RU2518777C2 - Power installation - Google Patents
Power installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2518777C2 RU2518777C2 RU2012133416/06A RU2012133416A RU2518777C2 RU 2518777 C2 RU2518777 C2 RU 2518777C2 RU 2012133416/06 A RU2012133416/06 A RU 2012133416/06A RU 2012133416 A RU2012133416 A RU 2012133416A RU 2518777 C2 RU2518777 C2 RU 2518777C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- heat exchanger
- electrically operated
- boiler
- cylinder block
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
-
- 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
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к установкам для автономного электроснабжения, теплоснабжения, снабжения горячей водой, паром и хладоносителем для систем кондиционирования и холодильных камер потребителей и объектов, где отсутствуют возможности подачи тепловой, электрической энергии, горячей воды, пара и хладоносителя от внешних энергосистем.The invention relates to mechanical engineering, in particular to installations for autonomous power supply, heat supply, supply of hot water, steam and a coolant for air conditioning systems and refrigerators of consumers and facilities where there is no possibility of supplying heat, electricity, hot water, steam and coolant from external power systems .
Известна энергетическая установка для совместной выработки электрической и тепловой энергии, содержащая электрический генератор с приводом от двигателя внутреннего сгорания, имеющего системы охлаждения моторного масла, охлаждения блока цилиндров, наддува, газовыхлопа, каждая система имеет теплообменник-утилизатор теплоты, при этом система охлаждения моторного масла включена между первым выходом двигателя и его первым входом, система охлаждения блока цилиндров включена между вторым выходом и система наддува подсоединена к третьему входу двигателя, а система газовыхлопа подсоединена к третьему выходу двигателя, теплообменники-утилизаторы теплоты системы наддува и системы охлаждения моторного масла последовательно включены в систему охлаждения блока цилиндров двигателя, в которую между вторым выходом двигателя и ее теплообменником-утилизатором теплоты включен терморегулирующий клапан, имеющий один вход и два выхода, причем ко второму выходу двигателя подключен вход терморегулирующего клапана, а его первый выход соединен с теплообменником-утилизатором теплоты системы охлаждения блока цилиндров, при этом установка снабжена дополнительным теплообменником, включенным между теплообменниками-утилизаторами теплоты системы наддува и системы охлаждения блока цилиндров, между дополнительным теплообменником и теплообменником-утилизатором теплоты системы наддува включен циркуляционный насос, причем с теплообменником-утилизатором теплоты системы наддува соединен выход циркуляционного насоса, а с дополнительным теплообменником соединен его вход, к которому подключен второй выход терморегулирующего клапана, при этом дополнительный теплообменник снабжен системой принудительного охлаждения с приводом, снабженным блоком управления, соединенным с датчиком температуры системы охлаждения блока цилиндров. [Патент RU 2280777, опубликован 27.07.2006, БИ №21, авторы: Сайданов В.О., Агафонов А.Н. и др.]A known power plant for the joint generation of electric and thermal energy, containing an electric generator driven by an internal combustion engine having a cooling system for engine oil, cooling the cylinder block, pressurization, exhaust gas, each system has a heat exchanger-heat recovery unit, while the cooling system for engine oil is turned on between the first output of the engine and its first input, the cooling system of the cylinder block is connected between the second output and the boost system is connected to the third the engine inlet, and the exhaust gas system is connected to the third engine outlet, heat exchangers-heat exchangers of the boost system and engine oil cooling systems are sequentially included in the engine block cooling system, in which a thermostatic valve is included between the second engine output and its heat exchanger-heat exchanger, having one an input and two outputs, and the input of a thermostatic valve is connected to the second output of the engine, and its first output is connected to a heat exchanger-heat recovery unit the cooling system of the cylinder block, while the installation is equipped with an additional heat exchanger connected between the heat exchangers-heat exchangers of the pressurization system and the cooling system of the cylinder block, a circulation pump is connected between the additional heat exchanger and the heat exchanger-heat exchangers of the pressurization system, and an output is connected to the heat exchanger-heat exchanger of the pressurization system circulation pump, and its input is connected to an additional heat exchanger, to which the second output is thermally regulated its valve, wherein the further heat exchanger is provided with a forced cooling system with a drive provided with a control unit connected with the sensor cylinder block cooling system temperature. [Patent RU 2280777, published July 27, 2006, BI No. 21, authors: Saidanov V.O., Agafonov A.N. and etc.]
Недостатком этой энергетической установки является ее низкая эффективность, утилизация теплоты, отводимой принудительной системой охлаждения, отсутствует возможность согласования режимов потребления тепловой и электрической энергии, особенно в летнее время.The disadvantage of this power plant is its low efficiency, utilization of heat removed by a forced cooling system, there is no possibility of coordinating the modes of consumption of heat and electric energy, especially in the summer.
Известна энергетическая установка, размещенная в помещении, содержащая электрический генератор и привод в виде двигателя внутреннего сгорания, установленные в помещении, системы охлаждения моторного масла, охлаждения блока цилиндров с циркуляционным насосом, наддува и газовыхлопа, каждая система имеет теплообменник-утилизатор теплоты, установка также снабжена теплообменником, включенным между теплообменниками-утилизаторами теплоты системы наддува и системы охлаждения блока цилиндров и снабженным вентилятором, содержащим крыльчатку с приводом, снабженным блоком управления, при этом установка содержит датчик температуры жидкости в системе охлаждения блока цилиндров, соединенный с блоком управления, теплообменник и крыльчатка вентилятора вынесены за пределы помещения в атмосферу, теплообменник установлен на опорной конструкции, снабженной в нижней части лопастями, выполненными с возможностью направления воздушного потока к теплообменнику, при этом датчик температуры размещен на входе циркуляционного насоса. [Патент RU 2396450 C1, F02G 5/04, F02B 63/06 опубликован 10.08.2010, БИ №23, авторы: Сайданов В.О., Антипов М.А. и др.]Known power plant located in the room, containing an electric generator and a drive in the form of an internal combustion engine, installed in the room, engine oil cooling system, cooling the cylinder block with a circulation pump, pressurization and gas exhaust, each system has a heat recovery heat exchanger, the installation is also equipped a heat exchanger connected between heat exchangers-heat exchangers of the pressurization system and the cooling system of the cylinder block and equipped with a fan containing impellers A drive with a drive equipped with a control unit, wherein the installation contains a liquid temperature sensor in the cooling system of the cylinder block connected to the control unit, the heat exchanger and the fan impeller are placed outside the room into the atmosphere, the heat exchanger is mounted on a supporting structure equipped with vanes made in the lower part with the possibility of directing the air flow to the heat exchanger, while the temperature sensor is located at the inlet of the circulation pump. [Patent RU 2396450 C1, F02G 5/04, F02B 63/06 published on 08/10/2010, BI No. 23, authors: Saidanov V.O., Antipov M.A. and etc.]
Недостатком этой энергетической установки является низкая эффективность, утилизация теплоты, отсутствие возможности согласования режимов потребления тепловой и электрической энергии, в летнее и зимнее время, и незащищенность ее от аварийного выключения дизеля.The disadvantage of this power plant is its low efficiency, heat recovery, the lack of the possibility of coordinating the consumption of heat and electricity in the summer and winter, and its insecurity from emergency shutdown of the diesel engine.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение КПД за счет обеспечения потребителей электроэнергией, теплом, горячей водой, паром и хладоносителем для систем кондиционирования и холодильных камер, а также обеспечения согласования режимов энергопотребления, в том числе при аварийном отключении газового двигателя и повышения степени утилизации тепловой энергии.The technical result is to expand the functionality and increase efficiency by providing consumers with electricity, heat, hot water, steam and a coolant for air conditioning systems and refrigerators, as well as ensuring coordination of energy consumption modes, including during emergency shutdown of the gas engine and increase the degree of thermal utilization energy.
