RU2162533C1 - Автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла - Google Patents
Автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162533C1 RU2162533C1 RU99120584/06A RU99120584A RU2162533C1 RU 2162533 C1 RU2162533 C1 RU 2162533C1 RU 99120584/06 A RU99120584/06 A RU 99120584/06A RU 99120584 A RU99120584 A RU 99120584A RU 2162533 C1 RU2162533 C1 RU 2162533C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- steam
- water
- heat exchanger
- heat
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплоэнергетики и преобразователей энергии прямого цикла (например, двигателей внутреннего сгорания, двигателей Стирлинга), предназначено в качестве автономных энергоустановок для стационарных и передвижных объектов при одновременном производстве электроэнергии и тепла. Достигаемый технический результат - повышение КПД и снижение массогабаритных характеристик теплоэнергетической системы. При работе двигатель 1 производит полезную энергию, преобразуемую в электрическую энергию с помощью электрогенератора 4, расположенного на одном валу с двигателем 1. Для охлаждения двигателя 1 в рубашку охлаждения 3 подается вода из системы охлаждения 8, связанной с системой внешнего теплоснабжения 10 через теплообменник 9. Вода из водопровода по линии 11 частично поступает в парогенератор 5 по перемычке 13, частично в пароводяной насос-подогреватель 6. Пар высокого давления из парогенератора 5 по магистрали 15 поступает в пароводяной насос-подогреватель 6, перемешивается с водой, поступающей из линии 11, образуя воду с высокой температурой и давлением. За счет этого давления происходит подача горячей воды по магистрали 16 системы горячего водоснабжения. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и преобразователей энергии прямого цикла (например, двигателей внутреннего сгорания, двигателей Стирлинга), предназначено в качестве автономных энергоустановок для стационарных и передвижных объектов при одновременном производстве электроэнергии и тепла.
Известна комбинированная установка на основе двигателя Стирлинга, с электрогенератором на одном валу, линиями подачи топлива и теплообменником для подогрева жидкости, через который проходят высокотемпературные отработанные газы двигателя Стирлинга, при этом нагретая жидкость передается во внешние магистрали (Заявка ЕПВ N 0457399. Реферативный журнал "Изобретение стран мира", выпуск В-65, N 5, 1993, стр. 13). Однако данная установка имеет сложную систему совместного охлаждения двигателя и генератора, а также она не предназначена для выработки пара.
Известно устройство силовой установки, содержащей двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с валом потребителя мощности через соединительную муфту, и утилизационную паротурбинную установку с контуром циркуляции рабочего тела, включающим паровую турбину, конденсатор, питательный насос, парогенератор, размещенный в магистрали выпуска высокотемпературных отработанных газов ДВС (Авторское свид. N 1677360. Бюллетень изобретений N 34 от 15.4.91 г., стр. 141 - 142). Однако данное устройство не предназначено для выработки тепловой энергии для теплоснабжения внешних потребителей.
Известно устройство пароводяного насоса-подогревателя (ПНП), предназначенного для применения в различных промышленных технологиях с использованием пара, совмещающего в себе функции подогревателя и насоса одновременно. Применение ПНП позволяет существенно сократить расход электроэнергии на собственные нужды и уменьшить массогабаритные характеристики теплообменных аппаратов ("Энергетика Петербурга" /газета/, N 5, (11), от 25.05.99 г.). Однако ранее пароводяной насос-подогеватель в когенерационных установках не применялся.
Известно устройство когенерационной установки, предназначенной для одновременного получения электроэнергии и тепла, включающей в себя двигатель внутреннего сгорания с электрогенератором на одном валу, линии подачи топлива, контур охлаждения двигателя, отопительный контур (система теплоснабжения с потребителями тепла), систему теплообменников, обеспечивающую передачу тепла охлаждающей жидкости двигателя и высокотемпературных отработанных газов в отопительный контур, и щит управления ("Строительное обозрение" //Журнал качества//. СПб., N 5 (32), май-июнь 1999, стр. 16-17). Однако данное устройство не предполагает выработку пара и использование его для сокращения потребления электроэнергии на собственные нужды.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении КПД системы за счет уменьшения энергозатрат на собственные нужды, и снижении массогабаритных характеристик теплоэнергетической системы в целом.
Для достижения этого технического результата автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла, включающая в себя преобразователь прямого цикла (например, двигатель внутреннего сгорания или двигатель Стирлинга) с электрогенератором на одном валу, линии подачи топлива, теплообменник-утилизатор тепла высокотемпературных отработанных газов двигателя, через который проходит магистраль отработанных газов двигателя, систему охлаждения двигателя, связанную через теплообменник с системой внешнего теплоснабжения, снабжена теплообменником-утилизатором высотемпературных отработанных газов двигателя, выполненным в виде парогенератора, пароводяным насосом-подогревателем и теплообменником-утилизатором низкотемпературных отработанных газов двигателя, а также линией подачи водопроводной воды с регулирующим клапаном, проходящей через теплообменник-утилизатор низкотемпературных отработанных газов двигателя, пароводяной насос-подогреватель и связанной перемычкой с парогенератором, расположенной после теплообменника-утилизатора и имеющей регулировочный клапан, магистралью пара высокого давления, идущей от парогенератора с пароводяному насосу-подогревателю, и магистралью системы горячего водоснабжения, при этом магистраль отработанных газов двигателя последовательно проходит сначала через парогенератор, а затем через теплообменник-утилизатор низкотемпературных отработанных газов.
