燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)是一項(xiàng)先進(jìn)的清潔能源高效梯階利用技術(shù)，是將供熱(供暖和供熱水)、制冷及發(fā)電于一體的分布式能源綜合利用系統(tǒng)，是低碳城市和生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，因此在世界范圍內(nèi)受到廣泛重視。
[0003]目前在推廣應(yīng)用中系統(tǒng)的原動(dòng)機(jī)通常采用燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，這兩類機(jī)組，在發(fā)電效率、余熱利用形式、工作條件、變工況特性、負(fù)荷響應(yīng)速度、運(yùn)營成本等方面各有不同。
[0004]1、在發(fā)電效率方面:燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的一次能源發(fā)電效率高于燃?xì)廨啓C(jī)，但對(duì)負(fù)荷的響應(yīng)速度要比燃?xì)廨啓C(jī)慢。
[0005]2、在余熱利用方面:燃?xì)廨啓C(jī)比燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)余熱品位高，易于回收，便于利用，因此其余熱回收利用效率和經(jīng)濟(jì)效益要高于燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)。
[0006]3、在一次能源利用率方面:燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的一次能源利用率在用戶負(fù)荷的平均熱電比為1.5-2.5時(shí)，兩者一次能源利用率基本相同；當(dāng)用戶負(fù)荷的平均熱電比低于這一范圍時(shí)，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的節(jié)能性占優(yōu)勢，當(dāng)用戶負(fù)荷的平均熱電比高于這一范圍時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的節(jié)能性占優(yōu)勢。
[0007]4、大氣環(huán)境影響情況:燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)受大氣環(huán)境的影響較小，一般情況可以忽略，燃?xì)廨啓C(jī)受大氣環(huán)境影響較大，但通過進(jìn)氣的除濕冷卻可以克服，甚至提高輸出功率和效率。
[0008]5、變工況特性:燃?xì)廨啓C(jī)的余熱利用效率會(huì)隨著負(fù)荷率的降低而降低，而燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的余熱利用效率隨著負(fù)荷率的降低有上升趨勢，當(dāng)負(fù)荷上升時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)響應(yīng)速度快，而燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)響應(yīng)速度較慢。
[0009]6、啟動(dòng)特性:燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)啟動(dòng)很快，啟停對(duì)壽命無影響，燃?xì)廨啓C(jī)啟動(dòng)相對(duì)較慢，中小型機(jī)組對(duì)壽命影響甚小，但重型機(jī)組啟停對(duì)壽命有一定的影響。
[0010]在國內(nèi)外針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的研宄應(yīng)用較多，兩者之間的比較研宄也不少，但兩者之間的互補(bǔ)協(xié)同應(yīng)用和燃?xì)廨啓C(jī)與燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的集成技術(shù)方案在國內(nèi)外鮮見報(bào)道。燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)這兩種燃機(jī)通過能源梯階利用的協(xié)調(diào)搭配，能使兩者之間相互促進(jìn)能源利用效率的提高和性能的優(yōu)化。另外通過燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量、燃?xì)獬鯗丶皣娙肓康膮f(xié)同優(yōu)化調(diào)控來實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的傳焰速度和傳焰長度的調(diào)控在國內(nèi)外鮮見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明為解決燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)的不足，提出了一種燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)及方法。
[0012]1、燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)在特性上存在差異，各自具有其優(yōu)點(diǎn)和不足，且有互補(bǔ)性，本發(fā)明充分利用兩種燃機(jī)在特性上具有較好的互補(bǔ)性的特點(diǎn)，首次提出燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)，使冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)的性能得到優(yōu)化。即將燃?xì)廨啓C(jī)與燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)集成在一個(gè)冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)中，并互補(bǔ)形成聯(lián)合循環(huán)。
[0013]2、首次提出燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的熱力循環(huán)及能源梯階利用流程，使能源品位對(duì)口梯階利用更充分，能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益得到提高。
