微型燃气轮机电热冷联供机组的制作方法

文档序号:13235167阅读:348来源:国知局
技术领域:本实用新型属于电热冷联供技术领域,具体涉及一种微型燃气轮机电热冷联供机组。

背景技术:
:微型燃气轮机发电机组较传统的柴油发电机组在可靠性、噪音、寿命、排放等方面有明显优势。由于微型燃气轮机排放少,便于余热的回收利用,近年来国内外对微型燃气轮机为动力的热、电、冷联供技术的研究方兴未艾。

技术实现要素:
:本实用新型的目的在于提供一种微型燃气轮机电热冷联供机组为达到上述目的,本实用新型采用如下技术方案来实现的:微型燃气轮机电热冷联供机组,包括微型燃气轮机、烟-液换热器、制冷机、冷却塔、补燃锅炉、空气处理机、控制柜、热水箱、冷水箱、膨胀箱、油箱和外部淋浴设施;其中,所述的微型燃气轮机,其烟气出口由管道排出电热冷联供机组;同时,其烟气出口由管道连接至制冷机烟气入口;并且其烟气出口由管道连接至烟-液换热器烟气入口;所述的制冷机,其烟气出口与烟-液换热器烟气出口汇合,并通过管道排出电热冷联供机组;其冷媒出液口,经第二冷暖切换阀,与空气处理机冷媒回液口连接;其冷媒回液口,经第一冷暖切换阀,与空气处理机冷媒出液口连接;所述的烟-液换热器,其热媒回液口,由管道连接至第一冷暖切换阀;其热媒出液口与补燃锅炉热媒回液口之间,由管道连接;所述的补燃锅炉,其热媒出液口,由管道连接至第二冷暖切换阀;所述的冷却塔,其出水口由管道连接至制冷机冷却水入口;其回水口与制冷机冷却水出口之间由管道连接;其补水口由管道连接至冷水箱补水出口;所述的热水箱,其热水出口由管道连接至补燃锅炉热水入口;其热水入口与补燃锅炉热水出口之间由管道连接;其补水口由管道连接至冷水箱补水出口;其淋浴出水口与外部淋浴设施的入口之间通过管道连接;所述的冷水箱,其淋浴出水口与外部淋浴设施的入口之间通过管道连接;所述的控制柜,其控制输出口与微型燃气轮机控制输入口之间,由电缆线连接;所述的油箱,其第一出油口,经微型燃气轮机微燃机供油阀、第一油滤,由油管连接至微型燃气轮机进油口;其第二出油口,经燃烧机供油阀、第二油滤、燃油锅炉供油阀,由油管连接至补燃锅炉进油口;同时,其第二出油口,经燃烧机供油阀、第二油滤、制冷燃烧器供油阀,由油管连接至制冷机进油口。本实用新型进一步的改进在于,所述的微型燃气轮机,其烟气出口经直排烟阀,由管道排出电热冷联供机组;同时,其烟气出口经制冷烟阀,由管道连接至制冷机烟气入口;并且其烟气出口经制热烟阀,由管道连接至烟-液换热器烟气入口;所述的冷却塔,其出水口经冷却水泵,由管道连接至制冷机冷却水入口;其回水口与制冷机冷却水出口之间由管道连接;其补水口经冷却水补水电磁阀,由管道连接至冷水箱补水出口;所述的热水箱,其热水出口,经热水循环泵,由管道连接至补燃锅炉热水入口;其热水入口与补燃锅炉热水出口之间由管道连接;其补水口经热水补水电磁阀,由管道连接至冷水箱补水出口;其淋浴出水口与恒温混合阀之间通过管道连接,并在其间设置淋浴热水泵和止回球阀;所述的冷水箱,其淋浴出水口与恒温混合阀之间通过管道连接,并在其间设置淋浴冷水泵和止回球阀;恒温混合阀与外部淋浴设施的入口之间通过管道连接。本实用新型进一步的改进在于,还包括软体水罐,用于为冷水箱补充冷水。本实用新型进一步的改进在于,软体水罐内设置有潜水泵,通过潜水泵用于为冷水箱补充冷水。本实用新型进一步的改进在于,还包括配电箱,其与控制柜相连。