專利名稱：燃氣循環尾氣制冷混合氣除濕加熱系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種低熱值燃氣發電機組，特別涉及一種燃氣循環尾氣制冷混合氣除濕加熱系統。
背景技術：
低熱值燃氣發電機組是適應環保要求和市場新環境而開發的新型發電機組，通常以瓦斯氣、沼氣等為燃料，變廢為寶，排放污染低，是取代燃油、燃煤機組的新型綠色環保動力。低熱值燃氣發電機組工作時，依次包括進氣、壓縮、燃燒膨脹及排氣過程，可燃氣經燃氣過濾器過濾后，依次經阻火器、電磁閥、調壓閥，從混合氣腔的燃氣入口進入混合氣腔；自然空氣經過空氣過濾器過濾后從混合氣腔的空氣入口進入混合氣腔，從混合氣腔出來的混合氣經增壓器增壓后進入低熱值燃氣發電機組，低熱值燃氣發電機組排放的煙氣進入排氣總管，排氣總管的出口安裝有消聲器。自然空氣由干空氣和水蒸氣組成，即自然空氣中含有水分，尤其濕度高的季節，含濕量可達20g/Nm3以上，水在氣態下比在液態下體積膨脹1600余倍，因此自然空氣中的水分占據了一定的體積。空氣的相對濕度達到100%時，空氣中的水分達到飽和，此時的空氣溫度稱為露點溫度，空氣溫度下降到露點溫度時，空氣中的水蒸汽就會凝結成露。從抽放站出來的瓦斯氣、沼氣中也必然含有大量的水份并且濃度不穩定，濕燃氣與濕空氣混合而成的混合氣濕度很大，含有大量水份的混合氣進入發電機組內，將導致機組的缸套磨損、點火困難，導致機組的可靠性下降，出力不夠，使用效率低，并且增加了設備的維護和保養成本。當混合氣的相對濕度達到100%時，混合氣中的水分達到飽和，此時的混合氣溫度稱為露點溫度，混合氣溫度下降到露點溫度時，混合氣中的水蒸汽就會凝結成 Mo在低熱值燃氣發電機組的缸體中，可燃氣與一定比例的空氣混合燃燒膨脹做功， 在燃燒過程中，混合氣中含有的水蒸氣并不參與燃燒，卻要吸收熱量成為高溫煙氣排放，浪費了大量的熱能；此外，由于水蒸氣的存在，需要送入更多的燃氣和空氣以滿足燃燒及出力的需要，更增加了排煙熱損失。根據熱力學第二定律，熱不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體，要實現這個過程，必須消耗一定的功，才能使低溫物體的溫度更低，達到制冷的目的。溴化鋰吸收式制冷機是一種以熱源為動力的制冷機，主要由發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器四大部分以及熱交換器和溶液泵等設備組成。溴化鋰制冷機內部為真空環境，例如蒸發器的殼程保持絕對壓力為6. 54mmHg，水在5°C沸騰，將冷劑水噴進去就會沸騰蒸發，當溫度較高的冷凍水(例如為12°C)流經蒸發器的管程，那么噴淋在銅管外的冷劑水就要從銅管上吸收熱量而蒸發， 銅管內的冷凍水溫度就降低了(12°C— 7V)；冷劑水蒸發后，蒸發器的壓力就會升高，為了保持蒸發器內的壓力很低(6. 54mmHg),吸收器通過噴淋溴化鋰濃溶液吸收水蒸汽，吸收水蒸汽后的溴化鋰溶液變成稀溶液，濃度降低不能再吸收水蒸氣；再通過發生器對稀溶液進行濃縮，向發生器中通入熱媒介質，對稀溶液進行間接加熱，使稀溶液中的水分蒸發后溶液得到濃縮，保持吸收能力；發生器分離出的水蒸氣在冷凝器中由冷卻水進行間接冷卻，重新變成液態的冷劑水進入蒸發器噴淋，如此循環不息。因此溴化鋰制冷機的外接管路有冷凍水進口、冷凍水出口 ；冷卻水進口、冷卻水出口 ；熱媒進口、熱媒出口。

發明內容