Технический результат достигается тем, что в энергетической установке, размещенной в помещении и подключенной к тепловой сети, магистрали водопроводной воды, электрической сети и сети аварийного электропитания, содержащей электрический генератор, двигатель внутреннего сгорания, системы охлаждения моторного масла с первым циркуляционным насосом, охлаждения блока цилиндров с байпасной магистралью и терморегулирующим клапаном, наддува и газовыхлопа с первой и второй электроуправляемыми задвижками, каждая система имеет теплообменники-утилизаторы теплоты, теплообменник, включенный между теплообменниками-утилизаторами теплоты системы наддува и системы охлаждения блока цилиндров, первый датчик температуры жидкости в системе охлаждения блока цилиндров, размещенный на входе первого циркуляционного насоса и соединенный с блоком управления, согласно изобретению двигатель внутреннего сгорания выполнен в виде газового дизеля, а теплообменник, включенный между теплообменниками-утилизаторами теплоты системы наддува и системы охлаждения блока цилиндров выполнен в виде первого теплообменника-утилизатора с промежуточным теплоаккумулирующим веществом, и дополнительно установлены экономайзер с контактным теплообменником подогрева воды, аккумуляторы теплоты, бойлер с контактным теплообменником подогрева воды паром и контактным теплообменником-утилизатором, а также установлены второй и третий циркуляционные насосы, водогрейный котел, теплообменник-подогреватель охлаждающей жидкости в системе охлаждения блока цилиндров, теплообменник-парогенератор, второй теплообменник-утилизатор с промежуточным теплоаккумулирующим веществом, абсорбционная холодильная установка с десорбером и испарителем, силовые аккумуляторы, выпрямитель и преобразователь напряжения, коммутационное устройство, блок программных модулей, три электроуправляемых крана, семь двухходовых электроуправляемых кранов, третья электроуправляемая задвижка, двухходовая электроуправляемая задвижка, второй и третий датчики температуры, магистрали горячей воды, пара и хладоносителя, подключенные к внешним сетям, байпасная линия, вход первого контура первого теплообменника-утилизатора с промежуточным топливоаккумулирующим веществом через первый двухходовой электроуправляемый кран соединен с выходом теплообменника-утилизатора теплоты системы охлаждения блока цилиндров и через байпасную линию соединен с выходом этого контура, который соединен с входом первого циркуляционного насоса, второй контур этого теплообменника-утилизатора с промежуточным топливоаккумулирующим веществом своим входом через второй двухходовой электроуправляемый кран соединен с тепловой магистралью на выходе экономайзера, а своим выходом - с тепловой магистралью и входом второго контура, выход экономайзера через второй двухходовой электроуправляемый кран соединен с входом второго контура теплообменника-утилизатора системы охлаждения блока цилиндров, теплообменник-подогреватель охлаждающей жидкости включен в байпасную магистраль системы охлаждения блока цилиндров после терморегулирующего клапана, водогрейный котел включен параллельно теплообменнику-подогревателю охлаждающей жидкости и тепловой магистрали с третьим и четвертым двухходовыми электроуправляемыми кранами, которые установлены на входе и выходе водогрейного котла и первого электроуправляемого крана, установленного на тепловой магистрали между точками подключения водогрейного котла, теплообменник-парогенератор подключен первым контуром через первую электроуправляемую задвижку в систему газовыхлопа перед теплообменником-утилизатором, вход второго контура через третий циркуляционный насос соединен с бойлером, а его выход через третью двухходовую электроуправляемую задвижку соединен с контактным теплообменником подогрева воды паром в бойлере и через магистраль пара подключен к внешней сети, а бойлер через второй электроуправляемый кран и магистраль водопроводной воды подключен к внешней водопроводной сети, через третий электроуправляемый кран и магистраль горячей воды - к внешней сети горячей воды, через пятый двухходовой электроуправляемый кран - к внешней тепловой сети, вход контактного теплообменника-утилизатора бойлера соединен с тепловой магистралью и входом десорбера абсорбционной холодильной установки, выход которой через шестой двухходовой электроуправляемый кран соединен с входом тепловой магистрали перед экономайзером, второй теплообменник-утилизатор с промежуточным теплоаккумулирующим веществом по первому контуру соединен параллельно теплообменнику-парогенератору системы газовыхлопа с помощью третьей электроуправляемой задвижки, а по второму контуру - седьмым двухходовым электроуправляемым краном с тепловой магистралью перед теплообменником-утилизатором теплоты системы газовыхлопа, выход первого контура системы газовыхлопа соединен с входом контактного теплообменника-подогревателя воды в экономайзере, выход которого соединен с атмосферой, причем абсорбционная холодильная установка испарителем через магистраль хладоносителя соединена с внешней сетью хладоносителя, второй датчик температуры установлен в системе охлаждения блока цилиндров перед терморегулирующим клапаном, третий датчик температуры установлен на тепловой магистрали после теплообменника-утилизатора системы газовыхлопа, датчики температуры, электроуправляемые краны, двухходовые электроуправляемые краны, электроуправляемые задвижки, двухходовая электроуправляемая задвижка, коммутационное устройство, блок программных модулей соединены с блоком управления, а также силовые аккумуляторы через выпрямитель и преобразователь напряжения соединены с коммутационным устройством и через него соединены с электрическим генератором, внешней электрической сетью и сетью аварийного электропитания.The technical result is achieved by the fact that in a power plant located in a room and connected to a heating network, a mains water supply network, an electrical network and an emergency power supply network containing an electric generator, an internal combustion engine, a motor oil cooling system with a first circulation pump, and a cylinder block cooling with a bypass line and a thermostatic valve, pressurization and gas exhaust with the first and second electrically operated valves, each system has heat exchangers -heat heat exchangers, a heat exchanger connected between heat exchangers-heat exchangers of the boost system and the cooling system of the cylinder block, the first liquid temperature sensor in the cooling system of the cylinder block located at the inlet of the first circulation pump and connected to the control unit, according to the invention, the internal combustion engine is made in the form of a gas diesel engine, and a heat exchanger connected between heat exchangers-heat exchangers of the boost system and the cooling system of the cylinder block is made in the form of the first heat exchanger-heat exchanger with an intermediate heat-storage substance, and an economizer with a contact water heat exchanger, heat accumulators, a boiler with a contact steam heat exchanger and a contact heat exchanger-heat exchanger, and a second and third circulation pumps, a hot water boiler, and a heat exchanger are installed coolant in the cooling system of the cylinder block, heat exchanger-steam generator, the second heat exchanger-heat exchanger with intermediate t flat accumulating substance, absorption refrigeration unit with stripper and evaporator, power batteries, rectifier and voltage converter, switching device, program module block, three electrically operated valves, seven two-way electrically operated valves, third electrically operated valve, two-way electrically operated valve, second and third temperature sensors, highways hot water, steam and coolant connected to external networks, bypass line, input of the primary circuit of the first heat exchanger an a-utilizer with an intermediate fuel accumulator through the first two-way electrically operated valve connected to the output of the heat exchanger-heat exchanger of the cooling system of the cylinder block and through a bypass line connected to the output of this circuit, which is connected to the input of the first circulation pump, the second circuit of this heat exchanger-utilizer with an intermediate accumulator substance through its input through the second two-way electrically operated crane connected to the heat main at the economizer's output, and with the second exit — with a heat main and a second circuit inlet, an economizer output through a second two-way electrically operated valve connected to the second circuit inlet of a heat exchanger-utilizer of the cooling system of the cylinder block, the heat exchanger-coolant heater is included in the bypass line of the cooling system of the cylinder block after the thermostatic valve, the boiler connected in parallel to the heat exchanger-heater coolant and heat main with the third and fourth two-way electrical with faucets installed at the inlet and outlet of the hot water boiler and the first electrically operated tap installed on the heat line between the points of connection of the hot water boiler, the heat exchanger-steam generator is connected by the first circuit through the first electrically controlled valve to the gas exhaust system in front of the heat exchanger-utilizer, the input of the second circuit through the third circulation the pump is connected to the boiler, and its output through the third two-way electrically operated valve is connected to the contact heat exchanger the water is heated by steam in the boiler and through the steam line it is connected to an external network, and the boiler is connected to an external water supply network through a second electrically operated tap and a water main, through a third electric valve and a hot water main to an external hot water network, through a fifth two-way electrically operated valve - to the external heat network, the input of the contact heat exchanger-utilizer of the boiler is connected to the heat main and the input of the desorber of the absorption refrigeration unit, the output of which is through the sixth two a bottom electrically operated valve is connected to the heat main entrance in front of the economizer, a second heat exchanger-utilizer with an intermediate heat storage substance is connected in parallel to the heat exchanger-steam generator of the gas exhaust system using a third electrically controlled valve, and a seventh two-way electrically controlled valve to the heat exchanger from the second circuit with a heat main the heat exhaust system of the exhaust gas system, the output of the primary circuit of the exhaust gas system is connected to the input of the contact about the water heat exchanger-heater in the economizer, the outlet of which is connected to the atmosphere, and the absorption refrigeration unit by the evaporator is connected to the external coolant network through the coolant line, the second temperature sensor is installed in the cylinder block cooling system in front of the thermostatic valve, the third temperature sensor is installed on the heat line after the heat exchanger exhaust gas system, temperature sensors, electrically operated taps, two-way electrically operated taps, electro directs valves, Double-thread electrically controllable valve, a switching device block of software modules are connected with a control unit and a power battery through the rectifier and the voltage converter are connected to the switching device and through it connected to an electrical generator, the external electric network and the emergency power supply.
