工作特征，各個機組聯合組成的系統運行時存在各個部件不相匹配，設備參數亟待優化，系統運行不穩定，能效沒有充分挖掘等問題。

【發明內容】

[0006]本實用新型的技術任務是解決現有技術的不足，提供一種冷熱電聯供機組。
[0007]本實用新型的技術方案是按以下方式實現的，該冷熱電聯供機組，其結構包括燃氣內燃發電機和吸收式制冷機，
[0008]吸收式制冷機包括上筒和下筒，
[0009]上筒內設置有高壓發生器、低壓發生器和冷凝器，
[0010]下筒內設置有蒸發器、吸收器，
[0011]燃氣內燃發電機的煙氣管道繞經高壓發生器內腔后，并與外界的煙氣-熱水換熱器的氣體流程連接，煙氣經由煙氣-熱水換熱器的氣體流程直接排向外界；
[0012]高壓發生器上方的氣室通過氣管繞經吸收式制冷機外部，穿入并繞經低壓發生器內腔，氣管末端探入到冷凝器內；
[0013]燃氣內燃發電機的缸套水水路流經煙氣-熱水換熱器的液體流程，并繞經低壓發生器內腔后，流經生活用水換熱器的殼程后，回流至燃氣內燃發電機構成循環回路；
[0014]吸收式制冷機的下筒底部連接外界的溶液泵，溶液泵的溶液管路上走經過低溫熱交換器的管程后分兩支路:一路上走支路溶液切換閥一經過高溫熱交換器的管程后伸入至高壓發生器內腔上部，另一路上走支路溶液切換閥二伸入至低壓發生器內腔上部；
[0015]低溫熱交換器的殼程所連接的上管路與低壓發生器內腔底部連通，低溫熱交換器的殼程所連接的下管路伸入到吸收器內腔上部；
[0016]高溫熱交換器的殼程所連接的上管路與高壓發生器內腔底部連通，高溫熱交換器的殼程所連接的下管路伸入到低壓發生器內腔；
[0017]蒸發器底部通過冷凝管路連接外界的冷劑泵，冷劑泵通過冷凝管路繞經外界并分兩支路:一路經過冷劑切換閥回流至吸收式制冷機的下筒底部，另一路伸入至蒸發器內腔上部；
[0018]一蛇管由吸收式制冷機外界伸入至冷凝器內蛇形纏繞后穿出冷凝器，并伸入至吸收器內蛇形纏繞后穿出吸收器至吸收式制冷機外界。
[0019]吸收式制冷機采用溴化鋰吸收式制冷機。
[0020]燃氣內燃發電機上還設置有輔助循環換熱器，輔助循環換熱器與生活用水換熱器兩者的殼程相隔離，兩者的管程相連接。
[0021]高溫熱交換器的殼程所連接的上管路分支于吸收式制冷機外界并聯支路溶液切換閥三與吸收器連通。
[0022]低溫熱交換器的殼程所連接的上管路分支于吸收式制冷機外界并聯支路溶液切換閥四與吸收器連通。
[0023]冷熱電聯供機組包括:燃氣內燃發電機、溴化鋰吸收式制冷機、閥門、管件、控制系統等。利用溴化鋰吸收式制冷機、熱交換器等部件充分回收燃氣內燃發電機發電后的余熱，包括高溫煙氣、缸套水、輔助循環水等。機組可以實現電力、冷氣、暖氣、生活熱水聯供，燃料的綜合利用效率達80%以上。
[0024]燃氣內燃發電機的高溫煙氣直接進溴化鋰吸收式制冷機的高壓發生器換熱，再通過煙氣一熱水換熱器給缸套水升溫，最后向大氣排出130°C以下的低溫煙氣。
[0025]缸套水經煙氣一熱水換熱器升溫后到與高發并排的低壓發生器進行換熱，然后再給生活用水加熱，最后回發電機帶走熱量，形成一個循環回路；不制冷或采暖時，缸套水首先給生活用水加熱，當生活用水的溫度達到使用要求，用冷卻水給缸套水降溫，以保證發電機正常運行。
[0026]輔助循環水通過換熱器加熱生活用水，再回發電機帶走熱量，形成一個循環回路；如果生活用水溫度達到使用要求，用冷卻水給輔助循環水降溫。
[0027]溴化鋰吸收式制冷機包括高壓發生器、低壓發生器、冷凝器、吸收器、蒸發器、高溫熱交換器、低溫熱交換器、以及相應的切換閥、溶液泵和管路。采用上、下筒的布置方式，上筒由一個高壓發生器、兩個低壓發生器和一個冷凝器構成，其中雙效運行的高壓發生器和單效運行的低壓發生器并排位于上筒的上部，冷凝器和雙效運行的低壓發生器并排位于上筒的底部；下筒由蒸發器和吸收器并排構成。缸套水驅動單效運行的低壓發生器和下筒經溶液泵、低溫熱交換器、溶液閥連接成單效制冷循環。高溫煙氣驅動雙效運行的高壓發生器和下筒經溶液泵、低溫熱交換器、溶液閥、高溫熱交換器由連接配管連通，高壓發生器再同雙效運行的低壓發生器通過配管連接成雙效制冷循環。
[0028]夏季制冷時，高溫煙氣驅動冷水機組雙效運行，同時缸套水驅動冷水機組單效運行。[0029]冬季采暖時，煙氣加熱高壓發生器中的溶液，加熱后的溶液和產生的蒸汽一起經過切換閥回到吸收器；經過煙氣加熱后的缸套水加熱低壓發生器中的溶液，加熱后的溶液經過切換閥回到吸收器。高溫溶液和蒸汽在吸收器會產生大量的高溫蒸汽，這些高溫蒸汽到蒸發器內加熱循環熱水，蒸汽凝結成水通過切換閥回到溶液，溶液經過溶液泵分別到高壓發生器和低壓發生器再次帶走熱量。
[0030]煙氣、缸套水降溫、輔助循環水也可以先加熱生活用水；當生活用水的溫度達到使用要求時，煙氣直接排放，用冷卻水給缸套水降溫、輔助循環水降溫，以保證燃氣內燃發電機正常運行。
[0031]本實用新型與現有技術相比所產生的有益效果是:
[0032]該冷熱電聯供機組具有結構緊湊，機組投資少、占地小、運行方便、系統能效高等優點。
[0033]該冷熱電聯供機組的目的是這樣實現的:冷熱電聯供機組包括燃氣內燃發電機、吸收式溴化鋰制冷機及其他相關的閥門、管件等。燃氣內燃發電機的高溫煙氣直接進入溴化鋰吸收式制冷機的高壓發生器進行換熱，換熱后再通過煙氣一熱水換熱器給缸套水升溫，然后向大氣排出130°C以下的低溫煙氣。缸套水經煙氣一熱水換熱器升溫后到與高發并排的低壓發生器進行換熱，然后再回燃氣內燃發電機形成一個循環回路，這樣充分回收發電過程中產生的低品位余熱熱能。冷熱電聯供機組的能源轉換效率提高到80%以上，實現能量梯級利用。
[0034]該冷熱電聯供機組設計合理、結構簡單、安全可靠、使用方便、易于維護，具有很好的推廣使用價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]附圖1是本實用新型的使用狀態一的結構示意圖；
[0036]附圖2是本實用新型的使用狀態二的結構示意圖。
[0037]附圖中的標記分別表示:
[0038]1、高壓發生器，2、缸套水低壓發生器，3、冷凝器，4、低壓發生器，5、蒸發器，6、吸收器，7、低溫熱交換器，8、高溫熱交換器，9、煙氣-熱水換熱器，10、冷劑泵，11、溶液泵，12、支路溶液切換閥一，13、支路溶液切換閥二，14、燃氣內燃發電機，
[0039]15、生活用水換熱器，16、輔助循環換熱器，
[0040]17、支路溶液切換閥三，18、支路溶液切換閥四，19、冷劑切換閥，
[0041]20、吸收式制冷機，
[0042]21、煙氣管道，22、缸套水水路，
[0043]23、氣管，24、蛇管。
