專利名稱：發(fā)電機(jī)組余熱利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)電機(jī)組余熱利用裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種余熱利用裝置，尤其涉及一種適用于發(fā)電機(jī)組的余熱利用直O(jiān)背景技術(shù)[0002]發(fā)電機(jī)組尤其是沼氣發(fā)電機(jī)組近年來發(fā)展迅速，國家出臺政策支持養(yǎng)殖場、污 水處理廠等建設(shè)沼氣工程。傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組很少采用排氣余熱利用系統(tǒng)，這樣排氣帶走 的熱量直接散發(fā)到大氣中，既影響了環(huán)境溫度，又不利于能量的綜合利用。[0003]近年來，在大型發(fā)電機(jī)組中也有安裝了排氣余熱回收利用裝置的，但是經(jīng)過熱 交換后輸出的水溫度不穩(wěn)定，有時候其溫度并不符合使用標(biāo)準(zhǔn)，從而影響了溫水的使用 范圍；另外有的已經(jīng)開始采用發(fā)電機(jī)組內(nèi)循環(huán)水和廢氣同時進(jìn)行熱交換，即將發(fā)電機(jī)組 內(nèi)循環(huán)水熱交換后的溫水再輸送到另一個熱交換器中與發(fā)電機(jī)組的廢氣進(jìn)行熱交換，在 這種情況下由于發(fā)電機(jī)組的循環(huán)水熱交換流量和廢氣熱交換流量所需要的水流量很難匹 配，從而導(dǎo)致最終輸出的溫水不是溫度過低就是發(fā)電機(jī)組內(nèi)循環(huán)水的水溫過高，不利于 發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，使用很不方便。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)電機(jī)組余熱利用裝置，解決了發(fā) 電機(jī)組在余熱利用時最終出的水溫度不穩(wěn)定和熱交換后發(fā)電機(jī)組的水溫過高或過低的缺 點(diǎn)，以及解決了同時使用發(fā)電機(jī)組內(nèi)循環(huán)水及廢氣余熱進(jìn)行熱交換時，兩組熱交換裝置 水流量不匹配的問題，確保了發(fā)電機(jī)組工作時熱平衡的需求，同時充分利用了發(fā)電機(jī)組 工作時產(chǎn)生的熱量，達(dá)到了能源回收與資源再利用的目的。[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是發(fā)電機(jī)組余熱利用裝置，包 括，冷卻水熱交換器，包括冷卻水腔和第一換熱水腔，所述冷卻水腔與所述發(fā)電機(jī)組的 發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)水腔通過管路連接；廢氣熱交換器，包括煙氣通道和第二換熱水腔，所述 煙氣通道與所述氣體發(fā)電機(jī)組的排氣管連接；所述第二換熱水腔和所述第一換熱水腔串 聯(lián)連接，所述第二換熱水腔的出水口連接對外供熱出水管路，所述第一換熱水腔的進(jìn)水 口連接對外供熱回水管路；還包括熱水緩沖水池，安裝在所述第一換熱水腔的進(jìn)水口 和所述對外供熱回水管路之間，包括水池進(jìn)水口和水池出水口，所述對外供熱回水管路 連接所述水池進(jìn)水口，所述水池出水口連接有電動水泵，所述電動水泵的出水口連接所 述第一換熱水腔的進(jìn)水口；熱水分流管路，連接在所述第一換熱水腔的出水口和所述熱 水緩沖水池之間，所述熱水分流管路上設(shè)有熱水回流控制閥；熱水供水控制閥，安裝在 所述對外供熱出水管路上；控制裝置，包括安裝在所述熱水供水控制閥和所述第二換熱 水腔之間管路上的壓力傳感器和溫度傳感器，所述壓力傳感器和溫度傳感器電連接有數(shù) 據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處理器的信號輸出端電連接所述熱水回流控制閥和所述熱水供水控 制閥。[0006]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述熱水緩沖水池上還設(shè)有水位傳感器和補(bǔ)水管路，所 述水位傳感器電連接所述數(shù)據(jù)處理器的信號輸入端，所述補(bǔ)水管路上安裝有補(bǔ)水控制 閥，所述補(bǔ)水控制閥電連接所述數(shù)據(jù)處理器的信號輸出端。