Выполнение двигателя внутреннего сгорания в виде газового дизеля, дополнительной установки экономайзера с контактным теплообменником подогрева воды и аккумулятором теплоты, бойлера с контактным теплообменником подогрева воды паром и аккумулятором теплоты, водогрейного котла, теплообменника-парогенератора, теплообменника-утилизатора с промежуточным теплоаккумулирующим веществом, абсорбированной холодильной установки, силовых аккумуляторов, выпрямителя и преобразователя напряжения, коммутационного устройства и блока программных модулей расширяет функциональные возможности энергетической установки, повышает степень утилизации теплоты, эффективность работы установки и согласование режимов энергопотребления по сезонам года.The implementation of the internal combustion engine in the form of a gas diesel engine, additional installation of an economizer with a contact heat exchanger for water heating and a heat accumulator, a boiler with a contact heat exchanger for water heating with steam and a heat accumulator, a boiler, a heat exchanger-steam generator, a heat exchanger-utilizer with an intermediate heat-storage substance, an absorbed refrigeration unit , power batteries, rectifier and voltage converter, switching device and software unit x modules expands the functionality of the power plant, increases the degree of heat recovery, the efficiency of the plant and the coordination of energy consumption by season of the year.
На фигуре изображена принципиальная схема энергетической установки.The figure shows a schematic diagram of a power plant.
Энергетическая установка подключена к внешней электрической сети 1 и тепловой магистралью 2 к внешней тепловой сети, размещена в помещении и содержит электрический генератор 3, газовый дизель 4 с системой охлаждения моторного масла 5, системой охлаждения блока цилиндров 6, байпасной магистралью 7, терморегулирующим клапаном 8 и первым циркуляционным насосом 9, системами наддува 10 и газовыхлопа 11 с первой 12 и второй 13 электроуправляемыми задвижками, теплообменники-утилизаторы теплоты 14, 15, 16, 17, первый теплообменник-утилизатор 18 с промежуточным топливоаккумулирующим веществом, первый датчик температуры 19 охлаждающей жидкости в системе охлаждения, блок управления 20. В энергетической установке дополнительно установлены теплообменник-подогреватель охлаждающей жидкости 21, экономайзер 22, контактный теплообменник подогрева воды 23 и бойлер 24 с контактным теплообменником подогрева воды паром 25 и контактным теплообменником-утилизатором 26, аккумуляторы теплоты 27, 28, второй 29 и третий 30 циркуляционные насосы, водогрейный котел 31, теплообменник-парогенератор 32, второй теплообменник-утилизатор 33 с промежуточным теплоаккумулирующим веществом, абсорбционная холодильная установка 34 с десорбером 35 и испарителем 36, силовые аккумуляторы 37, коммутационное устройство 38, электроуправляемые краны 39, 40, 41, двухходовые электроуправляемые краны 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, третья электроуправляемая задвижка 49, двухходовая электроуправляемая задвижка 50, второй 51 и третий 52 датчики температуры, магистраль горячей воды 53, магистраль пара 54, магистраль водопроводной воды 55 и магистраль хладоносителя 56, байпасная линия 57, блок программных модулей 58, выпрямитель напряжения 59, преобразователь напряжения 60, сеть аварийного электропитания 61.The power plant is connected to an external electrical network 1 and a heat pipe 2 to an external heat network, located indoors and contains an electric generator 3, a gas diesel 4 with a cooling system for engine oil 5, a cooling system for the cylinder block 6, a bypass pipe 7, a thermostatic valve 8 and the first circulation pump 9, pressurization systems 10 and gas exhaust 11 with the first 12 and second 13 electrically operated valves, heat recovery heat exchangers 14, 15, 16, 17, the first heat recovery heat exchanger 18 with intermediate m fuel accumulator, the first temperature sensor 19 of the coolant in the cooling system, control unit 20. The power plant also has a heat exchanger-coolant heater 21, economizer 22, a contact water heat exchanger 23 and a boiler 24 with a contact water heat exchanger with steam 25 and a contact heat exchanger-utilizer 26, heat accumulators 27, 28, second 29 and third 30 circulation pumps, hot water boiler 31, heat exchanger-steam generator 32, second heat exchanger - a heat exchanger 33 with an intermediate heat storage substance, an absorption refrigeration unit 34 with a stripper 35 and an evaporator 36, power batteries 37, a switching device 38, electrically operated cranes 39, 40, 41, two-way electrically operated cranes 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 , third electrically operated valve 49, two-way electrically operated valve 50, second 51 and third 52 temperature sensors, hot water line 53, steam line 54, main water pipe 55 and coolant pipe 56, bypass line 57, program module block 58 minutes, voltage 59, voltage transformer rectifier 60, emergency power supply network 61.
Энергетическая установка работает с семью режимами функционирования:The power plant works with seven operating modes:
- режим функционирования №1 - запуска и прогрева газопоршневого дизеля (в работе участвуют газовый дизель 4, коммутационное устройство 38, блок управления 20, блок программных модулей 58, электрический генератор 3, первая электроуправляемая задвижка 12, третья электроуправляемая задвижка 49, вторая электроуправляемая задвижка 13, система охлаждения блока цилиндров 6, первый циркуляционный насос 9, терморегулирующий клапан 8, байпасная магистраль 7, теплообменник-подогреватель охлаждающей жидкости 21, теплообменники-утилизаторы теплоты 14, 16, тепловая магистраль 2, водогрейный котел 31, двухходовые электроуправляемые краны 44, 45, первый датчик температуры 19 охлаждающей жидкости в системе охлаждения);- operating mode No. 1 - start-up and warm-up of a gas piston diesel (a gas diesel 4, a switching device 38, a control unit 20, a program module block 58, an electric generator 3, a first electrically-operated valve 12, a third electrically-operated valve 49, a second electrically-operated valve 13 are involved in the operation , cooling system of cylinder block 6, first circulation pump 9, thermostatic valve 8, bypass line 7, heat exchanger-heater coolant 21, heat exchangers-heat exchangers 14, 16, heat main line 2, boiler 31, two-way electrically operated taps 44, 45, the first temperature sensor 19 of the cooling liquid in the cooling system);
- режим функционирования №2 - совместная выработка электрической энергии, тепловой энергии на нужды отопления, горячего водоснабжения и генерации пара в отопительный сезон (в работе участвуют газовый дизель 4, коммутационное устройство 38, блок управления 20, блок программных модулей 58, генератор 3, тепловая магистраль 2, система охлаждения моторного масла 5, система охлаждения блока цилиндров 6, терморегулирующий клапан 8, первый циркуляционный насос 9, система наддува 10, система газовыхлопа 11, первая 12 и вторая 13 электроуправляемые задвижки, теплообменники-утилизаторы теплоты 14, 15, 16, 17, первый датчик температуры 19 охлаждающей жидкости, экономайзер 22, контактный теплообменник подогрева воды 23 и бойлер 24, контактный теплообменник подогрева воды паром 25, аккумуляторы теплоты 27, 28, третий 30 циркуляционный насос, теплообменник-парогенератор 32, электроуправляемые краны 40, 41, третья электроуправляемая задвижка 49, третья двухходовая электроуправляемая задвижка 50, второй 51 и третий 52 датчики температуры, магистраль горячей воды 53, магистраль пара 54, магистраль водопроводной воды 55, выпрямитель напряжения 59);- operating mode No. 2 - joint generation of electric energy, thermal energy for heating, hot water supply and steam generation in the heating season (gas diesel 4, switching device 38, control unit 20, program module block 58, generator 3, thermal line 2, engine oil cooling system 5, cylinder block cooling system 6, thermostatic valve 8, first circulation pump 9, pressurization system 10, gas exhaust system 11, first 12 and second 13 electrically operated valves, t heat recovery heat exchangers 14, 15, 16, 17, first coolant temperature sensor 19, economizer 22, contact heat exchanger 23 and boiler 24, contact heat exchanger steam heating 25, heat accumulators 27, 28, third 30 circulation pump, heat exchanger a steam generator 32, electrically operated valves 40, 41, a third electrically operated valve 49, a third two-way electrically operated valve 50, a second 51 and a third 52 temperature sensors, a hot water line 53, a steam line 54, a water main 55, voltage 59) yamitel;