本实用新型进一步的改进在于,其特征在于,冷却塔包括机座以及设置在机座上的壳体,壳体的顶部设置有风机,壳体内自上而下设置有收水器、喷淋机构、填料区和风道空间;且风道空间的正面设置有进风百叶窗,壳体内的机座上还设置有集水池,集水池与风道空间之间还设置消音器。本实用新型进一步的改进在于,空气处理机包括底座,设置在底座上的框架,其中,框架内分为上下两半部分,上半部分内设置有风机,下半部分内设置有表冷器,且表冷器倾斜放置,风机的进风口正对表冷器的上表面;且风机的出风口正对框架的侧面,框架的顶部还设置有外部罩板,表冷器的管路上设置有回液口和出液口,且回液口的位置高度低于出液口的位置高度,底座上还设置有积水盘,积水盘上开设有冷凝水排放口。本实用新型具有如下的优点:本实用新型提供的联供机组的工作原理是:通过热力循环过程将燃油含有的热能转化为电力输出,同时排出约275℃的烟气;高温烟气可以驱动吸收式制冷机使空调循环管路中的液体温度降低(微型燃气轮机组烟气热量不够时自动启动制冷机的补燃系统),再通过空气处理器转换为冷风向用户输送实现制冷;高温烟气也可以通过烟/液换热器换热(微型燃气轮机组烟气热量不够时自动启动补燃锅炉)使空调循环管路中的液体温度升高,再通过空气处理器转换为热风向用户输送以供采暖;在制热模式时通过补燃锅炉与液体进行二次换热,或在制冷模式下单独启动补燃锅炉获得卫生热水并储存在热水箱内,在用户有淋浴或其它用水需求时与冷水混合向用户输送。由此实现能源的阶梯利用,提高能源综合利用率。综上所述,本实用新型利用排烟余热,通过烟/液换热或溴化锂吸收式制冷,可使其综合效率达到60%以上。本实用新型提供的联供机组还具有供电、制冷、制热及制卫生热水功能,一机多用,使用效率高。附图说明:图1为本实用新型的系统原理图。图2为本实用新型冷却塔的结构示意图。图3为本实用新型空气处理机的立体图。图4为本实用新型空气处理机的左视图。图中,1为微型燃气轮机,2为烟-液换热器,3为制冷机,4为冷却塔,5为补燃锅炉,6为空气处理机,7为控制柜,8为热水箱,9为冷水箱,10为膨胀箱,11为油箱,12为配电箱,13为软体水罐,14为外部淋浴设施;B1为潜水泵,B2为淋浴冷水泵,B3为淋浴热水泵,B4为热水循环泵,B5为空调水泵,B6为冷却水泵,B7为溶液泵,B8为冷剂水泵,B9为真空泵,DF1为热水补水电磁阀,DF2为冷却水补水电磁阀,GL1~GL2为油滤,HF为恒温混合阀,JF1为微型燃气轮机供油阀,JF2为燃烧机供油阀,JF3为泵前膨胀截止阀,JF4为燃油锅炉膨胀截止阀,JF5为防冻液加注阀,JF6为淋浴出水截止阀,JF7为燃油锅炉供油阀,JF8为制冷燃烧器供油阀,PF1~7为排液阀,SF1~2为冷暖切换阀,TF1为淋浴出水流量调节阀,YF1为直排烟阀,YF2为制热烟阀,YF3为制冷烟阀,ZF1~2为止回球阀;T01为舱外环境温度,T02为舱内环境温度,T1为空调出风温度,T2为空调回风温度,T3为空调进液温度,T4为空调回液温度,T5为换热器进液温度,T6为换热器出液温度,T7为冷却水进口温度,T8为冷却水出口温度,T9为冷水箱水温,T10为热水箱水温,T11为淋浴水温,T12为微型燃气轮机排烟温度,Tg为高压发生器温度,Ta为吸收液终了温度,Td为熔晶管温度,P0为大气压力,P1为微型燃气轮机排气背压,Pg为高压发生器压力,L1为热水箱液位,LS1为油箱低液位开关,LS2为冷水箱高液位开关,LS3为冷水箱低液位开关,LS4为冷却水高液位开关,LS5为冷却水正常液位开关,LS6为冷却水低液位开关,LS7~10为高压发生器液位电极,LS11~13为冷剂水液位电极,FS1为空调热媒流量开关,FS2为空调冷媒流量开关,FS3为冷却水流量开关。