瓦斯發電燃機缸套水殘熱利用裝置的製作方法

2023-10-11 05:38:19 1

本實用新型涉及一種餘熱利用技術，具體為一種瓦斯發電燃機缸套水殘熱利用裝置。

背景技術：

瓦斯是一種煤礦開採過程中伴生的可燃性氣體，在開採煤礦過程中危害極大，每年都有因瓦斯導致的礦難事故，治理瓦斯是煤礦安全生產的重要保障。在高瓦斯礦區，在煤礦開採前要進行預抽放，將瓦斯提前排放至安全水平再進行開採。瓦斯主要成分是甲烷，直接排放到大氣中會引起嚴重的溫室效應。故而將瓦斯作為一種能源利用是目前最好的處理手段，瓦斯發電就是其中一項。瓦斯發電過程是通過燃氣發動機將瓦斯燃燒，產生動能，然後再帶動發電機產生電能。在燃機燃燒中，瓦斯釋放大量的熱能，燃氣發動機需要進行不間斷冷卻才能正常工作。對燃機冷卻主要是利用缸體水套進行冷卻，通過循環水不斷將熱量帶走，通過遠程散熱器將水冷卻，不間斷循環工作。

根據《G3520c煤層氣發電機組技術參數表》，燃機在額定負荷下消耗的低位總熱量為4607Kw，其中1796Kw轉化為發動機的動能，效率為39%。其餘61%的熱量約2811Kw未被燃機利用。其中，可回收的熱量約為2183Kw。這部分可利用的熱量主要蘊含在發動機尾氣中和缸套水中。每臺燃機缸套水出水溫度90℃，回水溫度82℃，循環量2200L/min，按60%的循環量換熱，則缸套水提供的換熱功率約為740kW，約等於2.664GJ/h（740×3600=2664000 Kj/h=2.664 GJ/h）。

燃機尾氣通過餘熱鍋爐對熱量再次利用，而缸套水中的熱量1233 Kw未進行利用，通過遠程散熱水箱排入大氣。如果將排放到大氣中的熱能進行再利用，將產生巨大地經濟、社會效益。

技術實現要素：

本實用新型為了解決瓦斯發電中燃機產生的熱量的再利用的問題，提供了一種瓦斯發電燃機缸套水殘熱利用裝置。

本實用新型的方案是，一種瓦斯發電燃機缸套水殘熱利用裝置，包括燃機發動機，在燃機發動機缸套上設有冷卻水循環裝置，冷卻水循環裝置包括出水管、回水管、遠程散熱器，在出水管和回水管之間並聯設置換熱管，換熱管上設置板式換熱器和三通閥，三通閥的另一進口連接回水管，所述的板式換熱器通過管道連接換熱站，換熱站內設有汽-水換熱器、水-水板式換熱器、集散器、循環水泵、凝結水回水器，所述的管道連接汽-水換熱器和循環水泵，汽-水換熱器連接水-水板式換熱器，水-水板式換熱器分別連接凝結水回水器和集散器。

與現有裝置相比，本實用新型通過在原有散熱系統的基礎上增加板式換熱器，通過板式換熱器將部分熱能傳遞給生活區供熱，可以回收燃機發電過程中的廢熱，減少燃氣發電對環境的汙染。同時增加換熱量可以降低缸套水溫，避免了夏季高溫天氣時缸套水溫高導致的燃機減負荷。又降低了遠程散熱器的負載，減少遠程散熱器風扇運行臺數，節約了廠用電。而且本裝置可以取代了現有的數臺燃煤鍋爐對生活區進行供暖，減少了燃煤環境汙染。瓦斯發電，抽取瓦斯，降低瓦斯對煤礦生產的危害；同時產生電能，熱能，替代燃煤，減少甲烷排放，一舉多得。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為換熱站結構示意圖；

圖中：1-回水管、2-燃機發動機、3-出水管、4-板式換熱器、5-遠程散熱器、6-三通閥、7-換熱管、8-集散器、9-汽-水換熱器、10-水-水板式換熱器、11-循環水泵、12-凝結水回水器。

具體實施方式

如圖1所示意，一種瓦斯發電燃機缸套水殘熱利用裝置，包括燃機發動機2，在燃機發動機缸套上設有冷卻水循環裝置，冷卻水循環裝置包括出水管3、回水管1、遠程散熱器5，在出水管3和回水管1之間並聯設置換熱管7，換熱管7上設置板式換熱器4和三通閥6，三通閥6的另一進口連接回水管1，所述的板式換熱器4通過管道13連接換熱站，如圖2所示意，換熱站內設有汽-水換熱器9、水-水板式換熱器10、集散器8、循環水泵11、凝結水回水器12，所述的管道13連接汽-水換熱器9和循環水泵11，汽-水換熱器9連接水-水板式換熱器10，水-水板式換熱器10分別連接凝結水回水器12和集散器8。

燃機發動機2燃燒產生高溫高壓的水及水蒸氣通過板式換熱器4及管道13傳遞給-水換熱器9。所述的汽-水換熱器9和水-水板式換熱器10將板式換熱器4傳輸過來的熱量調整後直接供居民區使用，對於用不完的熱能，再傳送到集散器8去其他較遠的生活區進行再換熱。