- режим функционирования №3 - отопительного сезона при совместной выработке электрической энергии, тепловой энергии на нужды отопления, горячего водоснабжения и генерации пара при избытке теплоты (в работе участвуют блок управления 20, теплообменник-парогенератор 32, второй теплообменник-утилизатор с промежуточным теплоаккумулирующим веществом 33, первый теплообменник-утилизатор с промежуточным теплоаккумулирующим веществом 18, газовый дизель 4, первый датчик температуры 19, первый циркуляционный насос 9, третий датчик температуры 52, третья электроуправляемая задвижка 49, второй электроуправляемый кран 40, система охлаждения блока цилиндров 6, второй циркуляционный насос 29, третья двухходовая электроуправляемая задвижка 50);- operating mode No. 3 - of the heating season during the joint generation of electric energy, thermal energy for heating, hot water supply and steam generation with excess heat (the control unit 20, the heat exchanger-steam generator 32, the second heat exchanger-heat exchanger with an intermediate heat-accumulating substance participate in the work 33 , the first heat exchanger-utilizer with an intermediate heat storage substance 18, a gas diesel 4, a first temperature sensor 19, a first circulation pump 9, a third temperature sensor 52, a third I have an electrically operated valve 49, a second electrically operated valve 40, a cooling system for the cylinder block 6, a second circulation pump 29, a third two-way electrically operated valve 50);
- режим функционирования №4 - совместной выработки электрической энергии, тепловой энергии на нужды отопления, горячего водоснабжения и генерации пара при недостатке теплоты и аномально низких температурах атмосферного воздуха (в работе участвуют теплообменники-утилизаторы 18 и 37 с промежуточным теплоаккумулирующим веществом, первый 19 и третий 52 датчики температуры, первый электроуправляемый кран 39, топливная магистраль 2, водогрейный котел 31, силовые аккумуляторы 37, система охлаждения блока цилиндров 6, двухходовые электроуправляемые краны 43, 44, 45, 48, первая электроуправляемая задвижка 12, второй циркуляционный насос 29, второй электроуправляемый кран 40, третья электроуправляемая задвижка 49);- operating mode No. 4 - joint production of electric energy, thermal energy for heating, hot water supply and steam generation with a lack of heat and abnormally low atmospheric air temperatures (heat exchangers-utilizers 18 and 37 with an intermediate heat-storage substance are involved in the work, the first 19 and third 52 temperature sensors, first electrically operated valve 39, fuel line 2, hot water boiler 31, power batteries 37, cooling system for cylinder block 6, two-way electrically operated wounds 43, 44, 45, 48, the first electrically-controlled valve 12, a second circulating pump 29, the second electrically-controlled valve 40, the third electrically-controlled valve 49);
- режим функционирования №5 - для нужд кондиционирования и холодильных камер при отключенной внешней тепловой сети для совместной выработки электрической энергии, тепловой энергии на нужды горячего водоснабжения, генерации пара и охлаждения хладоносителя (в работе участвуют тепловая магистраль 2, второй циркуляционный насос 29, теплообменники-утилизаторы теплоты 15 и 17, контактный теплообменник-утилизатор 26, бойлер 24, контактный теплообменник подогрева воды 23, экономайзер 22, абсорбционная холодильная установка 34, испаритель 36, магистраль хладоносителя 56, система охлаждения блока цилиндров 6, байпасная магистраль 7, терморегулирующий клапан 8, система газовыхлопа 11, десорбер 35, двухходовые электроуправляемые краны 43, 46, 47, 48);- operating mode No. 5 - for the needs of air conditioning and cooling chambers with the external heat network turned off for the joint generation of electric energy, heat energy for the needs of hot water supply, steam generation and cooling the coolant (heat pipe 2, second circulation pump 29, heat exchangers participate in the work heat recovery units 15 and 17, a contact heat exchanger-utilizer 26, a boiler 24, a contact water heat exchanger 23, an economizer 22, an absorption refrigeration unit 34, an evaporator 36, a main refrigerant carrier 56, cylinder block 6 cooling system, bypass line 7, thermostatic valve 8, gas exhaust system 11, stripper 35, two-way electrically operated taps 43, 46, 47, 48);
- режим функционирования №6 - аварийного снабжения потребителей электричеством, теплом системы отопления и горячего водоснабжения в отопительный сезон (в работе участвуют блок управления 20, газовый дизель 4, силовые аккумуляторы 37, преобразователь напряжения 60, коммутационное устройство 38, электрическая сеть 1, первый циркуляционный насос 9, бойлер 24, аккумулятор теплоты 28, тепловая магистраль 2, первая 12 и вторая 13 электроуправляемые задвижки, теплообменники-утилизаторы 18 и 33 с промежуточным теплоаккумулирующим веществом, экономайзер 22, бойлер 24, аккумуляторы теплоты 27, 28, водогрейный котел 31, электроуправляемые краны 40, 41, двухходовые электроуправляемые краны 43, 47, третья электроуправляемая задвижка 49, двухходовая электроуправляемая задвижка 50, магистраль горячей воды 53, магистраль водопроводной воды 55);- operating mode No. 6 - emergency supply of electricity, heat to the heating system and hot water supply to consumers during the heating season (control unit 20, gas diesel 4, power batteries 37, voltage converter 60, switching device 38, power supply network 1, first circulation pump 9, boiler 24, heat accumulator 28, heat pipe 2, first 12 and second 13 electrically operated valves, heat exchangers-utilizers 18 and 33 with intermediate heat storage substance, economizer 22, b an oiler 24, heat accumulators 27, 28, a boiler 31, electrically operated taps 40, 41, two-way electrically-operated taps 43, 47, a third electrically-operated valve 49, two-way electrically-operated valve 50, a hot water main 53, a main of tap water 55);
- режим функционирования №7 - аварийного обеспечения при отключенной внешней тепловой сети в отопительный сезон потребителей электрической энергией и охлаждения хладоносителя для кондиционирования и холодильных камер (в работе участвуют блок управления 20, блок программных модулей 58, газовый дизель 4, силовые аккумуляторы 37, преобразователь напряжения 60, коммутационное устройство 38, электрическая сеть 1, бойлер 24, аккумуляторы теплоты 27 и 28, тепловая магистраль 2, экономайзер 22, контактный теплообменник-утилизатор 26, бойлер 24, десорбер 35, абсорбционная холодильная установка 34, теплообменники-утилизаторы 18 и 33 с промежуточным теплоаккумулирующим веществом, теплообменники-утилизаторы теплоты 15, 17, водогрейный котел 31, испаритель 36, электроуправляемый кран 39, магистраль хладоносителя 56).- operating mode No. 7 - emergency support when the external heating network is disconnected during the heating season, consumers are supplied with electric energy and refrigerant coolant is used for conditioning and refrigeration chambers (control unit 20, program module block 58, gas diesel 4, power batteries 37, voltage converter participate in the work 60, switching device 38, electric network 1, boiler 24, heat accumulators 27 and 28, heat main 2, economizer 22, contact heat exchanger-utilizer 26, boiler 24, stripper 35, and sorption refrigeration system 34, waste heat recovery heat exchangers 18 and 33 to the intermediate heat accumulating material, the heat-heat exchangers 15, 17, boiler 31, an evaporator 36, the electrically controllable valve 39, coolant line 56).
Режимы и программы функционирования энергетической установки задаются блоком управления 20 и блоком программных модулей 58 и поддерживаются в автоматическом режиме блоком управления 20. В соответствии с показаниями первого 19, второго 51 и третьего 52 датчиков температуры (с учетом режимов и программ функционирования), блок управления 20, открывая двухходовые электроуправляемые краны 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, открывает и закрывает электроуправляемые краны 39, 40, 41, электроуправляемые задвижки 12, 13, 49, переводит двухходовую электроуправляемую задвижку 50, включает и выключает циркуляционные насосы 9, 29, 30, управляет коммутационным устройством 38, подключает через коммутационное устройство 38 силовые аккумуляторы 37 через выпрямитель напряжения 59 на заряд от электрического генератора 3 или через преобразователь напряжения 60 на разряд от внешней сети аварийного электропитания.The modes and functioning programs of the power plant are set by the control unit 20 and the block of program modules 58 and are automatically supported by the control unit 20. In accordance with the readings of the first 19, second 51 and third 52 temperature sensors (taking into account the modes and programs of operation), the control unit 20 , opening two-way electrically operated valves 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, opens and closes electrically operated valves 39, 40, 41, electrically operated valves 12, 13, 49, transfers a two-way electrically operated valve 50, turns on and off the circulation pumps 9, 29, 30, controls the switching device 38, connects the power batteries 37 through the switching device 38 through a voltage rectifier 59 to a charge from an electric generator 3 or through a voltage converter 60 to a discharge from an external emergency power supply network.
Возможен автоматический переход с режима на режим.It is possible to automatically switch from mode to mode.
Режим функционирования №1 работает следующим образом.The operating mode No. 1 operates as follows.