本發明的目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種燃氣循環尾氣制冷混合氣除濕加熱系統，能夠提高低熱值燃氣發電機組的燃燒效率，降低自耗電量，減少排煙熱損失，同時對排放的煙氣進行余熱利用，提高整個系統的可靠性及效率。為解決以上技術問題，本發明所提供的一種燃氣循環尾氣制冷混合氣除濕加熱系統，可燃氣和空氣分別進入混合氣腔進行混合成為混合氣，所述混合氣由增壓器送入低熱值燃氣發電機組，所述低熱值燃氣發電機組所排煙氣進入排氣總管，還包括混合氣冷卻除霧器、混合氣預熱器、溴化鋰制冷機和冷卻塔，所述混合氣腔的出氣口接入所述混合氣冷卻除霧器的入氣口，所述混合氣冷卻除霧器的出氣口接入所述混合氣預熱器的入氣口，所述混合氣預熱器的出氣口接入所述增壓器的入氣口 ；所述低熱值燃氣發電機組排氣總管的出口接入所述溴化鋰制冷機的熱媒進口 ；所述溴化鋰制冷機的冷凍水出口與所述混合氣冷卻除霧器的冷卻器進水口連接，所述混合氣冷卻除霧器的冷卻器出水口與所述溴化鋰制冷機的冷凍水進口連接；所述溴化鋰制冷機的冷卻水出口與所述混合氣預熱器的預熱器進水口連接，所述混合氣預熱器的預熱器出水口與所述冷卻塔的冷卻塔上水管連接，所述冷卻塔的冷卻塔出水管與所述溴化鋰制冷機的冷卻水進口連接。相對于現有技術，本發明取得了以下有益效果(1)利用低熱值燃氣發電機組排放的煙氣驅動溴化鋰制冷機制取冷凍水，有效地利用了低熱值燃氣發電機組所排煙氣的余熱。(2)混合氣冷卻除霧器由表面冷卻器、除霧器合二為一組成，低溫冷凍水進入表面冷卻器，與流經表面冷卻器的混合氣進行間接換熱，將混合氣的溫度冷卻至露點溫度以下，混合氣中的水蒸氣凝結成水珠，并沿表面冷卻器壁流入排水槽，混合氣驟冷產生的殘余水霧則由除霧器捕捉也進入排水槽，除濕冷卻后的干混合氣中的可燃氣與氧氣的濃度均得到提高，再進入混合氣預熱器加熱后進入低熱值燃氣發電機組。(3)水蒸氣不但不參與燃燒，還要吸收熱量成為高溫煙氣排放，混合氣經過去濕以后，隨高溫煙氣排放到大氣中的水蒸汽量下降，排煙熱損失顯著下降。(4)濕混合氣去除水份后成為干混合氣，濃度提高且更加穩定，出力更高；去濕后流經的通道不會發生銹蝕；進入低熱值燃氣發電機組后更容易點火， 缸體也不容易腐蝕，維護和保養成本低。(5)溴化鋰制冷機中，低熱值燃氣發電機組的煙氣所釋放的熱量及冷凍水降溫所釋放的熱量需要由冷卻水帶走，為了使冷卻水能夠循環使用，必須使用冷卻塔對升溫后的冷卻水進行降溫，降溫后的冷卻水重新進入溴化鋰制冷機中，冷卻水帶走的熱量與冷卻水的流量及溫差有關；本發明將從溴化鋰制冷機中出來的高溫冷卻水首先送至混合氣預熱器，在混合氣預熱器中，高溫冷卻水與冷混合氣進行間接換熱，冷混合氣的溫度得以提升，而高溫冷卻水釋放熱量后溫度下降，再進入冷卻塔冷卻，經冷卻塔降溫后的冷卻水從冷卻塔出水管流出，重新進入溴化鋰制冷機的冷卻水進口，混合氣預熱器及既回收了高溫冷卻水的余熱，使冷混合氣溫度得到提升，又減輕了冷卻塔的負荷，加大了溴化鋰制冷機的冷卻水進出口溫差，降低了冷卻塔風機的電耗，又可以減輕冷卻
4水循環泵的功耗。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明，附圖僅提供參考與說明用，非用以限制本發明。圖1為本發明燃氣循環尾氣制冷混合氣除濕加熱系統的示意圖。圖中1自然空氣；2空氣過濾器；3混合氣冷卻除霧器；3a冷卻器進水口 ；3a’冷卻器出水口 ；北排水槽；4混合氣預熱器；如混合氣入口 ；4a’混合氣出口 ；4b預熱器進水口 ； 4b’預熱器出水口 ；5溴化鋰制冷機冷凍水進口 ；5a’冷凍水出口 ；恥冷卻水進口 ；5b’ 冷卻水出口 ；5c熱媒進口 ；5c’熱媒出口 ；6冷卻塔；6a冷卻塔上水管；6a’冷卻塔出水管。
