[实用新型]瓦斯发电燃机缸套水残热利用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种余热利用技术，具体为一种瓦斯发电燃机缸套水残热利用装置。

背景技术

瓦斯是一种煤矿开采过程中伴生的可燃性气体，在开采煤矿过程中危害极大，每年都有因瓦斯导致的矿难事故，治理瓦斯是煤矿安全生产的重要保障。在高瓦斯矿区，在煤矿开采前要进行预抽放，将瓦斯提前排放至安全水平再进行开采。瓦斯主要成分是甲烷，直接排放到大气中会引起严重的温室效应。故而将瓦斯作为一种能源利用是目前最好的处理手段，瓦斯发电就是其中一项。瓦斯发电过程是通过燃气发动机将瓦斯燃烧，产生动能，然后再带动发电机产生电能。在燃机燃烧中，瓦斯释放大量的热能，燃气发动机需要进行不间断冷却才能正常工作。对燃机冷却主要是利用缸体水套进行冷却，通过循环水不断将热量带走，通过远程散热器将水冷却，不间断循环工作。

根据《G3520c煤层气发电机组技术参数表》，燃机在额定负荷下消耗的低位总热量为4607Kw，其中1796Kw转化为发动机的动能，效率为39%。其余61%的热量约2811Kw未被燃机利用。其中，可回收的热量约为2183Kw。这部分可利用的热量主要蕴含在发动机尾气中和缸套水中。每台燃机缸套水出水温度90℃，回水温度82℃，循环量2200L/min，按60%的循环量换热，则缸套水提供的换热功率约为740kW，约等于2.664GJ/h（740×3600=2664000 Kj/h=2.664 GJ/h）。

燃机尾气通过余热锅炉对热量再次利用，而缸套水中的热量1233 Kw未进行利用，通过远程散热水箱排入大气。如果将排放到大气中的热能进行再利用，将产生巨大地经济、社会效益。

发明内容

本实用新型为了解决瓦斯发电中燃机产生的热量的再利用的问题，提供了一种瓦斯发电燃机缸套水残热利用装置。

本实用新型的方案是，一种瓦斯发电燃机缸套水残热利用装置，包括燃机发动机，在燃机发动机缸套上设有冷却水循环装置，冷却水循环装置包括出水管、回水管、远程散热器，在出水管和回水管之间并联设置换热管，换热管上设置板式换热器和三通阀，三通阀的另一进口连接回水管，所述的板式换热器通过管道连接换热站，换热站内设有汽-水换热器、水-水板式换热器、集散器、循环水泵、凝结水回水器，所述的管道连接汽-水换热器和循环水泵，汽-水换热器连接水-水板式换热器，水-水板式换热器分别连接凝结水回水器和集散器。

与现有装置相比，本实用新型通过在原有散热系统的基础上增加板式换热器，通过板式换热器将部分热能传递给生活区供热，可以回收燃机发电过程中的废热，减少燃气发电对环境的污染。同时增加换热量可以降低缸套水温，避免了夏季高温天气时缸套水温高导致的燃机减负荷。又降低了远程散热器的负载，减少远程散热器风扇运行台数，节约了厂用电。而且本装置可以取代了现有的数台燃煤锅炉对生活区进行供暖，减少了燃煤环境污染。瓦斯发电，抽取瓦斯，降低瓦斯对煤矿生产的危害；同时产生电能，热能，替代燃煤，减少甲烷排放，一举多得。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为换热站结构示意图；

图中：1-回水管、2-燃机发动机、3-出水管、4-板式换热器、5-远程散热器、6-三通阀、7-换热管、8-集散器、9-汽-水换热器、10-水-水板式换热器、11-循环水泵、12-凝结水回水器。

具体实施方式

如图1所示意，一种瓦斯发电燃机缸套水残热利用装置，包括燃机发动机2，在燃机发动机缸套上设有冷却水循环装置，冷却水循环装置包括出水管3、回水管1、远程散热器5，在出水管3和回水管1之间并联设置换热管7，换热管7上设置板式换热器4和三通阀6，三通阀6的另一进口连接回水管1，所述的板式换热器4通过管道13连接换热站，如图2所示意，换热站内设有汽-水换热器9、水-水板式换热器10、集散器8、循环水泵11、凝结水回水器12，所述的管道13连接汽-水换热器9和循环水泵11，汽-水换热器9连接水-水板式换热器10，水-水板式换热器10分别连接凝结水回水器12和集散器8。

燃机发动机2燃烧产生高温高压的水及水蒸气通过板式换热器4及管道13传递给-水换热器9。所述的汽-水换热器9和水-水板式换热器10将板式换热器4传输过来的热量调整后直接供居民区使用，对于用不完的热能，再传送到集散器8去其他较远的生活区进行再换热。