AC米兰官网-一种冷热电三联供分布式能源系统的制作方法

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　　本发明针对现有冷热电三联供系统天然气消耗大、能源利用率低的问题，提出通过烟气余热与进气空气热交换，提升燃气发电机燃烧环境温度与含氧量，从而提高天然气利用率并降低排放。系统利用排气管与进气管的热交换结构，实现烟气二次利用，使烟气温度降至50-60℃，显著降低运行成本与碳排放。

　　分布式冷热电三联供系统是目前分布能量系统的主要形式之一，通过燃气发电机燃烧天然气对用户供电，燃气发电机产生的烟气通过热交换机对冷水加热对用户提供热水，实现对用户的冷热电三联供，但是现有的分布式能源系统中对于天然气的消耗量还是比较大，运行成本较高，如何提高能源的利用效率有待解决。

　　发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种通过排放的烟气在燃气发电机内进行热交换，优化燃气发电机的燃烧环境，能够大幅提升天然气的利用率的冷热电三联供分布式能源系统。

　　技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种冷热电三联供分布式能源系统，包括燃气发电机、制冷机组和热交换机，所述燃气发电机产生的烟气经过制冷机组降温后在热交换机内实现热传递产生热水提供给用户，所述热交换机上设置有用于排放烟气的排气管，所述燃气发电机的环境空气进气口上设置有进气摆换管，所述排气管穿过进气摆换管的管壁进入到进气摆换管内并且从进气摆换管的管口处向外延伸。

　　本发明的设计原理为：通常天然气进入到燃气发电机的发电腔和进入到燃气发电机的发电腔内的环境空气相混合燃烧发电，产生的电能供给用户，燃烧产生的烟气一般在500℃左右，通过制冷机组对高温烟气进行制冷降温，一般能够将烟气温度降至160℃～170℃之间，然后这部分烟气通过热交换机和水管内的水进行热交换，形成热水提供给用户，经过热交换的烟气的温度降至90℃～100℃之间，现有的冷热电三联供分布式能源系统是将这部分烟气直接排放掉，本发明通过对这部分烟气的余温能量进行再次利用，通过排气管和进气摆换管的设置，使得排气管内的烟气在排出前和进入到进气摆换管内的环境空气进行热交换，从而一方面能够提升环境空气的空气温度、降低环境空气的空气湿度、从而提升了燃气发电机的发电腔内的空气温度、降低了燃气发电机的发电腔内的空气湿度、增加了空气的含氧量，从而大幅优化了燃气发电机对于天然气的燃烧环境，提高了天然气的利用率，节约了大量的天然气，另一方面烟气经过再次热交换后，温度能够降低至50℃～60℃之间，从而使得最后的烟气排放具备了更好的环保性。

　　天然气进入到燃气发电机的发电腔内，首先是通过燃烧天然气提升发电腔内的燃烧温度，然后再是通过燃烧天然气进行发电，一般1立方空气每升高1度需要消耗260卡能量，本发明通过排气管和进气摆换管的巧妙结构设计，能够提高进入到燃气发电机内的环境温度，从而减少了用于对燃气发电机的发电腔进行升温的天然气的用量，从而提升了天然气的利用率。

　　进一步地，所述排气管与进气摆换管的连接处设置有密封垫圈，从而使得排气管与进气摆换管的连接处具备高密封性能，防止了进气摆换管内的环境空气从排气管与进气摆换管的连接处大量流失。

　　进一步地，所述排气管朝着进气摆换管的管口外斜向延伸，这样使得环境空气的进气方向和烟气的排放方向交错开来，不会相互影响。

　　进一步地，所述密封垫为全氟橡胶密封垫圈，全氟橡胶具备良好的耐高温性能，使得胶密封垫圈的性能不会受到排气管高温的影响。

　　1、利用烟气和进入到进气摆换管内的环境空气进行热交换，从而提高了环境空气温度、降低了环境空气湿度，环境空气进入到燃气发电机发电腔内后，降低了燃气发电机发电腔内的空气湿度、提升了发电腔内的空气温度、增加了空气的含氧量，从而大幅优化了燃气发电机对于天然气的燃烧环境，提高了天然气的利用率，节约了大量的天然气，分布式能源系统的运作成本得到了大幅降低；

　　2、烟气经过再次热交换后，温度能够降低至50℃～60℃之间，从而使得最后的烟气排放具备了更好的环保性；

　　3、由于天然气的利用率得到了大幅的提升，节约了大量的天然气，因此烟气的排放量也有了大幅降低，从而减少了向外界环境中的碳排放，提升了冷热电三联供分布式能源系统的环保性能。

　　下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本技术：所附权利要求所限定的范围。

　　如图1所示，本发明提供一种冷热电三联供分布式能源系统，包括燃气发电机、制冷机组和热交换机，所述燃气发电机产生的烟气经过制冷机组降温后在热交换机内实现热传递产生热水提供给用户，所述热交换机上设置有用于排放烟气的排气管1，所述燃气发电机的环境空气进气口上设置有进气摆换管2，所述排气管1穿过进气摆换管2的管壁进入到进气摆换管2内并且从进气摆换管2的管口处向外延伸，所述热交换机和用户之间设置有回水管，所述排气管与进气摆换管的连接处设置有密封垫圈3，所述排气管1朝着进气摆换管2的管口外斜向延伸，这样使得环境空气的进气方向和烟气的排放方向交错开来，不会相互影响。

　　利用运用在医院中的5mw功率的燃气发电机作为测试对象，天然气进入到燃气发电机的发电腔内，环境空气经过进气摆换管2进入到燃气发电机的发电腔内，燃气发电机的发电腔内在环境空气的作用下燃烧天然气产生电能提供给医院，燃烧产生的500℃的烟气在制冷机组的作用下温度降至165℃，制冷机组产生的热能传递给医院的空调系统使用，165℃的烟气进入到热交换机，在热交换机的作用下和水管内的冷水进行热交换，冷水被加热成热水提供给医院，此时烟气的温度降至95℃，95℃的烟气进入到排气管1内，进入到进气摆换管2内的环境空气和处于进气摆换管2内的排气管1内的烟气进行热交换，使得环境空气在进入燃气发电机前温度得到了提升、湿度得到了降低，环境空气进入到燃气发电机的发电腔内后，将原本发电腔内的空气温度提高了20℃，空气中的含水量降低了10％，最后从排气管1排出的烟气温度为60℃。传统的冷热电三联供分布式能源系统的5mw功率的燃气发电机在运作时每小时天然气的进气量为10000立方，现对本发明的5mw功率的燃气发电机的天然气进气量进行测量，每小时天然气的进气量为9900立方，这样利用本发明的能源系统每小时能够节约100立方天然气，按照全年6000小时的运作时间计算，全年可以节约下60万立方的天然气，并且减少了大量的烟气排放，大幅降低了碳排放总量。

　　本发明公开了一种冷热电三联供分布式能源系统，包括燃气发电机、制冷机组和热交换机，所述燃气发电机产生的烟气经过制冷机组降温后在热交换机内实现热传递产生热水提供给用户，所述热交换机上设置有用于排放烟气的排气管，所述燃气发电机的环境空气进气口上设置有进气摆换管，所述排气管穿过进气摆换管的管壁进入到进气摆换管内并且从进气摆换管的管口处向外延伸。本发明利用烟气和环境空气进行热交换，降低了燃气发电机发电腔内的空气湿度、提升了发电腔内的空气温度、增加了空气的含氧量，从而大幅优化了燃气发电机对于天然气的燃烧环境，提高了天然气的利用率，节约了大量的天然气，分布式能源系统的运作成本得到了大幅降低。

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