具体实施方式:下面结合附图中的实施例作进一步的描述:如图1所示,本实用新型提供的微型燃气轮机电热冷联供机组,包括微型燃气轮机1、烟-液换热器2、制冷机3、冷却塔4、补燃锅炉5、空气处理机6、控制柜7、热水箱7、冷水箱9、膨胀箱10、油箱11、配电箱12、软体水罐13以及外部淋浴设施14。所述的微型燃气轮机1,其烟气出口经直排烟阀YF1,由管道排出电热冷联供机组;同时,其烟气出口经制冷烟阀YF3,由管道连接至制冷机3烟气入口;并且其烟气出口经制热烟阀YF2,由管道连接至烟-液换热器2烟气入口。所述的烟-液换热器2,其热媒回液口,由管道连接至冷暖切换阀SF1;其热媒出液口与补燃锅炉5热媒回液口之间,由管道连接。所述的制冷机3,其烟气出口与烟-液换热器2烟气出口汇合,并通过管道排出电热冷联供机组;其冷媒出液口,经冷暖切换阀SF2,与空气处理机6冷媒回液口连接;其冷媒回液口,经冷暖切换阀SF1、空调水泵B5,与空气处理机6冷媒出液口连接。溶液泵B7,设置在制冷机的低压发生器和蒸发器之间;冷剂水泵B8,设置在制冷机的冷剂水位电极与吸收器之间;真空泵B9,设置在制冷机的冷凝器和蒸发器的真空口外部。所述的冷却塔4,其出水口经冷却水泵B6,由管道连接至制冷机3冷却水入口;其回水口与制冷机3冷却水出口之间由管道连接;其补水口经冷却水补水电磁阀DF2,由管道连接至冷水箱9补水出口。所述的补燃锅炉5,其热媒出液口,由管道连接至冷暖切换阀SF2。所述的控制柜7,其控制输出口与微型燃气轮机1控制输入口之间,由电缆线连接。所述的热水箱8,其热水出口,经热水循环泵B4,由管道连接至补燃锅炉5热水入口;其热水入口与补燃锅炉5热水出口之间由管道连接;其补水口经热水补水电磁阀DF1,由管道连接至冷水箱9补水出口;其淋浴出水口与恒温混合阀HF之间通过管道连接,并在其间设置淋浴热水泵B3和止回球阀ZH2,恒温混合阀HF与外部淋浴设施14的入口之间通过管道连接,且管道上设置有淋浴出水截止阀JF6和淋浴出水调节阀TF1。所述的冷水箱9,其淋浴出水口与恒温混合阀HF之间通过管道连接,并在其间设置淋浴冷水泵B2和止回球阀ZF1。所述的膨胀箱10,经JF3泵前膨胀截止阀与空气处理机6冷媒出液口相连为空调循环回路提供一个稳定的定压点;经JF4燃油锅炉膨胀截止阀与补燃锅炉5相连,为补燃锅炉5提供膨胀和泄压功能;JF5为防冻液加注阀,需要补液时打开加注阀进行补液,在加注完成后关闭。所述的油箱11,其第一出油口,经微型燃气轮机1、微燃机供油阀JF1、第一油滤GL1,由油管连接至微型燃气轮机1进油口;其第二出油口,经燃烧机供油阀JF2、油滤GL2、燃油锅炉供油阀JF7,由油管连接至补燃锅炉5进油口;同时,其第二出油口,经燃烧机供油阀JF2、油滤GL2、制冷燃烧器供油阀JF8,由油管连接至制冷机3进油口。所述配电箱12与控制柜7相连,将微型燃气轮机产生的电能为最终用户分配。所述软体水罐13内设置有潜水泵B1,通过潜水泵B1用于为冷水箱9补充冷水。排液阀P1~7分别为微型燃气轮机、冷却塔、热水箱、冷水出水管道、热水出水管道、空气处理机和冷热混水管道的排液阀门,其设置位置为该装置的最低点。