一種垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，屬于能源與環(huán)境【技術(shù)領(lǐng)域】。本實(shí)用新型包括填埋氣管路，生活熱水管路，采暖供水管路（吸收式制冷機(jī)熱水供水管路），進(jìn)氣管路，排煙管路，高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路，低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路，冷卻水回路；本實(shí)用新型將垃圾填埋氣所具有的能量有效地利用了起來，在供冷供熱的同時(shí)還提供電能，采用雙級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)，在提高系統(tǒng)效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，能量利用效率高，能持續(xù)提供穩(wěn)定輸出的冷量、熱能以及電能，同時(shí)大大降低了有害氣體的排放。
【專利說明】一種垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，屬于能源與環(huán)境【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市生活垃圾產(chǎn)生量與日俱增，我國(guó)每年城市生活垃圾產(chǎn)生量近1.5億噸，且增長(zhǎng)率達(dá)到10%以上。我國(guó)城市生活垃圾產(chǎn)生量的80%采用填埋技術(shù)處理。在全國(guó)668座大中城市中，每座城市至少有1-2座垃圾填埋場(chǎng)，一些特大城市的垃圾填埋場(chǎng)數(shù)量甚至超過10座之多，垃圾總存量已達(dá)70多億噸。垃圾填埋后，其中的有機(jī)物在細(xì)菌、微生物作用下厭氧發(fā)酵生成大量填埋氣(LFG)，填埋氣的主要成分是甲烷和CO2 (體積含量:45%-50% CH4, 40%-60% CO2)，甲烷易燃易爆，其全球氣候變暖潛值是CO2的21倍，若不做好填埋氣的收集和處理很可能引發(fā)填埋場(chǎng)爆炸，對(duì)環(huán)境造成較大的危害。同時(shí)填埋氣也是一種優(yōu)質(zhì)可再生能源，對(duì)于人均資源匱乏的我國(guó)，是重要的代用能源。在城市生活垃圾填埋氣眾多回收利用技術(shù)中，因填埋氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)具有投資省、建設(shè)周期短、運(yùn)營(yíng)成本低及無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，隨著我國(guó)《可再生能源法》的實(shí)施，城市生活垃圾填埋氣內(nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)在我國(guó)得到了迅速的推廣應(yīng)用。隨著我國(guó)城市生活垃圾填埋氣發(fā)電項(xiàng)目的日益增多，提高垃圾填埋氣利用系統(tǒng)綜合效率已成為亟待解決的問題。
[0003]有機(jī)朗肯循環(huán)(ORC)由于采用了低沸點(diǎn)有機(jī)工質(zhì)，其在中低溫?zé)崮艿膭?dòng)力回收性能上與傳統(tǒng)水蒸汽有機(jī)朗肯循環(huán)相比具有更高的熱效率，設(shè)備也更為簡(jiǎn)單，非常適合于中低溫?zé)崮艿膭?dòng)力回收，有效地處理填埋氣，同時(shí)將垃圾填埋氣所具有的能量有效利用起來，用于供冷、供熱和發(fā)電，有望成為解決城市能源緊缺的重要技術(shù)措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，該系統(tǒng)將垃圾填埋氣所具有的能量有效地利用了起來，在供冷供熱的同時(shí)還提供電能，同時(shí)采用雙級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)，在提高系統(tǒng)效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，解決了常規(guī)發(fā)電循環(huán)無法有效利用低溫?zé)崮艿膯栴}。
[0005]解決本實(shí)用新型的技術(shù)問題所采用的方案是:一種垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括填埋氣管路，生活熱水管路，采暖供水管路(吸收式制冷機(jī)熱水供水管路)，進(jìn)氣管路，排煙管路，高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路，低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路，冷卻水回路；所述填埋氣管路由垃圾填埋氣儲(chǔ)罐1、加壓風(fēng)機(jī)2、脫硫裝置3、除CO2裝置4、混合器5、內(nèi)燃機(jī)6以及將它們連接的管道構(gòu)成，垃圾填埋氣儲(chǔ)罐I經(jīng)管道與加壓風(fēng)機(jī)2進(jìn)口連接，加壓風(fēng)機(jī)2出口經(jīng)管道與脫硫裝置3進(jìn)口連接，脫硫裝置3出口一路經(jīng)管道與除CO2裝置4進(jìn)口連接，另一路經(jīng)管道直接與混合器5進(jìn)口連接，CO2裝置4出口經(jīng)管道與混合器5進(jìn)口連接，混合器5出口經(jīng)管道與內(nèi)燃機(jī)6填埋氣進(jìn)口連接；生活熱水管路由壓縮空氣二級(jí)冷卻器8、潤(rùn)滑油冷卻器9及將它們連接的管道構(gòu)成，自來水管道與壓縮空氣二級(jí)冷卻器8冷流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣二級(jí)冷卻器8冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與潤(rùn)滑油冷卻器9冷流體側(cè)進(jìn)口連接，潤(rùn)滑油冷卻器9冷流體側(cè)出口直接跟供應(yīng)生活熱水管道連接；采暖供水管路(吸收式制冷機(jī)熱水供水管路)由氣缸夾套冷卻器10、壓縮空氣一級(jí)冷卻器11以及將它們連接的管道構(gòu)成，從用戶過來的采暖回水或者吸收式制冷劑熱水回水經(jīng)管道與氣缸夾套冷卻器10冷流體側(cè)進(jìn)口連接，氣缸夾套冷卻器10冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與壓縮空氣一級(jí)冷卻器11冷流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣一級(jí)冷卻器11冷流體側(cè)出口直接跟供應(yīng)采暖水及吸收式制冷機(jī)熱水管道連接；進(jìn)氣管路由空氣濾清器12、壓氣機(jī)13、壓縮空氣一級(jí)冷卻器11、壓縮空氣二級(jí)冷卻器8、內(nèi)燃機(jī)6以及將它們連接的管道構(gòu)成，從環(huán)境中來的空氣經(jīng)管路與空氣濾清器12進(jìn)口連接，空氣濾清器12出口經(jīng)管道與壓氣機(jī)13進(jìn)口連接，壓氣機(jī)13出口經(jīng)管道與壓縮空氣一級(jí)冷卻器11熱流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣一級(jí)冷卻器11熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與壓縮空氣二級(jí)冷卻器8熱流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣二級(jí)冷卻器8熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與內(nèi)燃機(jī)6進(jìn)氣口連接；排煙管路由內(nèi)燃機(jī)6、內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平14、高溫級(jí)蒸汽過熱器15、低溫級(jí)蒸汽過熱器16以及將它們連接的管道構(gòu)成，內(nèi)燃機(jī)6的排煙口經(jīng)管道與內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平14進(jìn)口連接，內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平14出口經(jīng)管道與高溫級(jí)蒸汽過熱器15熱流體側(cè)進(jìn)口連接，高溫級(jí)蒸汽過熱器15熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)蒸汽過熱器16熱流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)蒸汽過熱器16熱流體側(cè)出口則經(jīng)管道與外界環(huán)境連接；高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路由高溫級(jí)蒸汽過熱器15、高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17、高溫級(jí)回?zé)崞?9、冷凝/蒸發(fā)器20、工質(zhì)加壓泵21以及將它們連接的管道構(gòu)成，高溫級(jí)蒸汽過熱器15冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17進(jìn)口連接，高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17出口經(jīng)管道與高溫級(jí)回?zé)崞?9熱流體側(cè)進(jìn)口連接，高溫級(jí)回?zé)崞?9熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與冷凝/蒸發(fā)器20熱流體側(cè)進(jìn)口連接，冷凝/蒸發(fā)器20熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與工質(zhì)加壓泵21進(jìn)口連接，工質(zhì)加壓泵21出口經(jīng)管道與高溫級(jí)回?zé)崞?9冷流體側(cè)進(jìn)口連接，高溫級(jí)回?zé)崞?9冷流體側(cè)出口經(jīng) 管道與高溫級(jí)蒸汽過熱器15冷流體進(jìn)口連接；低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路由低溫級(jí)蒸汽過熱器16、低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22、低溫級(jí)回?zé)崞?4、低溫級(jí)冷凝器25、工質(zhì)加壓泵26、冷凝/蒸發(fā)器20以及將它們連接的管道構(gòu)成，低溫級(jí)蒸汽過熱器16冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22進(jìn)口連接，低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22出口經(jīng)管道與低溫級(jí)回?zé)崞?4熱流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)回?zé)崞?4熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