Введение в состав автономной теплоэнергетической системы для одновременного производства электроэнергии и тепла теплообменника-утилизатора высокотемпературных отработанных газов двигателя, выполненного в виде парогенератора, пароводяного насоса-подогревателя и теплообменника-утилизатора низкотемпературных отработанных газов двигателя, а также линии водопроводной воды, связанной перемычкой с парогенератором и проходящей через теплообменник-утилизатор низкотемпературных газов, и пароводяной насос-подогреватель и магистрали системы горячего водоснабжения, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности использования теплоты системы охлаждения двигателя для теплоснабжения внешних потребителей тепла, а остаточного тепла обработанных газов двигателя для горячего водоснабжения, при этом вырабатывается пар высокого давления с целью его дальнейшего использования для замены сетевых насосов и теплообменных аппаратов в системе горячего водоснабжения.
На чертеже изображена автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла.
Автономная теплоэнергетическая система включает в себя преобразователь прямого цикла (например, двигатель внутреннего сгорания) 1 с магистралью отработанных газов 2 и рубашкой охлаждения 3, электрогенератор 4, расположенный на одном валу с двигателем 1, теплообменник-утилизатор тепла высокотемпературных отработанных газов, выполненный в виде парогенератора 5, пароводяной насос-подогреватель 6, теплообменник-утилизатор низкотемпературных отработанных газов 7, систему охлаждения 8 двигателя 1, связанную через теплообменник 9 с системой внешнего теплоснабжения 10, линию водопроводной воды 11 с регулирующим клапаном 12, перемычку 13, связывающую линию 11 с парогенератором 5 с регулирующим клапаном 14, магистраль пара высокого давления 15, идущую от парогенератора 5 к пароводяному насосу-подогревателю 6, магистраль 16 системы горячего водоснабжения. Для циркуляции охлаждающей жидкости в системе охлаждения 8 двигателя 1 предусмотрен насос 17.
Автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергетики и тепла работает следующим образом.
При работе двигатель 1 производит полезную энергию, преобразуемую в электрическую энергию с помощью электрогенератора 4, расположенного на одном валу с двигателем 1. Для охлаждения двигателя 1 в рубашку охлаждения 3 подается с помощью насоса 17 охлажденная вода системы охлаждения 8. Для снятия тепловой нагрузки с двигателем 1 система охлаждения 8 связана через теплообменник 9 с системой внешнего теплоснабжения 10. Водопроводная вода через регулирующий клапан 12, по линии 11 поступает в теплообменник-утилизатор низкотемпературных отработанных газов 7, где это вода нагревается остаточным теплом низкотемпературных газов, поступающих из парогенератора 5. Далее из теплообменника-утилизатора 7 часть воды через перемычку 13 с регулирующим клапаном 14 поступает в парогенератор 5 для производства пара высокого давления за счет теплообмена с высокотемпературными отработанными газами, идущими от двигателя 1 по магистрали 2, а другая часть воды поступает в пароводяной насос-подогреватель 6, в который одновременно из парогенератора 5, по магистрали 15 поступает пар высокого давления. В пароводяном насосе-подогревателе 6 за счет особой конструкции и эффекта смешивания двухфазных парожидкостных сред происходит увеличение давления, интенсивное перемешивание пара и воды, с последующим получением горячей воды с высокой температурой (до 100 oC) и давлением. За счет этого давления происходит подача горячей воды по магистрали 16 в систему горячего водоснабжения. Для регулирования расхода воды предусмотрены регулирующие клапаны 12, 14.
Источники информации:
1. Заявка ЕПВ N 0457399. Реферативный журнал "Изобретение стран мира", выпуск В-65, N 5, 1993, стр. 13.
1. Заявка ЕПВ N 0457399. Реферативный журнал "Изобретение стран мира", выпуск В-65, N 5, 1993, стр. 13.
2. Авторское свид. N 1677360. Бюллетень изобретений N 34 от 15.4.91 г., стр. 141 - 142.
3. "Энергетика Петербурга" //газета//, N 5, (11), от 25.05.99 г.
4. "Строительное обозрение" //Журнал качества//, СПб., N 5 (32), май-июнь 1999, стр. 16 - 17. - прототип.
