[发明专利]一种柴油发电机热电联供装置

说明书

本发明公开了一种柴油发电机热电联供装置，包括柴油发电机、余热空调机组、中冷换热器与烟气换热器，所述柴油发电机分别与中冷换热器、烟气换热器连接，所述中冷换热器包括一组管壳换热器、二组管壳换热器和三组管壳换热器，通过回收柴发运行过程中缸套、涡轮增压和烟气余热，柴发、热回收装置及其控制箱集成在集装箱内；控制冷却液出口温度不超过97℃，确保系统安全运行；控制烟气出口温度不小于140℃，防止对柴发烟囱的腐蚀；控制烟气换热器内烟气流速，延缓结垢，提高换热效率；控制烟气出口压力损失及环境温度，机组运行比采用标准风冷散热设备的机组省油。

技术领域

本发明涉及柴油发电机余热回收技术领域，特别是涉及一种柴油发电机热电联供装置。

背景技术

柴油发电机热电联供系统是南极科考站最重要的设备，常年需热量大，因而需要回收缸套发热、涡轮增压进气热量和烟气余热。涡轮增压高温进气采用分段冷却中冷换热器冷却，高温段的冷却液同时吸收涡轮进气和缸套水的热量。低温段的冷却液吸收涡轮增压进气的热量，用于预热柴油发电机房的补充冷空气。常规的烟气换热器采用壳程烟气，管程为冷却液的(水管式)管壳式换热器，面临烟气积灰和出口烟气温度过低对烟囱的腐蚀问题，特别是柴油发电机低负荷运行时尤为突出。本装置采用了壳程为冷却液，管程为高温烟气的(火管式)管壳式换热器。通过调节烟气流速及换热器的换热效率，解决了上述问题，并将烟气压力损失控制在一个合理的范围，保证了机组长期高效稳定运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油发电机热电联供装置，以解决上述背景技术中提出的问题，通过该装置确保系统安全运行，控制烟气出口温度不小于140℃，防止对柴发烟囱的腐蚀；控制烟气换热器内烟气流速，延缓结垢，提高换热效率。控制烟气出口压力损失及环境温度，机组运行比采用标准风冷散热设备的机组省油。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种柴油发电机热电联供装置，包括包括柴油发电机、余热空调机组、中冷换热器与烟气换热器，所述柴油发电机分别与中冷换热器、烟气换热器连接，所述中冷换热器包括一组管壳换热器、二组管壳换热器和三组管壳换热器，所述中冷换热器通过一组管壳换热器、二组管壳换热器和三组管壳换热器分段式冷却，所述烟气换热器包括烟气进口、三组火管式管壳换热器和电动控制阀，所述三组火管式管壳换热器上设置有冷却液进口、冷却液出口、排污口，所述冷却液出口与所述中冷换热器连接，所述电动控制阀与所述三组火管式管壳换热器一侧连接，所述电动控制阀控制烟气在所述三组火管式换热器的流速，实现回收热量的调节，所述烟气换热器通过烟气旁通阀调节烟气量，所述余热空调机组与所述低温冷却液出口连接。

优选的，所述一组管壳换热器一侧设置有冷却液入口和低温冷却液出口，所述一组管壳换热器另一侧设置有冷空气出口，所述二组管壳换热器一侧设置有板交热源侧入口，所述二组管壳换热器另一侧设置有缸套水入口，所述三组管壳换热器一侧设置有板交热源侧出口，所述三组管壳换热器另一侧设置有热空气入口和缸套水出口，所述一组管壳换热器、二组管壳换热器和三组管壳换热器串联连接。

优选的，通过所述一组管壳换热器和二组管壳换热器将热空气入口的烟气由温度180～200℃冷却至90～100℃，通过所述三组管壳换热器件烟气温度由90～100℃冷却至冷空气出口温度30～40℃。

优选的，所述一组管壳换热器通过所述低温冷却液出口连接于余热空调机组，通过余热空调机组控制热量平衡将空调机房温度在33～35℃。

优选的，通过空调热量平衡公式完成对空调热量的平衡分析，所述平衡分析公式为：

余热空调机组供给侧热量来自涡轮增压热空气Q_RecoveryAir，将室外冷空气(T_OA)提升到余热空调机组出口温度T_Supply；