)冷凝器25熱流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)冷凝器25熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與工質(zhì)加壓泵26進(jìn)口連接，工質(zhì)加壓泵26出口經(jīng)管道與低溫級(jí)回?zé)崞?4冷流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)回?zé)崞?4冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與冷凝/蒸發(fā)器20冷流體側(cè)進(jìn)口連接，冷凝/蒸發(fā)器20冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)蒸汽過熱器16冷流體側(cè)進(jìn)口連接；冷卻水回路由低溫級(jí)冷凝器25、冷卻塔27、冷卻水泵28構(gòu)成，冷卻水泵28經(jīng)過管道連接于冷卻塔27出口與低溫級(jí)冷凝器25冷流體側(cè)進(jìn)口之間，低溫級(jí)冷凝器25冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與冷卻塔27上端布水管連接。
[0006]所述高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)工質(zhì)為R123、R245fa、甲苯、丁烷、異丁烷、戊烷、異戊烷、環(huán)戍燒、庚燒、R113、Rll、環(huán)己燒、苯、鄰二甲苯、乙基苯、6甲基2硅氧烷、8甲基3硅氧烷、10甲基4硅氧烷、12甲基5硅氧烷中的任一種或幾種的任意混合物，低溫級(jí)有機(jī)郎肯循環(huán)工質(zhì)為R134a、R227ea中的任一種或兩種的任意混合物。
[0007]本實(shí)用新型依據(jù)填埋氣的量、高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路選定的工質(zhì)種類、低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路選定的工質(zhì)種類、按需要的發(fā)電容量、供冷符合以及供熱負(fù)荷配備并安裝垃圾填埋氣儲(chǔ)罐、加壓風(fēng)機(jī)、脫硫裝置、除CO2裝置、混合器、內(nèi)燃機(jī)、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)、壓縮空氣一級(jí)冷卻器、壓縮空氣二級(jí)冷卻器、潤(rùn)滑油冷卻器、氣缸夾套冷卻器、空氣濾清器、壓氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平、高溫級(jí)蒸汽過熱器、低溫級(jí)蒸汽過熱器、高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平、發(fā)電機(jī)、低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平、高溫級(jí)回?zé)崞?、低溫?jí)回?zé)崞?、冷?蒸發(fā)器、工質(zhì)加壓泵、低溫級(jí)冷凝器、冷卻塔、冷卻水泵及其管路與配件；根據(jù)各管路容積計(jì)算循環(huán)工質(zhì)的充注量，將循環(huán)工質(zhì)計(jì)量充入循環(huán)管路中。
[0008]本實(shí)用新型的工作原理是:從垃圾填埋氣儲(chǔ)罐I出來的垃圾填埋氣經(jīng)過加壓風(fēng)機(jī)2加壓后進(jìn)入脫硫裝置3脫硫，從脫硫裝置3出來后分為兩路:一路進(jìn)入除CO2裝置4除CO2 ；另一路則不加裝任何裝置，第一路的垃圾填埋氣在除掉CO2后與另一路未經(jīng)處理的垃圾填埋氣在混合器5混合，經(jīng)過混合后的垃圾填埋氣進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)6燃燒輸出動(dòng)力，然后帶動(dòng)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出電力；自來水進(jìn)入壓縮空氣二級(jí)冷卻器8吸收壓縮空氣的熱量升溫后接著進(jìn)入潤(rùn)滑油冷卻器9冷卻潤(rùn)滑油，接著從潤(rùn)滑油冷卻器9出來的被加熱的水進(jìn)入管路供應(yīng)生活熱水；采暖回水(或吸收式制冷機(jī)的熱水回水)進(jìn)入氣缸夾套冷卻器10吸收熱量后接著進(jìn)入壓縮空氣一級(jí)冷卻器11吸收壓縮空氣的熱量后進(jìn)入管路供應(yīng)采暖供水(吸收式制冷機(jī)熱水供水管路)；空氣進(jìn)入空氣濾清器12過濾后進(jìn)入壓氣機(jī)13，被壓氣機(jī)13加壓后進(jìn)入壓縮空氣一級(jí)冷卻器11，被冷卻后接著進(jìn)入壓縮空氣二級(jí)冷卻器8繼續(xù)冷卻，然后進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)6 ;從內(nèi)燃機(jī)6出來的廢煙氣進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平14，驅(qū)動(dòng)透平轉(zhuǎn)動(dòng)做功，接著帶動(dòng)壓氣機(jī)13轉(zhuǎn)動(dòng)，煙氣從內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平14出來后接著進(jìn)入高溫級(jí)蒸汽過熱器15釋放熱量，使得高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路中的有機(jī)工質(zhì)蒸發(fā)過熱，出來后繼續(xù)進(jìn)入低溫級(jí)蒸汽過熱器16釋放熱量，使得低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)循環(huán)回路中的有機(jī)工質(zhì)過熱，然后從低溫級(jí)蒸汽過熱器16出來排入大氣；從高溫級(jí)蒸汽過熱器15中吸收了熱量過熱后的有機(jī)工質(zhì)蒸氣進(jìn)入高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17膨脹做功，高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17輸出軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)18轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，從高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17出來后的乏汽進(jìn)入高溫級(jí)回?zé)崞?9釋放熱量預(yù)熱從有機(jī)工質(zhì)加壓泵21出來的有機(jī)工質(zhì)，然后進(jìn)入冷凝/蒸發(fā)器20冷凝成液體，接著從冷凝/蒸發(fā)器20出來后經(jīng)過有機(jī)工質(zhì)加壓泵21加壓后進(jìn)入高溫級(jí)回?zé)崞?9吸收乏汽的熱量升溫后進(jìn)入高溫級(jí)蒸汽過熱器15吸收煙氣的熱量蒸發(fā)過熱，完成一個(gè)循環(huán)；從低溫級(jí)蒸汽過熱器16中吸收了煙氣熱量過熱后的有機(jī)工質(zhì)蒸氣進(jìn)入低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22膨脹做功，低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22輸出軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)23轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，從低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22出來后的乏汽進(jìn)入低溫級(jí)回?zé)崞?4釋放熱量預(yù)熱從有機(jī)工質(zhì)加壓泵26出來的有機(jī)工質(zhì)，然后進(jìn)入低溫級(jí)冷凝器25冷凝成液體，接著從低溫級(jí)冷凝器25出來后經(jīng)過有機(jī)工質(zhì)加壓泵26加壓后進(jìn)入低溫級(jí)回?zé)崞?4吸收乏汽的熱量升溫后進(jìn)入冷凝/蒸發(fā)器20吸收高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路中有機(jī)工質(zhì)的熱量蒸發(fā)后進(jìn)入低溫級(jí)蒸汽過熱器16吸收煙氣的熱量過熱，完成一個(gè)循環(huán)；從冷卻塔27出來的冷卻水經(jīng)冷卻水泵28輸送至低溫級(jí)冷凝器25對(duì)低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路中的工質(zhì)進(jìn)行冷凝，之后返回冷卻塔27的布水管，經(jīng)過冷卻后進(jìn)入塔底集水盤，完成一個(gè)循環(huán)。
[0009]本系統(tǒng)采用雙級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)，在供冷供熱的同時(shí)提供電能，主要具有以下有益效果:
[0010](I)有效地解決了垃圾填埋氣的處理問題，將其對(duì)環(huán)境的影響降到了最?。籟0011](2)充分利用了垃圾填埋氣所具有的能量，在供冷供熱的同時(shí)提供電能，大大提高了能量的利用率；
[0012](3)將熱能按溫度從高到低進(jìn)行利用，實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，進(jìn)一步提高了熱效率；
[0013](4)極大地降低了冷熱電聯(lián)供過程環(huán)害物質(zhì)C0X、SOx的產(chǎn)生與排放；
[0014](5)有效地對(duì)垃圾填埋氣的CO2含量進(jìn)行了控制，提高了內(nèi)燃機(jī)效率；
[0015](6)便于實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，同時(shí)其余余熱源的利用也可以采用本系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中各標(biāo)號(hào)為:1-垃圾填埋氣儲(chǔ)罐，2-加壓風(fēng)機(jī)，3-脫硫裝置，4-除C02裝置，5-混合器,6-內(nèi)燃機(jī),7-勵(lì)磁發(fā)電機(jī),8-壓縮空氣二級(jí)冷卻器,9-潤(rùn)滑油冷卻器，10-氣缸夾套冷卻器，11-壓縮空氣一級(jí)冷卻器，12-空氣濾清器，13-壓氣機(jī)，14-內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平，15-高溫級(jí)蒸汽過熱器，16-低溫級(jí)蒸汽過熱器，17-高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平，18-發(fā)電機(jī)，19-高溫級(jí)回?zé)崞鳎?0-冷凝/蒸發(fā)器，21-工質(zhì)加壓泵，22-低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平，23-發(fā)電機(jī)，24-低溫級(jí)回?zé)崞鳎?5-低溫級(jí)冷凝器，26-工質(zhì)加壓泵，27-冷卻塔，28-冷卻水泵。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。