При запуске и прогреве газового дизеля 4 коммутационное устройство 38 по команде блока управления 20 отключает электрический генератор 3. При этом электроуправляемые задвижки 12 и 49 закрыты, открыта электроуправляемая задвижка 13 и отработанные газы газового дизеля 4 по магистрали газовыхлопа 11 выбрасываются в атмосферу. В системе охлаждения блока цилиндров 6 включен первый циркуляционный насос 9, закрыт первый выход и соответственно открыт второй выход терморегулирующего клапана 8 и вся жидкость системы охлаждения блока цилиндров 6 после газового дизеля 4 по байпасной магистрали 7 через теплообменник-подогреватель охлаждающей жидкости 21 поступает на вход первого циркуляционного насоса 9, который подает ее через теплообменники-утилизаторы теплоты 16 и 14 на вход газового дизеля 4. При этом в тепловой магистрали 2 второй теплообменник-утилизатор теплоты 15 и теплообменник-утилизатор 18 с промежуточным теплоаккумулирующим веществом отключены. При необходимости ускорения прогрева газового дизеля 4 блок управления 20 подключает водогрейный котел 31 на пониженную производительность и через двухходовые электроуправляемые краны 44 и 45 подключают водогрейный котел 31 к теплообменнику-подогревателю охлаждающей жидкости 21. В процессе прогрева газового дизеля 4 после регистрации первым датчиком температуры 19 температуры выше нижнего предела, установленного предприятием-изготовителем (например, 75°С) на входе в первый циркуляционный насос 9, по команде блока управления 20 энергетическая установка переходит в режим функционирования №2.When starting and warming up a gas diesel 4, the switching device 38, at the command of the control unit 20, turns off the electric generator 3. At the same time, the electrically operated valves 12 and 49 are closed, the electrically controlled valves 13 and the exhaust gases of the gas diesel 4 are discharged through the exhaust gas line 11 into the atmosphere. In the cooling system of the cylinder block 6, the first circulation pump 9 is turned on, the first output is closed and the second output of the thermostatic valve 8 is open, and all the liquid of the cooling system of the cylinder block 6 after the gas diesel 4 through the bypass line 7 through the heat exchanger-heater of the coolant 21 enters the input of the first a circulation pump 9, which feeds it through heat exchangers-heat exchangers 16 and 14 to the input of a gas diesel 4. In this case, in the heat pipe 2, the second heat exchanger-heat utilizer 15 and t the heat exchanger-utilizer 18 with the intermediate heat-accumulating substance is disabled. If it is necessary to accelerate the warming up of the gas diesel 4, the control unit 20 connects the hot water boiler 31 to a reduced capacity and connect the hot water boiler 31 to the heat exchanger-heater of the coolant 21 through two-way electrically operated valves 44 and 45. In the process of heating the gas diesel 4 after the first temperature sensor 19 registers temperature above the lower limit set by the manufacturer (for example, 75 ° C) at the inlet to the first circulation pump 9, at the command of the control unit 20 energy the installation goes into operating mode No. 2.
Режим функционирования №2 работает следующим образом.The operating mode No. 2 operates as follows.
Блок управления 20 и коммутационное устройство 38 включает электрический генератор 3 и подключает его к внешней электрической сети 1. Электроуправляемая задвижка 12 открыта, а электроуправляемые задвижки 13 и 49 закрыты, отработанные газы газового дизеля 4 по магистрали газовыхлопа 11 поступают в теплообменник-парогенератор 32, теплообменник-утилизатор теплоты 17, контактный теплообменник- подогреватель воды 23, экономайзер 22, где охлаждаются и выбрасываются в атмосферу. В теплообменнике-парогенераторе 32 отработавшие газы в режиме противотока подогревают и испаряют воду, которая подается третьим циркуляционным насосом 30 из бойлера 24. Полученный пар через двухходовую электроуправляемую задвижку 50 поступает в контактный теплообменник-подогреватель воды 25 в бойлере 24 или через магистраль подачи пара 54 подается к потребителю. Одновременно нагревается вода в бойлере 24, экономайзере 22 и в тепловой магистрали 2 и внешней тепловой сети. Аккумуляторы теплоты 27 и 28 в экономайзере 22 и бойлере 24 накапливают тепловую энергию. В системе охлаждения блока цилиндров 6 открыт первый и соответственно закрыт второй выход терморегулирующего клапана 8 и вся жидкость системы охлаждения блока цилиндров 6 поступает в теплообменник-утилизатор теплоты 15, где охлаждается и нагревает теплоноситель в тепловой магистрали 2 внешней тепловой сети. Охлажденная жидкость через двухходовой электроуправляемый кран 42 поступает на вход первого циркуляционного насоса 9 и подается последовательно в теплообменники-утилизаторы теплоты 16 и 14, где охлаждается поступающий из системы наддува 10 сжатый в агрегате наддува (на чертеже не показан) наддувочный воздух, и охлаждает выходящее из газового дизеля 4 в систему охлаждения 5 моторное масло, после чего поступает на вход газового двигателя 4. Теплообменник-утилизатор теплоты 15 тепловой магистралью 2 подключен к внешней тепловой сети потребителей теплоты. При этом охлажденная вода внешней тепловой сети проходит последовательно по тепловой магистрали 2 через экономайзер 22, теплообменники-утилизаторы теплоты 15 и 17, где нагревается до расчетной температуры внешней тепловой сети, отбирая тепло последовательно от контактного теплообменника подогрева воды 23 в экономайзере 22, теплообменников-утилизаторов теплоты 15 и 17. Температура теплоносителя внешней тепловой сети контролируется третьим датчиком температуры 50. Подогретая в бойлере 24 вода подается через третий электроуправляемый кран 41 в магистраль горячей воды 53, а из нее во внешнюю сеть горячего водоснабжения, водопроводная вода поступает в бойлер 24 из внешней водопроводной сети через магистраль водопроводной воды 55 и второй электроуправляемый кран 40. Аккумулятор теплоты 27 в экономайзере 22 и аккумулятор теплоты 28 в бойлере 24 накапливают тепловую энергию и обеспечивают стабилизацию режима потребителя теплоты на нужды отопления при кратковременных изменениях расчетного режима потребления электрической и тепловой энергии, а также пара и горячей воды. Таким образом, энергетическая установка вырабатывает электрическую энергию, тепловую энергию на нужды отопления и горячего водоснабжения, генерирует пар и обеспечивает утилизацию теплоты. При изменении расчетного режима работы потребителей теплоты (уменьшение теплоотвода), когда уменьшается расход или увеличивается температура теплоносителя внешней тепловой сети, контролируемая третьим датчиком температуры 52 до значений, не обеспечивающих нормальное охлаждение жидкости системы охлаждения блока цилиндров 6, и начинает увеличиваться температура жидкости на выходе из газового дизеля 4, контролируемая вторым датчиком температуры 51, режим работы энергетической установки изменяется. После достижения температурой жидкости значения верхнего предела, установленного предприятием-изготовителем (например, 95°С) по показаниям второго датчика температуры 51 или температуры теплоносителя внешней тепловой сети (например, 90°С) по показаниям третьего датчика температуры 52, энергетическая установка переходит в режим функционирования №3.The control unit 20 and the switching device 38 includes an electric generator 3 and connects it to the external electrical network 1. The electrically operated valve 12 is open, and the electrically operated valves 13 and 49 are closed, the exhaust gases of a gas diesel 4 are fed through a gas exhaust pipe 11 to a heat exchanger-steam generator 32, a heat exchanger - heat recovery unit 17, contact heat exchanger - water heater 23, economizer 22, where they are cooled and released into the atmosphere. In the heat exchanger-steam generator 32, the exhaust gases are heated in countercurrent mode and the water is evaporated, which is supplied by the third circulation pump 30 from the boiler 24. The received steam through a two-way electrically controlled valve 50 enters the contact heat exchanger-water heater 25 in the boiler 24 or through the steam supply line 54 to the consumer. At the same time, water is heated in a boiler 24, an economizer 22, and in a heat main 2 and an external heat network. Heat accumulators 27 and 28 in economizer 22 and boiler 24 accumulate thermal energy. In the cooling system of the cylinder block 6, the first and the second outlet of the thermostatic valve 8 is open and, accordingly, all the liquid of the cooling system of the cylinder block 6 enters the heat exchanger-heat recovery unit 15, where it is cooled and heated by the heat carrier in the heat pipe 2 of the external heat network. Cooled liquid through a two-way electrically operated valve 42 enters the inlet of the first circulation pump 9 and is supplied sequentially to heat exchangers-heat exchangers 16 and 14, where it is cooled the charge air coming in from the boost system 10 (not shown in the drawing) and pressurizes the charge air gas diesel 4 into the cooling system 5 engine oil, after which it enters the inlet of the gas engine 4. The heat exchanger-heat recovery unit 15 by the heat pipe 2 is connected to the external heat network of the consumer heat. In this case, the cooled water of the external heat network passes sequentially along the heat pipe 2 through the economizer 22, heat exchangers-heat exchangers 15 and 17, where it is heated to the calculated temperature of the external heat network, taking heat sequentially from the contact heat exchanger of the water heating 23 in the economizer 22, heat exchangers-heat exchangers heat 15 and 17. The temperature of the heat carrier of the external heating network is controlled by the third temperature sensor 50. The water heated in the boiler 24 is supplied through the third electrically operated tap 41 in m hot water line 53, and from it to the external hot water supply network, tap water enters the boiler 24 from the external water supply network through the main water pipe 55 and the second electrically operated valve 40. The heat accumulator 27 in the economizer 22 and the heat accumulator 28 in the boiler 24 accumulate heat energy and provide stabilization of the mode of consumption of heat for heating needs with short-term changes in the estimated mode of consumption of electric and thermal energy, as well as steam and hot water. Thus, the power plant generates electrical energy, thermal energy for heating and hot water supply, generates steam and provides heat recovery. When the calculated mode of operation of heat consumers changes (heat sink decreases), when the flow rate decreases or the temperature of the heat carrier of the external heat network increases, controlled by the third temperature sensor 52 to values that do not provide normal cooling of the liquid of the cooling system of cylinder block 6, and the temperature of the liquid at the exit of gas diesel 4, controlled by the second temperature sensor 51, the operating mode of the power plant changes. After the liquid temperature reaches the upper limit set by the manufacturer (for example, 95 ° C) according to the readings of the second temperature sensor 51 or the heat carrier temperature of the external heating network (for example, 90 ° C) according to the readings of the third temperature sensor 52, the power plant switches to functioning number 3.