[0007]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是冷卻水熱交換器與發(fā)電 機(jī)組內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行熱交換后，將輸出的溫水送入廢氣熱交換器中，同時利用數(shù)據(jù)處理器 通過對溫度傳感器和壓力傳感器采集到數(shù)據(jù)的分析，控制熱水供水控制閥和熱水回流控 制閥動作，使廢氣熱交換器熱交換后得到的熱水溫度能夠符合使用標(biāo)準(zhǔn)，使用后降低溫 度的水流回到熱水緩沖水池中準(zhǔn)備下一次循環(huán)使用；通過本實(shí)用新型可以更好的調(diào)節(jié)分 配發(fā)電機(jī)組兩組熱交換裝置的水流量匹配，達(dá)到在不影響發(fā)電機(jī)組內(nèi)循環(huán)水的情況下， 充分利用發(fā)電機(jī)組的余熱，并使最終出水的溫度比較穩(wěn)定，有助于擴(kuò)大發(fā)電機(jī)組余熱利 用的使用范圍。


[0008]附圖是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0009]圖中1-氣體發(fā)電機(jī)組；2-冷卻水熱交換器；3-管路；4-廢氣熱交換器；5 排氣管；6-對外供熱出水管路；7-對外供熱回水管路；8-水緩沖水池；81-水池進(jìn)水 口 ； 82-水池出水口 ； 83-水位傳感器；84-補(bǔ)水管路；85-補(bǔ)水控制閥；9-電動水泵； 10-熱水分流管路；11-熱水回流控制閥；12-熱水供水控制閥；13-壓力傳感器；14-溫 度傳感器；15-數(shù)據(jù)處理器。
具體實(shí)施方式
[0010]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。在下面的詳細(xì)描述中，只通 過說明的方式描述了本實(shí)用新型的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員可以認(rèn)識到，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對 所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán) 利要求的保護(hù)范圍。[0011]如附圖所示，發(fā)電機(jī)組余熱利用裝置，包括冷卻水熱交換器2，安裝在所述氣體 發(fā)電機(jī)組1的底座上，冷卻水熱交換器2包括冷卻水腔和第一換熱水腔(冷卻水腔和第一 換熱水腔為冷卻水熱交換器2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖中未顯示)，所述冷卻水腔與所述發(fā)電機(jī)組 1的發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)水腔通過管路3連接；本實(shí)施例中所述冷卻水熱交換器2包括板翅式熱 交換器，且為不銹鋼結(jié)構(gòu)，氣體發(fā)動機(jī)組1內(nèi)的循環(huán)水是封閉式冷卻的，且循環(huán)水的壓 力和沸點(diǎn)與普通水相比都有適當(dāng)?shù)奶岣?，既能保證發(fā)電機(jī)組1的可靠運(yùn)行，又能夠提高 和外界冷水的換熱效率。[0012]本實(shí)施例還包括廢氣熱交換器4，安裝在所述發(fā)電機(jī)組1的上方，與所述氣體發(fā) 電機(jī)的排氣管5連接。所述廢氣熱交換器4包括管片式熱交換器，且為不銹鋼結(jié)構(gòu)，廢 氣熱交換器4包括煙氣通道和第二換熱水腔(煙氣通道和第二換熱水腔為廢氣熱交換器4 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，圖中未顯示)，所述煙氣通道與所述氣體發(fā)電機(jī)組1的排氣管5連接，所述 第二換熱水腔和所述第一換熱水腔通過輸水管路串聯(lián)連接，使冷卻水熱交換器2中進(jìn)行 熱交換后的溫水到廢氣熱交換器4中進(jìn)行第二次熱交換，從而得到交換后溫度較高的熱水，以達(dá)到供熱要求。所述第二換熱水腔的出水口連接對外供熱出水管路6，使熱水輸出 使用，所述第一換熱水腔的進(jìn)水口連接對外供熱回水管路7。