[0019]實(shí)施例1:某地區(qū)建一垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，電機(jī)輸出功率為20kW，制冷量為5kW供應(yīng)45?50°C衛(wèi)生熱水6001/d。
[0020]本垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，包括填埋氣管路，生活熱水管路，采暖供水管路，進(jìn)氣管路，排煙管路，高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路，低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路，冷卻水回路；所述填埋氣管路由垃圾填埋氣儲(chǔ)罐1、加壓風(fēng)機(jī)2、脫硫裝置3、除CO2裝置4、混合器5、內(nèi)燃機(jī)6以及將它們連接的管道構(gòu)成，垃圾填埋氣儲(chǔ)罐I經(jīng)管道與加壓風(fēng)機(jī)2進(jìn)口連接，加壓風(fēng)機(jī)2出口經(jīng)管道與脫硫裝置3進(jìn)口連接，脫硫裝置3出口一路經(jīng)管道與除CO2裝置4進(jìn)口連接，另一路經(jīng)管道直接與混合器5進(jìn)口連接，CO2裝置4出口經(jīng)管道與混合器5進(jìn)口連接，混合器5出口經(jīng)管道與內(nèi)燃機(jī)6填埋氣進(jìn)口連接；生活熱水管路由壓縮空氣二級(jí)冷卻器8、潤(rùn)滑油冷卻器9及將它們連接的管道構(gòu)成，自來水管道與壓縮空氣二級(jí)冷卻器8冷流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣二級(jí)冷卻器8冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與潤(rùn)滑油冷卻器9冷流體側(cè)進(jìn)口連接，潤(rùn)滑油冷卻器9冷流體側(cè)出口直接跟供應(yīng)生活熱水管道連接；采暖供水管路由氣缸夾套冷卻器10、壓縮空氣一級(jí)冷卻器11以及將它們連接的管道構(gòu)成，從用戶過來的采暖回水或者吸收式制冷劑熱水回水經(jīng)管道與氣缸夾套冷卻器10冷流體側(cè)進(jìn)口連接，氣缸夾套冷卻器10冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與壓縮空氣一級(jí)冷卻器11冷流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣一級(jí)冷卻器11冷流體側(cè)出口直接跟供應(yīng)采暖水及吸收式制冷機(jī)熱水管道連接；進(jìn)氣管路由空氣濾清器12、壓氣機(jī)13、壓縮空氣一級(jí)冷卻器11、壓縮空氣二級(jí)冷卻器8、內(nèi)燃機(jī)6以及將它們連接的管道構(gòu)成，從環(huán)境中來的空氣經(jīng)管路與空氣濾清器12進(jìn)口連接，空氣濾清器12出口經(jīng)管道與壓氣機(jī)13進(jìn)口連接，壓氣機(jī)13出口經(jīng)管道與壓縮空氣一級(jí)冷卻器11熱流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣一級(jí)冷卻器11熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與壓縮空氣二級(jí)冷卻器8熱流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣二級(jí)冷卻器8熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與內(nèi)燃機(jī)6進(jìn)氣口連接；排煙管路由內(nèi)燃機(jī)6、內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平14、高溫級(jí)蒸汽過熱器
15、低溫級(jí)蒸汽過熱器16以及將它們連接的管道構(gòu)成，內(nèi)燃機(jī)6的排煙口經(jīng)管道與內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平14進(jìn)口連接，內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平14出口經(jīng)管道與高溫級(jí)蒸汽過熱器15熱流體側(cè)進(jìn)口連接，高溫級(jí)蒸汽過熱器15熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)蒸汽過熱器16熱流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)蒸汽過熱器16熱流體側(cè)出口則經(jīng)管道與外界環(huán)境連接；高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路由高溫級(jí)蒸汽過熱器15、高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17、高溫級(jí)回?zé)崞?9、冷凝/蒸發(fā)器20、工質(zhì)加壓泵21以及將它們連接的管道構(gòu)成，高溫級(jí)蒸汽過熱器15冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