Режим функционирования №3 работает следующим образом.The operating mode No. 3 operates as follows.
По командам блока управления 20 открывается третья электроуправляемая задвижка 49 и параллельно теплообменнику-парогенератору 32 подключается второй теплообменник-утилизатор с промежуточным теплоаккумулирующим веществом 33, в котором отработавшие газы частично охлаждаются, отведенная от отработавших газов теплота накапливается в промежуточном теплоаккумулирующем веществе. С помощью первого двухходового электроуправляемого крана 42 включается в систему охлаждения блока цилиндров 6 первый теплообменник-утилизатор с промежуточным теплоаккумулирующим веществом 18, в котором температура охлаждающей жидкости уменьшается. Отведенная от охлаждающей жидкости теплота аккумулируется в промежуточном теплоаккумулирующем веществе. Аналогичным образом работает энергетическая установка при увеличении потребления электрической энергии в вечернее время (суточная неравномерность энергопотребления), что приводит к увеличению мощности газового дизеля 4, увеличению температуры отработавших газов и температуры охлаждающей жидкости на выходе из газового дизеля 4. В процессе охлаждения жидкости в системе охлаждения блока цилиндров 6 после регистрации первым датчиком температуры 19 на входе в первый циркуляционный насос 9 температуры ниже нижнего предела, установленного предприятием-изготовителем (например, 75°С), по команде блока управления 20 энергетическая установка переходит в режим функционирования №2.At the commands of the control unit 20, a third electrically operated valve 49 opens and, in parallel with the heat exchanger-steam generator 32, a second heat exchanger-utilizer with an intermediate heat storage substance 33 is connected, in which the exhaust gases are partially cooled, the heat removed from the exhaust gases is accumulated in the intermediate heat storage substance. Using the first two-way electrically operated valve 42, the first heat exchanger-utilizer with an intermediate heat-accumulating substance 18 is included in the cooling system of the cylinder block 6, in which the temperature of the coolant decreases. The heat removed from the coolant is accumulated in the intermediate heat storage substance. The power plant works in a similar way with an increase in the consumption of electric energy in the evening (daily unevenness of energy consumption), which leads to an increase in the power of gas diesel 4, an increase in the temperature of the exhaust gases and the temperature of the coolant at the outlet of the gas diesel 4. In the process of cooling the liquid in the cooling system cylinder block 6 after registration by the first temperature sensor 19 at the entrance to the first circulation pump 9, the temperature is below the lower limit set by by the manufacturer (for example, 75 ° C), at the command of the control unit 20, the power plant switches to operating mode No. 2.
Режим функционирования №2 работает следующим образом. При изменении расчетного режима работы потребителей теплоты (увеличении теплоотвода), когда увеличивается расход или уменьшается температура теплоносителя внешней тепловой сети, контролируемая третьим датчиком температуры 52, до значений, не обеспечивающих нормальное охлаждение жидкости системы охлаждения блока цилиндров 6, начинает уменьшаться температура жидкости на входе в первый циркуляционный насос 9, контролируемая первым датчиком температуры 19. После достижения температурой жидкости значения ниже нижнего предела, установленного предприятием-изготовителем (например, 75°С) по показаниям второго датчика температуры 51, или температурой теплоносителя внешней тепловой сети (например, 65°С) по показаниям третьего датчика температуры 52, энергетическая установка переходит в режим функционирования №4.The operating mode No. 2 operates as follows. When changing the calculated mode of operation of heat consumers (increasing heat dissipation), when the flow rate increases or the temperature of the heat carrier of the external heating network decreases, controlled by the third temperature sensor 52, to values that do not provide normal cooling of the liquid of the cooling system of cylinder block 6, the temperature of the liquid at the inlet to the first circulation pump 9, controlled by the first temperature sensor 19. After the liquid temperature reaches a value below the lower limit, set According to the testimony of the manufacturer (for example, 75 ° C) according to the readings of the second temperature sensor 51, or the temperature of the coolant of the external heating network (for example, 65 ° C) according to the readings of the third temperature sensor 52, the power plant switches to operating mode No. 4.
Режим функционирования №4 работает следующим образом.The mode of operation No. 4 operates as follows.
Дополнительно к устройствам, задействованным в режиме функционирования №2, с помощью второго и седьмого двухходовых электроуправляемых кранов 43 и 48 в тепловую магистраль 2 последовательно подключают вторые контуры теплообменников- утилизаторов с промежуточным теплоаккумулирующим веществом 18 и 33, в которых жидкость дополнительно подогревается, отбирая теплоту, накопленную промежуточным теплоаккумулирующим веществом. В случае аномально низких температур окружающего воздуха, когда повышается теплоотвод во внешних тепловых сетях, или аномально низком электропотреблении электрической энергии температура теплоносителя во внешней тепловой сети, которая контролируется третьим датчиком температуры 50, понижается ниже нижнего предела, установленного предприятием-изготовителем (например, 65°С), с помощью третьего и четвертого двухходовых электроуправляемых кранов 44 и 45 и первого электроуправляемого крана 39 в тепловую магистраль 2 подключают водогрейный котел 31, где жидкость дополнительно подогревают. При аномальном низком потреблении электрической энергии подключаются на подзарядку силовые аккумуляторы 37. В процессе прогрева жидкости температура в тепловой магистрали 2, контролируемая третьим датчиком температуры 52, повышается. Одновременно повышается температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения блока цилиндров 6. После достижения температурой жидкости в тепловой магистрали 2 значения выше нижнего предела, установленного предприятием-изготовителем (например, 65°С), по показаниям третьего датчика температуры 52, температуры жидкости в системе охлаждения блока цилиндров 6 выше предела, установленного заводом-изготовителем (например, 75°С), по показаниям первого датчика температуры 19, энергетическая установка переходит в режим функционирования №5.In addition to the devices involved in the operating mode No. 2, using the second and seventh two-way electrically operated taps 43 and 48, the second circuits of the heat exchanger-heat exchangers with the intermediate heat-accumulating substance 18 and 33 are sequentially connected to the heat pipe 2, in which the liquid is additionally heated, removing heat, accumulated by an intermediate heat storage substance. In the case of abnormally low ambient temperatures, when heat dissipation in external heating networks increases, or abnormally low power consumption of electric energy, the temperature of the coolant in the external heating network, which is controlled by the third temperature sensor 50, drops below the lower limit set by the manufacturer (for example, 65 ° C), with the help of the third and fourth two-way electrically operated taps 44 and 45 and the first electrically operated faucet 39, a hot-water boiler is connected to the heat main 2 bodies 31, where the liquid is further heated. With an abnormally low consumption of electric energy, power batteries 37 are connected for recharging. During the heating of the liquid, the temperature in the heat pipe 2, controlled by the third temperature sensor 52, rises. At the same time, the temperature of the coolant in the cooling system of the cylinder block 6. After the temperature of the liquid in the heat pipe 2 reaches a value higher than the lower limit set by the manufacturer (for example, 65 ° C), according to the third temperature sensor 52, the temperature of the liquid in the block cooling system cylinders 6 above the limit set by the manufacturer (for example, 75 ° C), according to the first temperature sensor 19, the power plant goes into operating mode No. 5.
Режим функционирования №5 работает следующим образом (устанавливается блоком управления 20, включается и выключается автоматически).The operating mode No. 5 operates as follows (it is set by the control unit 20, turns on and off automatically).