【具體實施方式】
[0044]下面結合附圖對本實用新型的冷熱電聯供機組作以下詳細說明。
[0045]如附圖所示，本實用新型的冷熱電聯供機組，其結構包括燃氣內燃發電機14和吸收式制冷機20，
[0046]吸收式制冷機20包括上筒和下筒，[0047]上筒內設置有高壓發生器1、低壓發生器4和冷凝器3，
[0048]下筒內設置有蒸發器5、吸收器6，
[0049]燃氣內燃發電機14的煙氣管道21繞經高壓發生器I內腔后，并與外界的煙氣-熱水換熱器9的氣體流程連接，煙氣經由煙氣-熱水換熱器9的氣體流程直接排向外界；
[0050]高壓發生器I上方的氣室通過氣管23繞經吸收式制冷機20外部，穿入并繞經低壓發生器4內腔，氣管23末端探入到冷凝器3內；
[0051]燃氣內燃發電機14的缸套水水路22流經煙氣-熱水換熱器9的液體流程，并繞經低壓發生器4內腔后，流經生活用水換熱器15的殼程后，回流至燃氣內燃發電機14構成循環回路；
[0052]吸收式制冷機20的下筒底部連接外界的溶液泵11，溶液泵11的溶液管路上走經過低溫熱交換器7的管程后分兩支路:一路上走支路溶液切換閥一 12經過高溫熱交換器8的管程后伸入至高壓發生器I內腔上部，另一路上走支路溶液切換閥二 13伸入至低壓發生器4內腔上部；
[0053]低溫熱交換器7的殼程所連接的上管路與低壓發生器4內腔底部連通，低溫熱交換器7的殼程所連接的下管路伸入到吸收器6內腔上部；
[0054]高溫熱交換器8的殼程所連接的上管路與高壓發生器I內腔底部連通，高溫熱交換器8的殼程所連接的下管路伸入到低壓發生器4內腔；
[0055]蒸發器5底部通過冷凝管路連接外界的冷劑泵10，冷劑泵10通過冷凝管路繞經外界并分兩支路:一路經過冷劑切換閥19回流至吸收式制冷機20的下筒底部，另一路伸入至蒸發器5內腔上部；
[0056]一蛇管24由吸收式制冷機20外界伸入至冷凝器3內蛇形纏繞后穿出冷凝器3，并伸入至吸收器6內蛇形纏繞后穿出吸收器6至吸收式制冷機20外界。
[0057]吸收式制冷機20采用溴化鋰吸收式制冷機。
[0058]燃氣內燃發電機14上還設置有輔助循環換熱器16，輔助循環換熱器16與生活用水換熱器15兩者的殼程相隔離，兩者的管程相連接。
[0059]高溫熱交換器8的殼程所連接的上管路分支于吸收式制冷機外界并聯支路溶液切換閥三17與吸收器6連通。
[0060]低溫熱交換器7的殼程所連接的上管路分支于吸收式制冷機外界并聯支路溶液切換閥四18與吸收器6連通。
[0061]夏季制冷時，高溫煙氣驅動冷水機組雙效運行，同時缸套水驅動冷水機組單效運行。溶液泵11把稀溶液送到高壓發生器I和缸套水低壓發生器2。燃氣內燃發電機14的高溫煙氣直接進高壓發生器I進行換熱，換熱后再通過煙氣-熱水換熱器9給缸套水升溫，最后向大氣排出130°C以下的低溫煙氣。缸套水經煙氣-熱水換熱器9升溫后到與高發并排的缸套水低壓發生器2進行換熱，然后經過生活用水換熱器15再給生活用水加熱，最后回燃氣內燃發電機14，形成一個循環回路。高壓發生器I的蒸汽進低壓發生器4進行換熱后至冷凝器3中形成冷劑水。高壓發生器I中的高溫溶液經過高溫熱交換器8后到低壓發生器4，低壓發生器2中的溶液到低壓發生器4。低壓發生器4中的濃溶經過低溫熱交換器7后流向吸收器6。