17進(jìn)口連接，高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17出口經(jīng)管道與高溫級(jí)回?zé)崞?9熱流體側(cè)進(jìn)口連接，高溫級(jí)回?zé)崞?9熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與冷凝/蒸發(fā)器20熱流體側(cè)進(jìn)口連接，冷凝/蒸發(fā)器20熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與工質(zhì)加壓泵21進(jìn)口連接，工質(zhì)加壓泵21出口經(jīng)管道與高溫級(jí)回?zé)崞?9冷流體側(cè)進(jìn)口連接，高溫級(jí)回?zé)崞?9冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與高溫級(jí)蒸汽過熱器15冷流體進(jìn)口連接；低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路由低溫級(jí)蒸汽過熱器16、低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22、低溫級(jí)回?zé)崞?4、低溫級(jí)冷凝器25、工質(zhì)加壓泵26、冷凝/蒸發(fā)器20以及將它們連接的管道構(gòu)成，低溫級(jí)蒸汽過熱器16冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22進(jìn)口連接，低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22出口經(jīng)管道與低溫級(jí)回?zé)崞?4熱流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)回?zé)崞?4熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)冷凝器25熱流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)冷凝器25熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與工質(zhì)加壓泵26進(jìn)口連接，工質(zhì)加壓泵26出口經(jīng)管道與低溫級(jí)回?zé)崞?4冷流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)回?zé)崞?4冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與冷凝/蒸發(fā)器20冷流體側(cè)進(jìn)口連接，冷凝/蒸發(fā)器20冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)蒸汽過熱器16冷流體側(cè)進(jìn)口連接；冷卻水回路由低溫級(jí)冷凝器25、冷卻塔27、冷卻水泵28構(gòu)成，冷卻水泵28經(jīng)過管道連接于冷卻塔27出口與低溫級(jí)冷凝器25冷流體側(cè)進(jìn)口之間，低溫級(jí)冷凝器25冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與冷卻塔27上端布水管連接。
[0021]內(nèi)燃機(jī)6選用功率為IOOkW的垃圾填埋氣內(nèi)燃機(jī)，按垃圾填埋氣儲(chǔ)罐I一加壓風(fēng)機(jī)2—脫硫裝置3—除CO2裝置4一混合器5 —內(nèi)燃機(jī)6的順序?qū)⑻盥駳夤苈酚脽徨冧\鋼管連接好。
[0022]生活熱水管路的冷卻器選用板式換熱器，按壓縮空氣二級(jí)冷卻器8—滑油冷卻器9的順序?qū)⑸顭崴苈酚脽o縫鋼管連接好。
[0023]采暖供水管路(吸收式制冷機(jī)熱水供水管路)的冷卻器選用板式換熱器，按氣缸夾套冷卻器10—壓縮空氣一級(jí)冷卻器11的順序?qū)⒉膳┧苈?吸收式制冷機(jī)熱水供水管路)用無縫鋼管連接好。
[0024]進(jìn)氣管路的管道用2_熱軋鋼板焊接而成，按照空氣濾清器12—壓氣機(jī)13—壓縮空氣一級(jí)冷卻器11 一壓縮空氣二級(jí)冷卻器8 —內(nèi)燃機(jī)6的順序連接起來。
[0025]排煙管路的管道用2mm熱軋鋼板焊接而成，用直徑為300mm的鋼制煙囪，過熱器采用板式換熱器，按內(nèi)燃機(jī)6 —內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平14一高溫級(jí)蒸汽過熱器15、低溫級(jí)蒸汽過熱器16的順序連接起來。
[0026]高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路采用工質(zhì)為R123，低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路采用工質(zhì)用R134a，透平(膨脹機(jī))采用ITlO螺桿式膨脹機(jī)，凈輸出功率為IOkw ;高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路進(jìn)口工質(zhì)壓力為0.97MPa，溫度110°C ;低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路進(jìn)口工質(zhì)壓力為