Когда заканчивается отопительный сезон тепловая магистраль 2 отключается от внешней тепловой сети с помощью пятого и шестого двухходовых электроуправляемых кранов 46 и 47. При этом создается замкнутый циркуляционный контур, включающий тепловую магистраль 2 с последовательно включенным экономайзером 22, второй двухходовой электроуправляемый кран 43, теплообменник-утилизатор теплоты 15 системы охлаждения блока цилиндров 6, работающий второй циркуляционный насос 29, седьмой двухходовой электроуправляемый кран 48, теплообменник-утилизатор теплоты 17 системы газовыхлопа 11, пятый двухходовой электроуправляемый кран 46, а также контактный теплообменник 26 в бойлере 24, десорбер 35 абсорбционной холодильной установки 34, шестой двухходовой электроуправляемый кран 47. При этом тепло, отбираемое от теплообменников-утилизаторов теплоты 15 и 17, контактного теплообменника 26 в бойлере 24 и контактного теплообменника 23 в экономайзере 22 в абсорбционной холодильной установке 34, используется для охлаждения хладоносителя в испарителе 36. Магистраль хладоносителя 56 соединена с внешними потребителями холода. Остальные системы и устройства работают аналогично описанным режимам функционирования №1, №2, №3, №4. В режиме функционирования №4 водогрейный котел 31 не включается.When the heating season ends, the heat pipe 2 is disconnected from the external heat network using the fifth and sixth two-way electrically operated taps 46 and 47. This creates a closed circulation circuit that includes the heat pipe 2 with the economizer 22 connected in series, a second two-way electrically operated valve 43, and a heat exchanger-heat exchanger heat 15 of the cooling system of the cylinder block 6, the working second circulation pump 29, the seventh two-way electrically operated valve 48, heat exchanger-heat exchanger lots 17 of a gas exhaust system 11, a fifth two-way electrically operated faucet 46, and a contact heat exchanger 26 in a boiler 24, a stripper 35 of an absorption refrigeration unit 34, a sixth two-way electrically controlled faucet 47. In this case, the heat taken from heat exchangers-heat exchangers 15 and 17, a contact heat exchanger 26 in the boiler 24 and contact heat exchanger 23 in the economizer 22 in the absorption refrigeration unit 34, is used to cool the refrigerant in the evaporator 36. The refrigerant pipe 56 is connected to external consumers mi of cold. The rest of the systems and devices operate similarly to the described operating modes No. 1, No. 2, No. 3, No. 4. In operating mode No. 4, the boiler 31 does not turn on.
Режим функционирования №6 работает следующим образом.The operating mode No. 6 operates as follows.
При аварийной остановке газового дизеля 4 энергетическая установка некоторое время обеспечивает аварийное снабжение потребителей электрической энергией, теплом системы отопления и горячего водоснабжения. Аварийное электроснабжение обеспечивается от силовых аккумуляторов 37 через преобразователь напряжения 60 и коммутационное устройство 38. Электрическая сеть 1 подключается к сети аварийного электропитания 61. При этом вторая электроуправляемая задвижка 13 открывается, первая и третья электроуправляемые задвижки 12 и 49 закрываются, третий циркуляционный насос 31 выключается, температура воды в бойлере 24 поддерживается теплом, накопленным аккумулятором теплоты 28, подогретая в бойлере 24 вода поступает через третий электроуправляемый кран 41 в магистраль горячей воды 53, а из нее во внешнюю сеть горячего водоснабжения, водопроводная вода поступает в бойлер 24 из внешней водопроводной сети через магистраль водопроводной воды 55 и второй электроуправляемый кран 40.In case of emergency stop of gas diesel 4, the power plant for some time provides emergency supply of consumers with electric energy, heat from the heating system and hot water supply. Emergency power supply is provided from the power accumulators 37 through the voltage converter 60 and the switching device 38. The electric network 1 is connected to the emergency power supply network 61. In this case, the second electrically operated valve 13 opens, the first and third electrically operated valves 12 and 49 are closed, the third circulation pump 31 is turned off, the water temperature in the boiler 24 is supported by the heat accumulated by the heat accumulator 28, the water heated in the boiler 24 is supplied through a third electrically operated valve 41 in hot water line 53, and from it to the external hot water supply network, tap water enters the boiler 24 from the external water network through the main water pipe 55 and the second electrically operated valve 40.
Температура во внешней тепловой сети поддерживается за счет того, что охлажденная вода внешней тепловой сети по тепловой магистрали 2 проходит через шестой двухходовой электроуправляемый кран 47 в экономайзер 22, где подогревается теплом, запасенным аккумулятором теплоты 27, далее через второй двухходовой электроуправляемый кран 43, поступает в первый теплообменник-утилизатор с промежуточным теплоаккумулирующим веществом 18, где подогревается теплом, запасенным теплоаккумулирующим веществом, через третий и четвертый двухходовые электроуправляемые краны 44 и 45, первый электроуправляемый кран 39 проходит через включенный водогрейный котел 31, где подогревается дополнительно, далее через седьмой двухходовой электроуправляемый кран 46 поступает во второй теплообменник-утилизатор с промежуточным теплоаккумулирующим веществом 33, где жидкость дополнительно подогревается теплом, накопленным теплоаккумулирующим веществом, через пятый двухходовой электроуправляемый кран 46 подогретая вода поступает во внешнюю тепловую сеть. После разрядки аккумулятора теплоты 27 в экономайзере 22, теплоаккумулирующего вещества в теплообменниках-утилизаторах 18 и 33, охлажденная вода внешней тепловой сети подогревается в водогрейном котле 31. После разрядки аккумулятора теплоты 28 в бойлере 24 во внешнюю сеть горячей воды поступает вода с температурой воды водопроводной сети. При этом прекращается подача воды во внешнюю сеть горячей воды.The temperature in the external heat network is maintained due to the fact that the cooled water of the external heat network through heat line 2 passes through the sixth two-way electrically operated valve 47 to the economizer 22, where it is heated by heat stored by the heat accumulator 27, then through the second two-way electrically operated valve 43, it enters the first heat exchanger-utilizer with an intermediate heat storage substance 18, where it is heated by the heat stored by the heat storage substance, through the third and fourth two-way electrical adjustable cranes 44 and 45, the first electrically operated valve 39 passes through the switched-on hot water boiler 31, where it is additionally heated, then through the seventh two-way electrically operated valve 46 it enters the second heat exchanger-utilizer with an intermediate heat-accumulating substance 33, where the liquid is additionally heated by the heat accumulated by the heat-accumulating substance, through the fifth two-way electrically operated valve 46, heated water enters the external heating network. After the heat accumulator 27 is discharged in the economizer 22, the heat-accumulating substance in the heat exchangers-utilizers 18 and 33, the cooled water of the external heat network is heated in the boiler 31. After the heat accumulator 28 is discharged in the boiler 24, water with the water temperature of the water supply network enters the external hot water network . This stops the flow of water into the external network of hot water.
Режим функционирования №7 работает следующим образом.The operating mode No. 7 operates as follows.