吸收器6中的濃溶液吸收蒸發器5不斷產生的蒸汽，冷水流經有低溫冷劑水不斷蒸發的蒸發器5，冷水溫度降低。[0062]冬季采暖時，煙氣加熱高壓發生器I中的溶液，加熱后的溶液和產生的蒸汽一起經過支路溶液切換閥三17回到吸收器6 ;經過煙氣加熱后的缸套水加熱缸套水低壓發生器2中的溶液，加熱后的溶液經過支路溶液切換閥四18回到吸收器6。高溫溶液在吸收器6中會產生大量的高溫蒸汽，高溫蒸汽到蒸發器5內加熱循環熱水，蒸汽凝結成水通過冷劑切換閥19送回溶液，溶液經過溶液泵11分別送到高壓發生器I和低壓發生器4再次帶走熱量。
[0063]生活用水流經生活用水換熱器15通過缸套水加熱，然后流經輔助循環換熱器16通過輔助循環水加熱；當生活用水的溫度達到使用要求時，用冷卻水給缸套水降溫、輔助循環水降溫，以保證燃氣內燃發電機正常運行。
【權利要求】
1.冷熱電聯供機組，其特征在于包括燃氣內燃發電機和吸收式制冷機， 吸收式制冷機包括上筒和下筒， 上筒內設置有高壓發生器、低壓發生器和冷凝器， 下筒內設置有蒸發器、吸收器， 燃氣內燃發電機的煙氣管道繞經高壓發生器內腔后，并與外界的煙氣-熱水換熱器的氣體流程連接，煙氣經由煙氣-熱水換熱器的氣體流程直接排向外界； 高壓發生器上方的氣室通過氣管繞經吸收式制冷機外部，穿入并繞經低壓發生器內腔，氣管末端探入到冷凝器內； 燃氣內燃發電機的缸套水水路流經煙氣-熱水換熱器的液體流程，并繞經低壓發生器內腔后，流經生活用水換熱器的殼程后，回流至燃氣內燃發電機構成循環回路； 吸收式制冷機的下筒底部連接外界的溶液泵，溶液泵的溶液管路上走經過低溫熱交換器的管程后分兩支路:一路上走支路溶液切換閥一經過高溫熱交換器的管程后伸入至高壓發生器內腔上部，另一路上走支路溶液切換閥二伸入至低壓發生器內腔上部； 低溫熱交換器的殼程所連接的上管路與低壓發生器內腔底部連通，低溫熱交換器的殼程所連接的下管路伸入到吸收器內腔上部； 高溫熱交換器的殼程所連接的上管路與高壓發生器內腔底部連通，高溫熱交換器的殼程所連接的下管路伸入到低壓發生器內腔； 蒸發器底部通過冷凝管路連接外界的冷劑泵，冷劑泵通過冷凝管路繞經外界并分兩支路:一路經過冷劑切換閥回流至吸收式制冷機的下筒底部，另一路伸入至蒸發器內腔上部; 一蛇管由吸收式制冷機外界伸入至冷凝器內蛇形纏繞后穿出冷凝器，并伸入至吸收器內蛇形纏繞后穿出吸收器至吸收式制冷機外界。
2.根據權利要求1所述的冷熱電聯供機組，其特征在于吸收式制冷機采用溴化鋰吸收式制冷機。
3.根據權利要求1所述的冷熱電聯供機組，其特征在于燃氣內燃發電機上還設置有輔助循環換熱器，輔助循環換熱器與生活用水換熱器兩者的殼程相隔離，兩者的管程相連接。
4.根據權利要求1所述的冷熱電聯供機組，其特征在于高溫熱交換器的殼程所連接的上管路分支于吸收式制冷機外界并聯支路溶液切換閥三與吸收器連通。
5.根據權利要求1所述的冷熱電聯供機組，其特征在于低溫熱交換器的殼程所連接的上管路分支于吸收式制冷機外界并聯支路溶液切換閥四與吸收器連通。
【文檔編號】F25B27/02GK203671989SQ201320669241
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】金德祿, 王紅斌, 王曉波, 孫海權, 王海亮, 金世杰, 叢國全, 張平, 徐攀 申請人:山東祿禧新能源科技有限公司