[发明专利]燃气循环尾气制冷燃气空气独立除湿加热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种低热值燃气发电机组，特别涉及一种燃气循环尾气制冷燃气空气独立除湿加热系统。

背景技术

低热值燃气发电机组是适应环保要求和市场新环境而开发的新型发电机组，通常以瓦斯气、沼气等为燃料，变废为宝，排放污染低，是取代燃油、燃煤机组的新型绿色环保动力。

低热值燃气发电机组工作时，依次包括进气、压缩、燃烧膨胀及排气过程，可燃气经燃气过滤器过滤后，依次经阻火器、电磁阀、调压阀，从混合气腔的燃气入口进入混合气腔；自然空气经过空气过滤器过滤后从混合气腔的空气入口进入混合气腔，从混合气腔出来的混合气经增压器增压后进入低热值燃气发电机组，低热值燃气发电机组排放的烟气进入排气总管，排气总管的出口安装有消声器。

自然空气由干空气和水蒸气组成，即自然空气中含有水分，尤其湿度高的季节，含湿量可达20g/Nm³以上，水在气态下比在液态下体积膨胀1600余倍，因此自然空气中的水分占据了一定的体积。空气的相对湿度达到100％时，空气中的水分达到饱和，此时的空气温度称为露点温度，空气温度下降到露点温度时，空气中的水蒸汽就会凝结成露。

从抽放站出来的瓦斯气、沼气中也必然含有大量的水份并且浓度不稳定，首先容易导致燃气通道锈蚀；其次，含有大量水份的燃气进入发电机组内，将导致机组的缸套磨损、点火困难，导致机组的可靠性下降，出力不够，使用效率低，并且增加了设备的维护和保养成本。当燃气的相对湿度达到100％时，燃气中的水分达到饱和，此时的燃气温度称为露点温度，燃气温度下降到露点温度时，燃气中的水蒸汽就会凝结成露，例如瓦斯气的露点温度约为10℃。

在低热值燃气发电机组的缸体中，可燃气与一定比例的空气混合燃烧膨胀做功，在燃烧过程中，燃气与空气中含有的水蒸气并不参与燃烧，却要吸收热量成为高温烟气排放，浪费了大量的热能；此外，由于水蒸气的存在，需要送入更多的燃气和空气以满足燃烧及出力的需要，更增加了排烟热损失。

根据热力学第二定律，热不能自发地从低温物体转移到高温物体，要实现这个过程，必须消耗一定的功，才能使低温物体的温度更低，达到制冷的目的。溴化锂吸收式制冷机是一种以热源为动力的制冷机，主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器四大部分以及热交换器和溶液泵等设备组成。溴化锂制冷机内部为真空环境，例如蒸发器的壳程保持绝对压力为6.54mmHg，水在5℃沸腾，将冷剂水喷进去就会沸腾蒸发，当温度较高的冷冻水（例如为12℃）流经蒸发器的管程，那么喷淋在铜管外的冷剂水就要从铜管上吸收热量而蒸发，铜管内的冷冻水温度就降低了（12℃→7℃）；冷剂水蒸发后，蒸发器的压力就会升高，为了保持蒸发器内的压力很低（6.54mmHg），吸收器通过喷淋溴化锂浓溶液吸收水蒸汽，吸收水蒸汽后的溴化锂溶液变成稀溶液，浓度降低不能再吸收水蒸气；再通过发生器对稀溶液进行浓缩，向发生器中通入热媒介质，对稀溶液进行间接加热，使稀溶液中的水分蒸发后溶液得到浓缩，保持吸收能力；发生器分离出的水蒸气在冷凝器中由冷却水进行间接冷却，重新变成液态的冷剂水进入蒸发器喷淋，如此循环不息。因此溴化锂制冷机的外接管路有冷冻水进口、冷冻水出口；冷却水进口、冷却水出口；热媒进口、热媒出口。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种燃气循环尾气制冷燃气空气独立除湿加热系统，能够提高低热值燃气发电机组的燃烧效率，降低自耗电量，减少排烟热损失，同时对排放的烟气进行余热利用，提高整个系统的可靠性及效率。