所述实例的详细工作过程如下:微型燃气轮机发电机组,正常工作输出电力由控制柜17输出,排烟余热用于制热/生活热水及制冷,分别由烟-液换热器2和吸收式制冷机3完成。制热时,烟气经烟-液换热器2加热采暖用水,热水送入空气处理器6,循环风通过空调盘管将热能换出送至室内。制卫生热水时,关断采暖水管,打开生活热水管,热水送入淋浴间,通过恒温混合阀HF保证淋浴水温。制冷时,排烟管直接进入吸收式制冷机发生器,经冷凝、蒸发、吸收循环,将热能置换为冷能由冷水输出,送入同一空气处理机6,由空气将冷能换出送入室内调温。当发电机负荷较小时,为满足制冷、制热要求,需开启补燃燃烧器5工作,制冷,热原理不变。制冷时,冷却水也可作为卫生热水使用,节能效果更加明显。具体实施如下:微型燃气轮机排烟走向根据工况通过电动烟气阀门的启闭来控制,单独发电时直排烟阀YF1开启,制热烟阀YF2和制冷烟阀YF3关闭;制冷时制冷烟阀YF3开启,其余关闭;制热或余热制热水时制热烟阀YF2开启,直排烟阀YF1和制冷烟阀YF3关闭。制冷和制热功能分别通过余热/补燃型溴冷机和烟-液换热器2实现。冷热媒共用一套管路,通过第一冷暖切换阀SF1和第二冷暖切换阀SF2切换工况,冷量和热量通过冷热媒在空气处理机6中输出,冷热媒循环动力来自空调水泵B5,冷热风由空气处理机6中的两台离心风机送出。热水系统由补燃锅炉5、冷水箱9和热水箱8等组成,热水箱8中待加热的水通过热水循环泵B4在补燃锅炉5和热水箱8之间循环,与热媒进行二次换热,热媒热量由烟-液换热器2或补燃锅炉5提供。输出热水时,淋浴冷水泵B2和淋浴热水泵B3将冷热水送入恒温混合阀HF,以设定的温度输出至外部淋浴装置14。如图2所示,本实用新型提供的冷却塔,包括机座401以及设置在机座401上的壳体,壳体的顶部设置有风机408,风机408下方设置收水器407。收水器407下方安装喷淋机构406,再间隔一定空间的下方是填料区405。填料区405下方留出风道空间,再下面分别设置集水池402。所述的风机408采用轴流风机,喷淋机构采用喷淋阵列布置,喷头为消防喷头。所述的风道空间,正面设置进风百叶窗404。冷却塔的风机408排风口处设置不锈钢滤网。所述集水池402与风道空间之间设置消音器403。所述冷却塔设置了外壳,选轻质、刚度适宜的材料即可。工作时,风机408启动,在风机408的带动下,进风从风道空间的进风百叶窗404进入,然后依次经填料区405、喷淋机构406以及收水器407后从风机408的排风口处排出。如图3和4所示,本实用新型提供的空气处理机,包括底座601,设置在底座601上的框架602,其中,框架602内分为上下两半部分,上半部分内设置有风机603,风机603的出风口正对框架602的侧面,下半部分内设置有表冷器604,且表冷器604倾斜放置,风机603的进风口正对表冷器604的上表面。表冷器604的管路上端设置出液口642,下端设置回液口641。所述表冷器下部的底座601上还设有积水盘606。所述积水盘606上开设有冷凝水排放口605。工作时,空调循环管路中的冷/热水由循环泵驱动流经表冷器管道内流动,空气由风机603驱动自下而上流经表冷器604,如此反复形成热交换获得冷/热风,再经空调风管向用户输出实现制冷和制热。
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