[0013]本實(shí)施例還包括熱水緩沖水池8，安裝在所述第一換熱水腔的進(jìn)水口和所述對外 供熱回水管路7之間，包括水池進(jìn)水口 81和水池出水口 82，所述對外供熱回水管路7連 接所述水池進(jìn)水口 81，所述水池出水口 82連接有電動水泵9，所述電動水泵9的出水口 連接所述第一換熱水腔的進(jìn)水口；在所述第一換熱水腔的出水口和所述熱水緩沖水池8 之間還設(shè)有熱水分流管路10，所述熱水分流管路10上設(shè)有熱水回流控制閥11，設(shè)置熱水 分流管路10及熱水回流控制閥11的目的是調(diào)節(jié)進(jìn)入廢氣熱交換器4的水量，從而根據(jù)氣 體發(fā)電機(jī)組1的工作狀態(tài)保證輸出熱水的溫度能夠符合地暖等設(shè)備的使用標(biāo)準(zhǔn)。[0014]熱水供水控制閥12，安裝在所述對外供熱出水管路6上，用于控制熱水的輸出 流量；控制裝置，包括安裝在所述熱水供水控制閥12和所述第二換熱水腔之間管路上的 壓力傳感器13和溫度傳感器14，所述壓力傳感器13和溫度傳感器14電連接有數(shù)據(jù)處理 器15，所述數(shù)據(jù)處理器15的信號輸出端電連接所述熱水回流控制閥11和所述熱水供水控 制閥12，數(shù)據(jù)處理器15根據(jù)壓力傳感器13和溫度傳感器14采集到的數(shù)值，控制熱水回 流控制閥11及熱水供水控制閥12的開啟度，以保證熱水的溫度。[0015]所述熱水緩沖水池8上還設(shè)有水位傳感器83和補(bǔ)水管路84，所述水位傳感器83 電連接所述數(shù)據(jù)處理器15的信號輸入端，所述補(bǔ)水管路84上安裝有補(bǔ)水控制閥85，所述 補(bǔ)水控制閥85電連接所述數(shù)據(jù)處理器15的信號輸出端，當(dāng)熱水出現(xiàn)消耗時，通過水位傳 感器83對水位的檢測，利用數(shù)據(jù)處理器15控制補(bǔ)水控制閥85的開啟進(jìn)行補(bǔ)水，以保證 熱交換系統(tǒng)的安全運(yùn)行。[0016]本實(shí)施例的工作原理如下所述[0017]通過電動水泵將熱水緩水池中的冷水泵入冷卻水熱交換器中，冷水在冷卻水熱 交換器中與發(fā)電機(jī)組的內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行第一次熱交換，使發(fā)電機(jī)組的內(nèi)循環(huán)水溫度降低， 以保證發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行；冷卻水熱交換器第一換熱水腔的出水口連接的輸水管路上 安裝有三通閥，通過三通閥將冷卻水熱交換器輸出的溫水分為兩路，一路溫水通過熱水 分流管路連接熱水緩水池，另一路溫水通過輸水管路連接廢氣熱交換器；溫水在廢氣熱 交換器中與發(fā)電機(jī)組排出廢氣中的熱量進(jìn)行第二次熱交換，經(jīng)過此次熱交換后，溫水的 溫度再次提高，以達(dá)到地暖等使用標(biāo)準(zhǔn)，熱水經(jīng)使用后溫度降低，通過對外供熱回水管 路送回到熱水緩水池中，在使用熱水過程中，如果有熱水的損耗，利用補(bǔ)水管從冷水源 中向熱水緩水池中添加冷水。[0018]在熱交換過程中，溫度傳感器、壓力傳感器和液位傳感器分別實(shí)時對廢氣熱交 換器輸出的熱水及熱水緩水池中的液位進(jìn)行檢測，并將檢測到的參數(shù)通過數(shù)據(jù)傳輸線傳 送到數(shù)據(jù)處理器中；通過數(shù)據(jù)處理器的分析發(fā)現(xiàn)如果廢氣熱交換器輸出的熱水溫度過 高，數(shù)據(jù)處理器就會發(fā)出增大開啟電磁閥的控制信號到熱水供水控制閥，使熱水供水控 制閥開度變大，加速熱水的循環(huán)；通過數(shù)據(jù)處理器的分析發(fā)現(xiàn)如果廢氣熱交換器輸出的 熱水壓力過高，數(shù)據(jù)處理器就會發(fā)出增大開啟電磁閥的控制信號到熱水回流控制閥，使 熱水回流控制閥開度變大，使冷卻水熱交換器輸出的溫水更多地直接流向熱水緩水池， 以減少流向廢氣熱交換器輸出熱水的壓力，從而保護(hù)整個裝置的正常運(yùn)行；通過數(shù)據(jù)處 理器的分析發(fā)現(xiàn)如果熱水緩水池的液位過低，數(shù)據(jù)處理器就會發(fā)出開啟電磁閥的控制信號到補(bǔ)水控制閥，使補(bǔ)水控制閥開啟，通過補(bǔ)水管對熱水緩水池進(jìn)行補(bǔ)水，以滿足熱交 換水循環(huán)的需要，當(dāng)水位達(dá)到熱水緩水池的上限位置時，通過數(shù)據(jù)處理器發(fā)出關(guān)閉電磁 閥的控制信號到補(bǔ)水控制閥，使補(bǔ)水控制閥自動關(guān)閉；同樣地，數(shù)據(jù)處理器經(jīng)過分析也 可以發(fā)出控制各個電磁閥關(guān)閉或開度減小的控制信號，使相應(yīng)的電磁閥動作，以滿足整 個裝置的正常運(yùn)行。