[0014]3、首次提出通過燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)進(jìn)氣除濕冷卻與天然氣初溫控制相結(jié)合的辦法來調(diào)控燃燒室的傳焰速度與傳焰長度，使燃?xì)馊紵龝r(shí)充分釋放熱值，而又不使火焰?zhèn)鞯酵钙剑瑩p壞透平，并且使燃?xì)廨啓C(jī)的效率提高。
[0015]為了解決現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)的不足和實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是提供一種燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)，使燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)之間在余熱利用、變工況特性和對(duì)動(dòng)態(tài)負(fù)荷的響應(yīng)等方面協(xié)同互補(bǔ)，克服單一燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)的性能缺陷，進(jìn)一步挖掘和提高冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)的性能和能源利用效率。
[0016]所述的燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)，其所述燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)是將兩類燃機(jī)集成為了一個(gè)在性能上互補(bǔ)優(yōu)化、在能源利用上互補(bǔ)梯階利用的新的熱力循環(huán)，使冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)的性能和能源利用效率及經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。
[0017]所述的燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)，其所述在保溫集水箱混合調(diào)節(jié)成適合缸套冷卻的水溫，缸套冷卻水進(jìn)出水溫差控制在15 °C左右，缸套冷卻水進(jìn)水溫度控制在80°C左右，缸套冷卻出水溫度一般為95°C左右，吸收式制冷機(jī)出水溫度在85°C左右，熱網(wǎng)系統(tǒng)回水再70 °C左右，軟水補(bǔ)水經(jīng)低溫加熱器加熱后可達(dá)80°C，吸收式制冷機(jī)出水流量大，熱網(wǎng)系統(tǒng)回水流量較小，軟水補(bǔ)水量也小，這三者之間進(jìn)行混合調(diào)節(jié)就能將缸套冷卻的水溫控制在80°C左右。
[0018]所述的燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)，其所述燃?xì)鈬娙肓颗c天然氣進(jìn)氣溫度、空氣含氧量的協(xié)同優(yōu)化，是利用湖南康拜恩分布式能源科技有限公司，授權(quán)專利燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的進(jìn)氣除濕冷卻系統(tǒng)(專利號(hào):ZL 2013 2 0520309.4)對(duì)大氣空氣進(jìn)行除濕和冷卻，以提高燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣量，同時(shí)對(duì)天燃?xì)膺M(jìn)行預(yù)熱，使其燃?xì)鈬娙肓颗c進(jìn)氣流量實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配比及火焰?zhèn)餮嫠俣扰c傳焰長度的調(diào)控，有利于天然氣在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)的充分燃燒和燃燒熱值的充分釋放。
[0019]本發(fā)明的有益效果是，通過跨學(xué)科的理論和技術(shù)研宄提出了燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)，使燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)在一個(gè)集成系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)性能互補(bǔ)優(yōu)化，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)互補(bǔ)梯階利用，使冷熱電聯(lián)供能源站的性能得到優(yōu)化，能源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。
【附圖說明】
[0020]圖1是燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示本發(fā)明是一種燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站系統(tǒng)。
[0022]實(shí)施方式I。
[0023]夏季實(shí)施方式:如圖1在燃?xì)廨啓C(jī)-燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的冷熱電聯(lián)供能源站，夏季運(yùn)行時(shí)，燃料先進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的高溫缸套水進(jìn)入吸收式制冷機(jī)和余熱鍋爐，閥門1、閥門II打開，閥門III關(guān)閉，進(jìn)入吸收式制冷機(jī)的缸套水驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)制冷，從吸收式制冷機(jī)出來的缸套水進(jìn)入保溫集水箱，制冷機(jī)制取的冷水給氣水換熱器II中的燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣降溫，富余的冷水可以供給用戶，燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)排出的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐加熱鍋爐給水，余熱鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，閥門IV打開，閥門V關(guān)閉，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)后的蒸汽余熱進(jìn)入熱網(wǎng)系統(tǒng)，熱網(wǎng)系統(tǒng)回水進(jìn)入低溫加熱器，余熱鍋爐排出的中溫?zé)煔?