Claims (1)
- Автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла, включающая в себя преобразователь прямого цикла (например, двигатель внутреннего сгорания или двигатель Стирлинга) с электрогенератором на одном валу, линии подачи топлива, теплообменник-утилизатор тепла высокотемпературных отработанных газов двигателя, через который проходит магистраль отработанных газов двигателя, систему охлаждения двигателя, связанную через теплообменник с системой внешнего теплоснабжения, отличающаяся тем, что снабжена теплообменником-утилизатором высокотемпературных отработанных газов двигателя, выполненным в виде парогенератора, пароводяным насосом-подогревателем и теплообменником-утилизатором низкотемпературных отработанных газов двигателя, а также линией подачи водопроводной воды с регулирующим клапаном, проходящей через теплообменник-утилизатор низкотемпературных отработанных газов двигателя, пароводяной насос-подогреватель и связанной перемычкой с парогенератором, расположенной после теплообменника-утилизатора и имеющей регулировочный клапан, магистралью пара высокого давления, идущей от парогенератора к пароводяному насосу-подогревателю, и магистралью системы горячего водоснабжения, при этом магистраль отработанных газов двигателя последовательно проходит сначала через парогенератор, а затем через теплообменник-утилизатор низкотемпературных отработанных газов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99120584/06A RU2162533C1 (ru) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99120584/06A RU2162533C1 (ru) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2162533C1 true RU2162533C1 (ru) | 2001-01-27 |
Family
ID=20225329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99120584/06A RU2162533C1 (ru) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | Автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162533C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448260C1 (ru) * | 2010-10-26 | 2012-04-20 | Сергей Викторович Яшечкин | Автономная энергогенерирующая система |
| CN102971518A (zh) * | 2011-02-10 | 2013-03-13 | 丰田自动车株式会社 | 冷却*** |
| RU2561705C2 (ru) * | 2011-10-14 | 2015-09-10 | Альберт Владимирович Чувпило | Способ производства автономной электрической энергии и устройство, миниэлектростанция мэ чуни, для его осуществления |
-
1999
- 1999-09-30 RU RU99120584/06A patent/RU2162533C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ж. "Строительное обозрение". - С.Пб., N5(32), май-июнь 1999, с. 16-17. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2448260C1 (ru) * | 2010-10-26 | 2012-04-20 | Сергей Викторович Яшечкин | Автономная энергогенерирующая система |
| WO2012057657A1 (ru) * | 2010-10-26 | 2012-05-03 | Yashechkin Sergey Viktorovich | Автономная энергогенерирующая система |
| CN102971518A (zh) * | 2011-02-10 | 2013-03-13 | 丰田自动车株式会社 | 冷却*** |
| RU2561705C2 (ru) * | 2011-10-14 | 2015-09-10 | Альберт Владимирович Чувпило | Способ производства автономной электрической энергии и устройство, миниэлектростанция мэ чуни, для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI101167B (fi) | Matala-arvoisen lämmön hyödyntäminen ahdetussa lämpövoimakoneessa | |
| CN205895337U (zh) | 一种压力能与冷热电三联供的耦合*** | |
| SU1309918A3 (ru) | Установка дл утилизации вне цикла компрессии низкопотенциального отработанного тепла от компрессорной станции | |
| KR100383559B1 (ko) | 열병합 발전을 이용한 소규모 지역난방 시스템 | |
| RU2162533C1 (ru) | Автономная теплоэнергетическая система для одновременного производства электроэнергии и тепла | |
| RU2440504C1 (ru) | Когенерационная установка с двигателем внутреннего сгорания и двигателем стирлинга | |
| RU2163684C1 (ru) | Автономная комбинированная установка для одновременного производства электроэнергии и тепла | |
| RU2164615C1 (ru) | Теплоэнергетическая установка | |
| RU2162532C1 (ru) | Автономная стирлинг-установка для одновременного производства электроэнергии и тепла | |
| RU2196243C2 (ru) | Комбинированная стирлинг-установка для одновременного производства электроэнергии и тепла | |
| RU2162535C1 (ru) | Автономная парогенераторная когенерационная энергоустановка | |
| WO2022121486A1 (zh) | 一种基于天然气的制热*** | |
| RU2162534C1 (ru) | Автономная когенерационная энергоустановка | |
| CN209444411U (zh) | 一种内燃机节能*** | |
| CN107269411A (zh) | 分布式能源***及解决缸套水***压力波动的方法 | |
| CN207538941U (zh) | 应用于皮革行业的内燃机高温余热回收*** | |
| RU2164613C1 (ru) | Комбинированная теплосиловая установка на базе двигателя стирлинга | |
| CN111396160A (zh) | 一种烟气余热热电联供***及热电联供方法 | |
| RU2320930C1 (ru) | Система однотрубного теплоснабжения | |
| RU55431U1 (ru) | Когенерационная энергоустановка | |
| RU48366U1 (ru) | Автономная теплоэлектростанция | |
| CN109737642A (zh) | 利用第二类吸收式热泵回收内燃机缸套水余热的*** | |
| RU2156922C2 (ru) | Автономная система теплоснабжения и электроснабжения | |
| CN216240846U (zh) | 一种燃气电厂差压冷能综合利用装置 | |
| RU75223U1 (ru) | Автономная когенерационная энергоустановка |