[0019] 本實(shí)用新型解決了發(fā)電機(jī)組在余熱利用時最終出的水溫度不穩(wěn)定和熱交換后發(fā) 電機(jī)組的水溫過高或過低的缺點(diǎn)，以及解決了同時使用發(fā)電機(jī)組內(nèi)循環(huán)水及廢氣余熱進(jìn) 行熱交換時，兩組熱交換裝置水流量不匹配的問題，確保了發(fā)電機(jī)組工作時熱平衡的需 求，同時充分利用了發(fā)電機(jī)組工作時產(chǎn)生的熱量，達(dá)到了能源回收與資源再利用的目 的。
權(quán)利要求1.發(fā)電機(jī)組余熱利用裝置，包括，冷卻水熱交換器，包括冷卻水腔和第一換熱水腔，所述冷卻水腔與所述發(fā)電機(jī)組的 發(fā)動機(jī)內(nèi)循環(huán)水腔通過管路連接；廢氣熱交換器，包括煙氣通道和第二換熱水腔，所述煙氣通道與所述氣體發(fā)電機(jī)組 的排氣管連接；所述第二換熱水腔和所述第一換熱水腔串聯(lián)連接，所述第二換熱水腔的 出水口連接對外供熱出水管路，所述第一換熱水腔的進(jìn)水口連接對外供熱回水管路； 其特征在于，還包括熱水緩沖水池，安裝在所述第一換熱水腔的進(jìn)水口和所述對外供熱回水管路之間， 包括水池進(jìn)水口和水池出水口，所述對外供熱回水管路連接所述水池進(jìn)水口，所述水池 出水口連接有電動水泵，所述電動水泵的出水口連接所述第一換熱水腔的進(jìn)水口；熱水分流管路，連接在所述第一換熱水腔的出水口和所述熱水緩沖水池之間，所述 熱水分流管路上設(shè)有熱水回流控制閥；熱水供水控制閥，安裝在所述對外供熱出水管路上；控制裝置，包括安裝在所述熱水供水控制閥和所述第二換熱水腔之間管路上的壓力 傳感器和溫度傳感器，所述壓力傳感器和溫度傳感器電連接有數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)據(jù)處 理器的信號輸出端電連接所述熱水回流控制閥和所述熱水供水控制閥。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)組余熱利用裝置，其特征在于，所述熱水緩沖水池上 還設(shè)有水位傳感器和補(bǔ)水管路，所述水位傳感器電連接所述數(shù)據(jù)處理器的信號輸入端， 所述補(bǔ)水管路上安裝有補(bǔ)水控制閥，所述補(bǔ)水控制閥電連接所述數(shù)據(jù)處理器的信號輸出 端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)電機(jī)組余熱利用裝置，包括冷卻水熱交換器、廢氣熱交換器、熱水緩沖水池、熱水分流管路、熱水供水控制閥和控制裝置。冷卻水熱交換器與發(fā)電機(jī)組內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行熱交換后，將輸出的溫水送入廢氣熱交換器中，同時利用數(shù)據(jù)處理器通過對溫度傳感器和壓力傳感器采集到數(shù)據(jù)的分析，控制熱水供水控制閥和熱水回流控制閥動作，使廢氣熱交換器熱交換后得到的熱水溫度能夠符合使用標(biāo)準(zhǔn)，使用后降低溫度的水流回到熱水緩沖水池中準(zhǔn)備下一次循環(huán)使用；通過本實(shí)用新型可以更好的調(diào)節(jié)分配發(fā)電機(jī)組兩組熱交換裝置的水流量匹配，達(dá)到在不影響發(fā)電機(jī)組內(nèi)循環(huán)水的情況下，充分利用發(fā)電機(jī)組的余熱，有助于擴(kuò)大發(fā)電機(jī)組余熱利用的使用范圍。
文檔編號F02B43/10GK201810421SQ201020548780
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者于永明, 劉先鋒, 呂志進(jìn), 蔣桂杰 申請人:濰坊耐普特燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備有限公司