При аварийной остановке газового дизеля 4 энергетическая установка некоторое время обеспечивает аварийное снабжение потребителей электрической энергией и хладоносителя для кондиционирования и холодильных камер. Аварийное электроснабжение обеспечивается от силовых аккумуляторов 37 через преобразователь напряжения 60 и коммутационное устройство 38, которое отключает электрическую сеть 1 и подключает сеть аварийного электропитания 61. При этом вторая электроуправляемая задвижка 13 открывается, первая и третья электроуправляемые задвижки 12 и 49 закрываются, третий циркуляционный насос 30 выключается, температура воды в бойлере 24 поддерживается теплом, накопленным аккумулятором теплоты 28. Тепловая магистраль 2 отключается от внешней тепловой сети с помощью пятого и шестого двухходовых электроуправляемых кранов 46 и 47. При этом создается замкнутый циркуляционный контур, включающий тепловую магистраль 2 с последовательно включенными экономайзером 22 с аккумулятором теплоты 27, вторым двухходовым электроуправляемым краном 43, первым теплообменником-утилизатором с промежуточным теплоаккумулирующим веществом 18, теплообменником-утилизатором 15, первым двухходовым электроуправляемым краном 39, работающим вторым циркуляционным насосом 29, седьмым двухходовым электроуправляемым краном 48, теплообменником-утилизатором теплоты 17, пятым двухходовым электроуправляемым краном 46, контактным теплообменником 26 в бойлере 24, десорбером 35 абсорбционной холодильной установки 34, шестым двухходовым электроуправляемым краном 47. При этом циркулирующая вода подогревается в экономайзере 22 теплотой, накопленной аккумулятором теплоты 27, в теплообменниках-утилизаторах с промежуточным теплоаккумулирующим веществом 18 и 33, теплотой, накопленной промежуточным теплоаккумулирующим веществом, в контактном теплообменнике 26 в бойлере 24, теплом, накопленным аккумулятором теплоты 28. Подогретая в циркуляционном контуре вода поступает в десорбер 35 абсорбционной холодильной установки 34. В испарителе 36 этой установки хладоноситель охлаждается и по магистрали хладоносителя 56 поступает на кондиционирование и в холодильные камеры. После разрядки аккумуляторов теплоты 27 и 28, промежуточного теплоаккумулирующего вещества в теплообменниках-утилизаторах теплоты 18 и 33 в тепловую магистраль 2 подключают водогрейный котел 31 с помощью третьего и четвертого двухходовых электроуправляемых кранов 44 и 45 и первого электроуправляемого крана 39, где жидкость дополнительно подогревается.When an emergency shutdown of gas diesel 4 power plant for some time provides emergency supply of consumers with electrical energy and a coolant for air conditioning and refrigeration chambers. Emergency power supply is provided from the power accumulators 37 through a voltage converter 60 and a switching device 38, which disconnects the electrical network 1 and connects the emergency power supply circuit 61. In this case, the second electrically operated valve 13 opens, the first and third electrically operated valves 12 and 49 are closed, the third circulation pump 30 turns off, the water temperature in the boiler 24 is maintained by the heat accumulated by the heat accumulator 28. The heat pipe 2 is disconnected from the external heating network with the power of the fifth and sixth two-way electrically operated valves 46 and 47. In this case, a closed circulation circuit is created, including a heat pipe 2 with economizer 22 connected in series with a heat accumulator 27, a second two-way electrically operated valve 43, the first heat exchanger-utilizer with an intermediate heat storage substance 18, and a heat exchanger utilizer 15, the first two-way electrically operated crane 39, the working second circulation pump 29, the seventh two-way electrically operated crane 48, heat heat exchanger heat exchanger 17, the fifth two-way electrically operated valve 46, the contact heat exchanger 26 in the boiler 24, the desorber 35 of the absorption refrigeration unit 34, the sixth two-way electrically operated valve 47. The circulating water is heated in the economizer 22 by the heat stored by the heat accumulator 27, in the heat exchangers heat exchangers with an intermediate heat storage substance 18 and 33, the heat accumulated by the intermediate heat storage substance in a contact heat exchanger 26 in a boiler 24, heat with a heated heat accumulator 28. The water heated in the circulation circuit enters the stripper 35 of the absorption refrigeration unit 34. In the evaporator 36 of this unit, the coolant is cooled and goes through the refrigerant line 56 to air conditioning and refrigeration chambers. After the heat accumulators 27 and 28, the intermediate heat-accumulating substance in the heat exchangers-heat exchangers 18 and 33 are discharged, the hot water boiler 31 is connected to the heat pipe 2 using the third and fourth two-way electrically operated valves 44 and 45 and the first electrically operated valve 39, where the liquid is additionally heated.
В зависимости от структуры энергопотребления режимы функционирования энергетической установки могут корректироваться.Depending on the structure of energy consumption, the modes of operation of a power plant may be adjusted.
Такое выполнение энергетической установки расширяет ее функциональные возможности, повышает степень утилизации теплоты, КПД и эффективность работы за счет обеспечения потребителей электрической энергией, теплом для нужд отопления, горячего водоснабжения и генерации пара, а также холодом для систем кондиционирования и холодильных камер.This embodiment of a power plant expands its functionality, increases the degree of heat recovery, efficiency and operational efficiency by providing consumers with electric energy, heat for heating, hot water supply and steam generation, as well as cold for air conditioning systems and refrigerators.
Степень утилизации теплоты составляет 75-80% при согласовании режимов энергопотребления и при аварийном отключении газового двигателя. Суммарный КПД энергетической установки составляет 80-85%.The degree of utilization of heat is 75-80% when coordinating energy consumption modes and during emergency shutdown of a gas engine. The total efficiency of the power plant is 80-85%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012133416/06A RU2518777C2 (en) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | Power installation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012133416/06A RU2518777C2 (en) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | Power installation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012133416A RU2012133416A (en) | 2014-02-10 |
| RU2518777C2 true RU2518777C2 (en) | 2014-06-10 |
Family
ID=50031995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012133416/06A RU2518777C2 (en) | 2012-08-03 | 2012-08-03 | Power installation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2518777C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2609266C2 (en) * | 2015-01-21 | 2017-01-31 | Алексей Сергеевич Маленков | Heat and cold supply system |
| RU2795635C1 (en) * | 2022-10-13 | 2023-05-05 | Николай Геннадьевич Кириллов | Energy refrigeration system for an underground structure functioning without communication with the ground environment |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109884974A (en) * | 2019-03-01 | 2019-06-14 | 江南工业集团有限公司 | A kind of cavity liner production line automation control system |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002563A1 (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-23 | Donald Erickson | Absorption heat pumped cogeneration engine |
| US6290142B1 (en) * | 1999-04-14 | 2001-09-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Cogeneration apparatus |
| EP2204902A1 (en) * | 2007-10-17 | 2010-07-07 | Sanden Corporation | Waste heat utilization device for internal combustion engine |
| RU2396450C1 (en) * | 2009-03-19 | 2010-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Президент-Нева "Энергетический центр" | Power installation |
| RU2399781C1 (en) * | 2009-05-14 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (ГОУ ВПО СГТУ) | Combined electric energy, heat and cold generation method |
| RU2457352C1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | Combined electric energy, heat and cold generation method |
-
2012
- 2012-08-03 RU RU2012133416/06A patent/RU2518777C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989002563A1 (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-23 | Donald Erickson | Absorption heat pumped cogeneration engine |
| US6290142B1 (en) * | 1999-04-14 | 2001-09-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Cogeneration apparatus |
| EP2204902A1 (en) * | 2007-10-17 | 2010-07-07 | Sanden Corporation | Waste heat utilization device for internal combustion engine |
| RU2396450C1 (en) * | 2009-03-19 | 2010-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Президент-Нева "Энергетический центр" | Power installation |
| RU2399781C1 (en) * | 2009-05-14 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Саратовский государственный технический университет (ГОУ ВПО СГТУ) | Combined electric energy, heat and cold generation method |
| RU2457352C1 (en) * | 2010-12-21 | 2012-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) | Combined electric energy, heat and cold generation method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2609266C2 (en) * | 2015-01-21 | 2017-01-31 | Алексей Сергеевич Маленков | Heat and cold supply system |
| RU2795635C1 (en) * | 2022-10-13 | 2023-05-05 | Николай Геннадьевич Кириллов | Energy refrigeration system for an underground structure functioning without communication with the ground environment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012133416A (en) | 2014-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2249125C1 (en) | Self-contained power and heat supply system of rooms in dwelling houses and industrial areas | |
| AU2010205984A1 (en) | Hybrid-driven cold/heat storage type heat pump unit utilizing solar photovoltaic power and commercial power | |
| CN102644957B (en) | Solar heating control system and control method thereof | |
| Alhamid et al. | Operation strategy of a solar-gas fired single/double effect absorption chiller for space cooling in Indonesia | |
| KR20170009580A (en) | Solar generating zero house system | |
| CN103115388A (en) | Thermal power plant circulating water heat supply system | |
| WO2017052668A1 (en) | Solar hot water and recovery system | |
| CN208124530U (en) | Phase-change energy-storage heat pump constant temperature system | |
| CN102072541A (en) | Cold storage type solar injection-compression combined refrigerator set | |
| JP2009074744A (en) | Gas heat pump cogeneration apparatus | |
| RU2518777C2 (en) | Power installation | |
| AU2018203597A1 (en) | Heat Pump | |
| RU2483399C1 (en) | Device for thermostatting of accumulator batteries | |
| CN104008860B (en) | Main transformer heat exchanging device with functions of intelligent photovoltaic frequency-conversion heat pump and application method thereof | |
| SK8540Y1 (en) | Method and system of the cooling for heat generation by combustion | |
| KR101430590B1 (en) | Cooling system for watertank | |
| CN202904005U (en) | Cooling device of stepless energy adjusting radar device | |
| RU174173U1 (en) | MOBILE Cogeneration Power Plant | |
| CN104157400B (en) | One kind has photovoltaic conversion function main transformer falling film type heat-exchanger rig and application method | |
| RU2396450C1 (en) | Power installation | |
| RU118406U1 (en) | DEVICE FOR DIRECT CONVERSION OF THERMAL ENERGY TO ELECTRICAL | |
| CN106671815A (en) | Integrated constant temperature system of automobile storage battery | |
| RU2358209C1 (en) | Geothermal heat utilisation method | |
| RU156581U1 (en) | POWER INSTALLATION FOR CONNECTING TO HOME ELECTRICAL NETWORK | |
| CN104008855A (en) | Main transformer cooling device with photovoltaic frequency conversion cooling function and use method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140804 |