1.3MPa，溫度50°C，換熱器均采用板式換熱器，工質(zhì)加壓泵26采用高壓屏蔽泵。高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路的管路連接順序?yàn)?高溫級(jí)蒸汽過熱器15—高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平17—高溫級(jí)回?zé)崞?9一冷凝/蒸發(fā)器20—工質(zhì)加壓泵21。低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路連接順序?yàn)?低溫級(jí)蒸汽過熱器16—低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平22—低溫級(jí)回?zé)崞?4—低溫級(jí)冷凝器25—工質(zhì)加壓泵26—冷凝/蒸發(fā)器20。分別用紫銅管將兩條回路安裝好。
[0027]冷卻塔27選用冷卻水循環(huán)流量為20m3/h的低溫型冷卻塔LBCM-20，冷卻水泵28選用12KQL50/100-1.1/2型號(hào)，冷卻水管路采用無縫鋼管，連接順序?yàn)?冷卻塔27出口 一冷卻水泵28—低溫級(jí)冷凝器25 -冷卻塔27進(jìn)口順序?qū)⒗鋮s水回路及所需配件安裝好。
[0028]以上所有設(shè)備及設(shè)備配件按圖1連接，安裝完成后，進(jìn)行管道的氮?dú)獯祾?，?duì)高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路及低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路抽真空，并分別按要求向相應(yīng)管路內(nèi)充入R123、R134a及自來水。
[0029]實(shí)施例2:本垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)與實(shí)施例I相同，高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路的工質(zhì)采用R245fa。
[0030]實(shí)施例3:本垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)與實(shí)施例I相同，高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路的工質(zhì)采用R123、R245fa、丁烷，分別按30%、25%、45%的體積比混合而成，低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路的工質(zhì)采用R227ea。
[0031]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種垃圾填埋氣發(fā)電內(nèi)燃機(jī)余熱梯級(jí)利用分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:包括填埋氣管路，生活熱水管路，采暖供水管路，進(jìn)氣管路，排煙管路，高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路，低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路，冷卻水回路；所述填埋氣管路由垃圾填埋氣儲(chǔ)罐(1)、加壓風(fēng)機(jī)(2)、脫硫裝置(3)、除CO2裝置(4)、混合器(5)、內(nèi)燃機(jī)(6)以及將它們連接的管道構(gòu)成，垃圾填埋氣儲(chǔ)罐(1)經(jīng)管道與加壓風(fēng)機(jī)(2)進(jìn)口連接，加壓風(fēng)機(jī)(2)出口經(jīng)管道與脫硫裝置(3 )進(jìn)口連接，脫硫裝置(3 )出口一路經(jīng)管道與除CO2裝置(4 )進(jìn)口連接，另一路經(jīng)管道直接與混合器(5)進(jìn)口連接，CO2裝置(4)出口經(jīng)管道與混合器(5)進(jìn)口連接，混合器(5)出口經(jīng)管道與內(nèi)燃機(jī)(6)填埋氣進(jìn)口連接；生活熱水管路由壓縮空氣二級(jí)冷卻器(8)、潤(rùn)滑油冷卻器(9)及將它們連接的管道構(gòu)成，自來水管道與壓縮空氣二級(jí)冷卻器(8)冷流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣二級(jí)冷卻器(8)冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與潤(rùn)滑油冷卻器(9)冷流體側(cè)進(jìn)口連接，潤(rùn)滑油冷卻器(9)冷流體側(cè)出口直接跟供應(yīng)生活熱水管道連接；采暖供水管路由氣缸夾套冷卻器(10)、壓縮空氣一級(jí)冷卻器(11)以及將它們連接的管道構(gòu)成，從用戶過來的采暖回水或者吸收式制冷劑熱水回水經(jīng)管道與氣缸夾套冷卻器(10)冷流體側(cè)進(jìn)口連接，氣缸夾套冷卻器(10)冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與壓縮空氣一級(jí)冷卻器(11)冷流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣一級(jí)冷卻器(11)冷流體側(cè)出口直接跟供應(yīng)采暖水及吸收式制冷機(jī)熱水管道連接；進(jìn)氣管路由空氣濾清器(12)、壓氣機(jī)(13)、壓縮空氣一級(jí)冷卻器(11)、壓縮空氣二級(jí)冷卻器(8)、內(nèi)燃機(jī)(6)以及將它們連接的管道構(gòu)成，從環(huán)境中來的空氣經(jīng)管路與空氣濾清器(12)進(jìn)口連接，空氣濾清器(12)出口經(jīng)管道與壓氣機(jī)(13)進(jìn)口連接，壓氣機(jī)(13)出口經(jīng)管道與壓縮空氣一級(jí)冷卻器(11)熱流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣一級(jí)冷卻器(11)熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與壓縮空氣二級(jí)冷卻器(8)熱流體側(cè)進(jìn)口連接，壓縮空氣二級(jí)冷卻器(8)熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與內(nèi)燃機(jī)(6 )進(jìn)氣口連接；排煙管路由內(nèi)燃機(jī)(6 )、內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平(14)、高溫級(jí)蒸汽過熱器(15)、低溫級(jí)蒸汽過熱器(16)以及將它們連接的管道構(gòu)成，內(nèi)燃機(jī)(6)的排煙口經(jīng)管道與內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平(14)進(jìn)口連接，內(nèi)燃機(jī)廢氣膨脹透平(14)出口經(jīng)管道與高溫級(jí)蒸汽過熱器(15)熱流體側(cè)進(jìn)口連接，高溫級(jí)蒸汽過熱器(15)熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)蒸汽過熱器(16)熱流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)蒸汽過熱器(16)熱流體側(cè)出口則經(jīng)管道與外界環(huán)境連接；高溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路由高溫級(jí)蒸汽過熱器(15)、高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平(17)、高溫級(jí)回?zé)崞?19)、冷凝/蒸發(fā)器(20)、工質(zhì)加壓泵(21)以及將它們連接的管道構(gòu)成，高溫級(jí)蒸汽過熱器(15)冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平(17)進(jìn)口連接，高溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平(17)出口經(jīng)管道與高溫級(jí)回?zé)崞?19)熱流體側(cè)進(jìn)口連接，高溫級(jí)回?zé)崞?19)熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與冷凝/蒸發(fā)器(20)熱流體側(cè)進(jìn)口連接，冷凝/蒸發(fā)器(20)熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與工質(zhì)加壓泵(21)進(jìn)口連接，工質(zhì)加壓泵(21)出口經(jīng)管道與高溫級(jí)回?zé)崞?19)冷流體側(cè)進(jìn)口連接，高溫級(jí)回?zé)崞?19)冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與高溫級(jí)蒸汽過熱器(15)冷流體進(jìn)口連接；低溫級(jí)有機(jī)朗肯循環(huán)回路由低溫級(jí)蒸汽過熱器(16)、低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平(22)、低溫級(jí)回?zé)崞?24)、低溫級(jí)冷凝器(25)、工質(zhì)加壓泵(26)、冷凝/蒸發(fā)器(20)以及將它們連接的管道構(gòu)成，低溫級(jí)蒸汽過熱器(16)冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平(22 )進(jìn)口連接，低溫級(jí)有機(jī)工質(zhì)透平(22 )出口經(jīng)管道與低溫級(jí)回?zé)崞?24)熱流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)回?zé)崞?24)熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)冷凝器(25)熱流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)冷凝器(25)熱流體側(cè)出口經(jīng)管道與工質(zhì)加壓泵(26 )進(jìn)口連接，工質(zhì)加壓泵(26 )出口經(jīng)管道與低溫級(jí)回?zé)崞?24 )冷流體側(cè)進(jìn)口連接，低溫級(jí)回?zé)崞?24)冷流體側(cè)出 口經(jīng)管道與冷凝/蒸發(fā)器(20)冷流體側(cè)進(jìn)口連接，冷凝/蒸發(fā)器(20)冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與低溫級(jí)蒸汽過熱器(16)冷流體側(cè)進(jìn)口連接；冷卻水回路由低溫級(jí)冷凝器(25)、冷卻塔(27)、冷卻水泵(28)構(gòu)成，冷卻水泵(28)經(jīng)過管道連接于冷卻塔(27 )出口與低溫級(jí)冷凝器(25 )冷流體側(cè)進(jìn)口之間，低溫級(jí)冷凝器(25 )冷流體側(cè)出口經(jīng)管道與冷卻塔(27)上端布水管連接。
【文檔編號(hào)】F01K17/02GK203685327SQ201320817023
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】王輝濤, 葛眾, 王 華, 黃峻偉, 陳蓉, 劉泛函 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)