[实用新型]冷热电联合循环能源供应系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷热电联合循环能源供应系统，特别是一种联合利用内燃机的废烟气以及缸套水热量的能源供应系统。 

背景技术

目前，很多工业园都在进行节能改造，特别是纺织业、面粉加工业、食品加工业等等会产生细小粉尘的加工厂区，对制冷、制热（蒸汽加湿）及供电都有需求，以保证生产效率和生产安全，特别是一些大型工业园，一旦停电会造成较大的影响和经济损失。因此供电和制热（蒸汽加湿）的安全可靠性必须放在重要的位置，同时在春秋冬三季工业园耗电量较高，优化机电方案对节能减排具有重要的意义。 

分布式能源站是靠近用户端直接向用户提供各种形式能量的中小型终端功能系统，冷热电连供系统是分布式能源站的主要实现形式，冷热电分布式能源站具有能源利用率高，污染物排放少，没有输变电损耗，同时能够提供多种能量产品的优点。因此为了节约能源，降低成本，建立冷热电分布式能源供应系统是一种较好选择。此外，随着我国“西气东输”工程的建设，天然气被优先选为城市能源使用。天然气作为一种洁净气体燃料，具有容易燃烧、热值大、燃烧效率高的优点，并且天然气燃料燃烧后不会产生导致酸雨的二氧化硫，也几乎不产生氮氧化物。与产生同热量的煤和油相比，所产生的二氧化碳最少，燃气内燃机组利用天然气为燃料提供电能，设备简单，维护方便，可以在现场完成大修，减少机组停机时间，节省维护费用，且燃气内燃机是将热能转换为机械能效率最高的动力设备之一，在额定工况下发电效率约为35%~40%，部分负荷工况下也能维持较高的发电效率，适应变负荷进行调节的经济性比较好。 

然而在冷热电分布式能源站中，使用燃气内燃机发电时，其缸套水冷却问题一直是耗能的主要方面，传统的冷却缸套水的方式是用封闭式冷却塔冷却，期间会消耗部分电功，是一个耗能的过程。在这种情况下，如果能充分利用这部分缸套水的余热，不仅可以节约电能而且可以提高余热利用率，大大提升分布式能源系统整体效率。 

第二类吸收式热泵Absorption Heat Transformer（AHT），即升温型热泵是回收低品位热能的有效技术之一。其是以低温热源（废热）为驱动热源，在采用冷却水的条件下制取比低温热源更高温度的高温热媒（高温热水或蒸汽）。AHT能够利用大量中间废热和低温热源的热势差，制取热量少于但温度高于中间废热的热量，从而提高了部分废热的品位。简而言之是利用大量的中温热源产生少量能被利用的高温热能。即利用中温热能驱动，在采用低温冷却水的条件下，制取热量少于但温度高于中温热源的热量，将部分中热能转移到更高温位，从而提高了热源的利用品位。第二类吸收式热泵不需要更高温度的热源来驱动，但需要更低温度的冷却水。关于第二类吸收式热泵的工作原理可参见之前的专利申请，如中国专利申请号200610040298.4或201010192802.9。 

因此，如果能将第二类吸收式热泵用于冷热电联合循环能源供应系统中，一方面对内燃机发电机组的缸套水进行回收利用，不需要专门用冷却塔进行冷却，节约了冷却塔的耗电量，不需要耗费高温热源便可以达到回收废热达到节能的目的，另一方面也增加了蒸汽产生的总量，满足如纺织厂等大型工业园对冷、热（湿度）、电的需求，更重要的是，结合应用余热锅炉和第二类吸收式热泵，可对内燃机中出来的高温废烟气进行多级的合理利用，大大提升了天然气的利用效率，符合节能减排的趋势。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是多级利用内燃机的高温废烟气以及缸套水的余热，通过余热锅炉及第二类吸收式热泵在冷热电联合循环能源供应系统中的应用，到达节约电能，提高能源利用的总效率并满足厂区的对冷热电的特殊要求。 

本实用新型的冷热电联合循环能源供应系统，其包括燃气内燃机、余热锅炉、汽轮机、第二类吸收式热泵以及一个低温水源，该燃气内燃机连接该余热锅炉，该余热锅炉连接该汽轮机，该燃气内燃机外部具有缸套水，该缸套水通过一个管道连接至第二类吸收式热泵，该第二类吸收式热泵连接该低温水源。 

优选的，该余热锅炉中包含一个储存冷水的汽包，自该燃气内燃机出来的高温烟气进入该余热锅炉，并与该汽包接触发生热交换，使该汽包内的水升温产生高温蒸汽，并借助管道导入至该汽轮机中使汽轮机发电。 

优选的，该汽轮机外部还连接一个凝汽器，该凝汽器的一端通过一个泵连接至该余热锅炉，该汽轮机产生的乏汽进入该凝汽器后凝结成液态的水，并通过该泵返回至该余热锅炉再利用。 

优选的，该汽轮机外部连设一个抽气装置，将该汽轮机中部分蒸汽抽出，并导入各车间的送风系统提供车间湿度。 

优选的，该余热锅炉另连接一个软化水管，以直接对该余热锅炉补充软化水。