具體實施例方式如圖1所示，本發明燃氣循環尾氣制冷混合氣除濕加熱系統，包括低熱值燃氣發電機組，可燃氣經燃氣過濾器過濾后，依次經阻火器、電磁閥、調壓閥，從混合氣腔的燃氣入口進入混合氣腔；自然空氣1經過空氣過濾器2過濾后，從混合氣腔的空氣入口進入混合氣腔。混合氣腔的出氣口接入混合氣冷卻除霧器3的入氣口，混合氣冷卻除霧器3的出氣口接入混合氣預熱器4的混合氣入口 4a，混合氣預熱4的混合氣出口 4a’接入增壓器的入氣口，混合氣經增壓器增壓后進入低熱值燃氣發電機組，低熱值燃氣發電機組排放的煙氣進入排氣總管，排氣總管的出口安裝有消聲器。溴化鋰制冷機選用煙氣型溴化鋰制冷機，低熱值燃氣發電機組排氣總管消聲器的出口接入溴化鋰制冷機5的熱媒進口 5c，釋放熱量后的尾氣從熱媒出口 5c’排出。溴化鋰制冷機5的冷凍水出口 5a’與混合氣冷卻除霧器3的冷卻器進水口 3a連接，混合氣冷卻除霧器3的冷卻器出水口 3a’與溴化鋰制冷機5的冷凍水進口 fe連接。溴化鋰制冷機5的冷卻水出口 5b’與混合氣預熱器4的預熱器進水口 4b連接，混合氣預熱器4的預熱器出水口 4b’與冷卻塔6的冷卻塔上水管6a連接，冷卻塔6的冷卻塔出水管6a’與溴化鋰制冷機5的冷卻水進口恥連接。混合氣冷卻除霧器3由表面冷卻器、除霧器合二為一組成，低溫冷凍水進入表面冷卻器，與流經表面冷卻器的混合氣進行間接換熱，將混合氣的溫度冷卻至露點溫度以下， 混合氣中的水蒸氣凝結成水珠，并沿表面冷卻器壁流入排水槽北，混合氣驟冷產生的殘余水霧則由除霧器捕捉進入排水槽3b，除濕冷卻后的干混合氣中可燃氣及氧氣的濃度均得到提高，再從混合氣預熱器4的混合氣入口如進入混合氣預熱器4，利用高溫冷卻水對冷混合氣進行間接加熱，加熱后的干混合氣從混合氣預熱器4的混合氣出口 4a’排出后進入增壓器，然后進入低熱值燃氣發電機組。以上僅為本發明之較佳可行實施例而已，非因此局限本發明的專利保護范圍。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。
權利要求
1. 一種燃氣循環尾氣制冷混合氣除濕加熱系統，可燃氣和空氣分別進入混合氣腔進行混合成為混合氣，所述混合氣由增壓器送入低熱值燃氣發電機組，所述低熱值燃氣發電機組所排煙氣進入排氣總管，其特征在于還包括混合氣冷卻除霧器、混合氣預熱器、溴化鋰制冷機和冷卻塔，所述混合氣腔的出氣口接入所述混合氣冷卻除霧器的入氣口，所述混合氣冷卻除霧器的出氣口接入所述混合氣預熱器的入氣口，所述混合氣預熱器的出氣口接入所述增壓器的入氣口 ；所述低熱值燃氣發電機組排氣總管的出口接入所述溴化鋰制冷機的熱媒進口 ；所述溴化鋰制冷機的冷凍水出口與所述混合氣冷卻除霧器的冷卻器進水口連接，所述混合氣冷卻除霧器的冷卻器出水口與所述溴化鋰制冷機的冷凍水進口連接；所述溴化鋰制冷機的冷卻水出口與所述混合氣預熱器的預熱器進水口連接，所述混合氣預熱器的預熱器出水口與所述冷卻塔的冷卻塔上水管連接，所述冷卻塔的冷卻塔出水管與所述溴化鋰制冷機的冷卻水進口連接。
全文摘要
本發明涉及一種燃氣循環尾氣制冷混合氣除濕加熱系統，可燃氣和空氣分別進入混合氣腔，混合氣腔出來的混合氣經混合氣冷卻除霧器除濕后進入混合氣預熱器加熱，再由增壓器送入低熱值燃氣發電機組，低熱值燃氣發電機組所排煙氣接入溴化鋰制冷機的熱媒進口；溴化鋰制冷機的冷凍水出口與混合氣冷卻除霧器的冷卻器進水口連接，混合氣冷卻除霧器的冷卻器出水口與溴化鋰制冷機的冷凍水進口連接；溴化鋰制冷機的冷卻水出口與預熱器進水口連接，預熱器出水口與冷卻塔上水管連接，冷卻塔出水管與溴化鋰制冷機的冷卻水進口連接。該燃氣循環尾氣制冷混合氣除濕加熱系統能夠提高燃燒效率及出力，減少排煙熱損失，對煙氣進行余熱利用，提高系統的可靠性。
文檔編號F01N5/02GK102562364SQ20121000841
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者張基虎, 張夢穎, 楊思倫, 楊曉輝 申請人:億恒節能科技江蘇有限公司