CN1057093A - 燃机烟气余热降低进口空温 - Google Patents

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Abstract

在燃机的排烟道开口，利用活门控制高温烟气进 入吸收致冷器，直接转换成冷媒水，用循环的冷媒水 降低燃机进口空温，并通过自洁净化空冷装置，提高 输入燃机空气的质量与单位密度，提高燃机出力和功 率。吸收致冷器低温烟气输出管道的表面喷涂有防 止烟气酸性物质腐蚀的特富龙涂料层，可以降低其输 出温度，增加了余热的利用量。余热还可以通过集中 致冷集中供给冷源的方式，为工厂、宾馆、办公室中央 空调和居民室内降温，节约空调用电。

Description

本发明创造涉及机械工程燃气轮机烟气余热用于降低进口空气温度的装置。
动力机械排出烟气余热的利用和降低进口空气温度，一直是人们重视研究的课题。中国专利CN2042113公开的内燃机废气余热制冷消音两用装置，主要是把废气用于日常生活的制冷，没有用于影响大型动力机械输出功率的环境温度方面，也没有进一步考虑降低排烟温度的措施。
本发明创造的目的，是设计一种进一步降低燃机排烟出口温度、利用燃机烟气余热降低进口空气温度的装置，提高大功率燃机的输出功率和效率。
本发明创造的原理结构如图1所示。
燃机动力所需的空气一般从大气吸入（也有通过压气机26输入）燃烧室1，再与燃油混合燃烧，产生高温高压气流，推动燃机2的叶轮高速旋转，带动发电机3输出电能。高温高压气流除推动燃机2发电而消耗部分能量之外，还有大量温度高达摄氏四百至五百度的烟气余热，通过排烟道4从其烟囱5排出大气中，既浪费了热能，又污染了环境。
由于环境温度的高低决定了进口风温，明显地影响燃机2的出力，因此进口空气温度的控制引起人们的关注。
本发明创造是在燃机2烟气余热输出的排烟道开口6引抽部分或全部烟气，输入吸收致冷器7，将烟气的热能转换为冷媒水，冷媒水通过输出管道8进入自洁净化空冷装置9，把经过自洁净化空冷装置9净化了的空气温度降低，并通过风道消音器10进入燃烧室1。降低了温度的净化空气由于密度增大，单位质量增加，使进入燃烧室1总的含氧量增加，燃烧更加充分，因而使燃气轮机输出功率提高，油耗下降。
冷媒水通过输出管道8，进入自洁净化空冷装置9的强化传热管11，冷媒水吸收了空气的热量后，由小水泵12的动力吸引升压，通过冷媒水输入管道13，进入吸收致冷器7。吸收致冷器7再把已经升高的水温降低，冷媒水又通过其输出管导8送至强化传热管11，形成可以不断降低燃机净化空气温度的冷媒水循环***。
吸收致冷器7因上述工艺流程需要所放出的热量，由冷却水吸收，通过冷却水输入管道14进入冷却塔15，经冷却后的水由冷却水小水泵16的动力吸引，泵入冷却水输出管道17，进入吸收致冷器7，降低了吸收致冷器7的工质温度，再输回冷却塔15，形成另一个冷却水的循环***。
排烟道开口5输入的烟气通过吸收致冷器7吸收其能量，降低了温度，通过余烟低温输出管道18排出大气。排烟道开口5装有活门19，调整活门19的位置可以控制烟气输入吸收致冷器7及排出烟囱5的流量。活门19由两个与烟气输出流向垂直或平行的挡扳及支柱组成，当吸收致冷器7需要较多的烟气余热时，则将挡扳置于与烟气输出流向相垂直的位置;当吸收致冷器7不需要烟气余热时，则将活门19的挡扳置于与烟气输出流向相平行的位置。吸收致冷器7的输入口还设有一个进气门20，辅助转动活门控制进入吸收致冷器7的烟气流量。
一般低温输出管道18的温度都在170℃的露点以上，以防止烟气中的酸性腐蚀。本发明创造在吸收致冷器7的低温输出管道18的表面，喷涂有特富龙涂料层21，防止了烟气中酸性物质对管道的腐蚀，因而可以使余烟出口的温度降低到100～120℃的露点以下，增加了余热的利用量，提高了效率。
自洁净化空冷装置9是一个迥转园筒，其结构如图2所示。迥转园筒的表面，开有园孔22，每个园孔22上均装有空气过滤器23。空气经过过滤器23之后，进入迥转园筒内的强化传热管11。强化传热管11由单管整齐排列成多层环状，使得传热面积增大。过滤器23采用一般柴由机空气滤清器，可以增大滤清面积，降低空气阻力。
空气滤清器23表面积污后，将使风阻增大，这时，迥转园筒自动依次旋转至排污水槽24处，通过压缩空气25的反吹，使灰尘落入排污水槽24排出。由于这种反吹净化作用，保持空气输入过滤器24的阻力最小。
本发明创造吸收致冷器7的冷媒水从烟气余热中，直接转化致冷至5～7℃左右，保证了冷风器的端差，使强化冷却管11处于低温状况，使进入自洁净化器内的空气温度降低，达到提高燃机的出力、降低油耗的目的，例如将气温从35℃降至15℃时，燃机的输出功率可以提高12%～18%，油耗下降4～8%。低温输出管道18由于涂敷有特富龙涂料层21，烟气余热可以从170℃左右降低到100～120℃，也增加了余热的利用量。余热的利用还可以通过集中致冷、集中供给冷源的方式，用于城市区域集中供冷，如工厂、宾馆、办公楼的中央空调和居民的室内降温，节约大量的空调用电。

Claims (5)

1、一种燃机烟气余热降低进口空温的装置由燃烧室、燃机、发电机、排烟管道、烟囱、致冷***组成，其特征在于：所述的装置由排烟道开口与活门控制、烟气余热吸收致冷器、冷媒水循环***、自洁净化空冷装置构成。
2、根据权利要求1所述的燃机烟气余热降低进口空温的装置，其特征在于：排烟道开口的活门，有与烟气输出流向垂直或平行自由调节的挡板和支柱，以及进气门去控制高温烟气进入吸收致冷器。
3、根据权利要求1所述的燃机烟气余热降低进口空温的装置，其特征在于：吸收致冷器冷媒水通过管道给自洁净化空冷装置空气降温，冷却塔的水通过管道降低吸收致冷器的温度，管道水通过小水泵动力吸引形成自我循环***。
4、根据权利要求1所述的燃机烟气余热降低进口空温的装置，其特征在于：吸收致冷器低温输出管道表面，喷涂有防止烟气酸性物质腐蚀的特富龙涂料层。
5、根据权利要求1所述的燃机烟气余热降低进口空温的装置，其特征在于：自洁净化空冷装置是一个迥转园筒，它的表面开有园孔，园孔上装有空气过滤器，迥转园筒自动依次旋转至污水槽，通过压缩空气反吹，将吸附在空气过滤器的灰尘落入槽内排出，迥转园筒由强化传热管是单管整齐排列成多层环状。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101526246B (zh) * 2009-03-19 2013-05-08 宝鸡海元人工环境设备有限公司 集蒸发式冷凝与燃烧式蒸发于一体的户用中央空调***
CN103352761A (zh) * 2013-06-20 2013-10-16 华电电力科学研究院 基于余热利用的燃机进气冷却装置
CN103696855A (zh) * 2013-12-17 2014-04-02 浙江省电力设计院 一种用于燃气轮机进气加热与冷却的集成***
CN106089442A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 东南大学 一种冷却燃气内燃机燃气轮机进气***

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C01 Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication