阅读说明：本技术 利用内燃机缸套水对用户生活热水及采暖供热的方法 (method for supplying domestic hot water and heating by using internal combustion engine cylinder sleeve water ) 是由 孙建国 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明属于余热回收利用技术领域,具体地涉及利用油田气行业中的燃气内燃机缸套水余热对用户生活热水及采暖供热的方法,燃气内燃机缸套水的热量与热媒水交换后,热媒水携带燃气内燃机缸套水的热量兵分两路,一路给采暖供热,另一路给生活热水供热；本发明根据生活热水和采暖热水的供水温度要求,充分利用内燃机缸套水与各需求热水之间的温度差进行逐级的热传递。因为降低热源温度,从而降低设备成本、提高系统负荷可调性、增加系统安全性。(The invention belongs to the technical field of waste heat recovery and utilization, and particularly relates to a method for supplying heat to user domestic hot water and heating by using waste heat of cylinder liner water of a gas internal combustion engine in the oil field gas industry, wherein after the heat of the cylinder liner water of the gas internal combustion engine is exchanged with heat medium water, the heat medium water carries the heat of the cylinder liner water of the gas internal combustion engine and is divided into two paths, one path supplies heat to the heating, and the other path supplies heat to the domestic hot water; according to the requirements of the water supply temperature of domestic hot water and heating hot water, the invention fully utilizes the temperature difference between the cylinder liner water of the internal combustion engine and each required hot water to carry out gradual heat transfer. Because the temperature of the heat source is reduced, the equipment cost is reduced, the load adjustability of the system is improved, and the safety of the system is improved.)

利用内燃机缸套水对用户生活热水及采暖供热的方法

技术领域

本发明属于余热回收利用技术领域，具体地涉及利用油田气行业中的内燃机缸套水余热对用户生活热水及采暖供热的方法。

背景技术

油气行业站场的燃气内燃机发电机组充分利用各种天然气或有害气体作为燃料，变废为宝、运行安全方便，一般设置在距离市区较远地方，这就导致了冬季无法使用暖气集中供暖，而只能在室内安装空调取暖或设置小型锅炉采暖。燃气内燃机发电机缸套水温度约85℃，排烟温度约550℃，目前余热利用主要是利用高温烟气余热，为了保护机组，其余能量通常需要介质散发。对于没有暖气集中供暖，需要供暖的站场来讲，这些余热却是一种不可多得的热量。如果能将这种热量从发电机转移到员工宿舍或者办公室，不仅能够对发电机机组降温，而且节约了能源。

高温烟气换热设备的初期投资成本很高，高温烟气三通阀密封性和可靠性差，导致换热设备运行过程中负荷可调性和安全性较差。对于仅有供暖需求的站场来说，不仅需要考虑投资成本的问题，还需要考虑系统有较高的可调性和安全性。一般的烟气余热利用设备不易满足要求。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种利用油田气行业中的燃气内燃机缸套水余热对用户生活热水及采暖供热的方法，根据仅需满足站场采暖供热对热源介质温度、负荷可调和安全性等多方面因素综合考虑，本系统不仅减少了设备的投资成本，还能满足系统对于负荷可调性和安全可靠性的要求。本方案在满足生活热水和采暖的负荷、供水温度的前提下，选择燃气内燃机缸套水作为整个系统加热热源，充分利用机组的低温热源，降低设备成本和系统控制难度，提高系统的安全可靠性。

解决上述技术问题的技术方案如下：

利用内燃机缸套水对用户生活热水及采暖供热的方法，所述的内燃机缸套水为油田气行业中的内燃机缸套水，燃气内燃机缸套水的热量与热媒水交换后，热媒水携带燃气内燃机缸套水的热量兵分两路，一路给采暖供热，另一路给生活热水供热；

具体流程如下：

燃气内燃机缸套水与热媒水在板式换热器内进行换热，热量由燃气内燃机缸套水传递给热媒水，热媒水接受热量后，通过热媒水循环泵将一部分热媒水送到采暖用户供热系统中充当供热介质，通过采暖用户房间内设置的散热设备将热量传递给采暖用户，同时，热媒水循环泵将另一部分热媒水送到容积式换热器内，与容积式换热器内储存的生活热水进行换热，热量从热媒水传递给生活热水，将生活热水加热至用户需求的温度，生活热水在容积式换热器内被加热后，经由管道输送至用户，为用户提供生活热水；两路热媒水的热量消耗散发完之后再由回水管道输送至板式换热器内，与内燃机缸套水进行换热，重复下一个循环。

进一步地说，所述的内燃机缸套水是用来冷却油气站场的燃气内燃机发电机组的缸套的水，内燃机缸套水的温度为82～88℃。

进一步地说，内燃机内置循环泵，所述的内燃机缸套水经内置循环泵输送至内燃机发电机组配套的空冷器中，在内燃机缸套水去空冷器的管道中增加一旁路连接板式换热器。

进一步地说，所述的容积式换热器内的生活热水是在一定压力下与热媒水交换热量的，该压力与用户使用生活热水给水压力一致。

进一步地说，生活热水供水管网与容积式换热器间连接生活热水循环泵。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种利用内燃机缸套水对用户生活热水及采暖供热的方法，整个系统的热源来自于内燃机缸套水，一般情况下内燃机缸套水在冷却完内燃机缸套之后，温度为82～88℃，经内置循环泵送至机组配套的空冷器。本发明在内燃机缸套水去空冷器的管路上增加一个旁路设置一台板式换热器。由于系统供热负荷波动大，经板式换热器不能把内燃机缸套水完全冷却至设备所需温度，内燃机缸套水在经过板式换热器后仍需要去空冷器冷却至所需的温度。由于热源温度在82～88℃，远远低于水在该处工作压力下的饱和温度，热媒水在板式换热器内不存在沸腾的可能性，大幅地提升系统的安全性。

本发明根据生活热水和采暖热水的供水温度要求，充分利用内燃机缸套水与各需求热水之间的温度差进行逐级的热传递。因为降低热源温度，从而降低设备成本、提高系统负荷可调性、增加系统安全性。

附图说明

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的供热流程示意图；

图中：01为燃气内燃机发电机组，02为板式换热器，03为热媒水循环泵，04为采暖用户供热系统，05为容积式换热器，06为生活热水循环泵，07为生活热水供水管网。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，燃气内燃机发电机组01内的内燃机缸套水与热媒水在板式换热器02内进行换热，热量由燃气内燃机缸套水传递给热媒水，热媒水接受热量后，通过热媒水循环泵03将一部分热媒水抽到采暖用户供热系统04中充当供热介质，通过采暖用户房间内设置的散热设备将热量传递给采暖用户；同时，热媒水循环泵03将另一部分热媒水抽到容积式换热器05内，与容积式换热器05内储存的生活热水进行换热，热量从热媒水传递给生活热水，将生活热水加热至用户需求的温度，生活热水在容积式换热器05内被加热后，经由管道输送至生活热水供水管网07直至用户，为用户提供生活热水；两路热媒水的热量消耗散发完之后再由回水管道输送至板式换热器02内，与内燃机缸套水进行换热，重复下一个循环。

生活热水供水管网07与容积式换热器05间连接生活热水循环泵06，当用户长时间未使用热水时，生活热水供水管网07的热水温度会降低。当水温降低至设定值时开启生活热水循环泵06，强制循环整个管网内的生活热水，将水再加热至要求温度。保证整个生活热水供水管网07的水温一直保持在一定的范围内。生活热水循环泵06只做循环使用，流量扬程小，温控开启，节省系统使用运行成本。

整个系统的热源来自于内燃机缸套水，一般情况下内燃机缸套水在冷却完内燃机缸套之后，温度为82～88℃，经内置循环泵送至机组配套的空冷器。本发明在内燃机缸套水去空冷器的管路上增加一个旁路设置一台板式换热器02。由于系统供热负荷波动大，经板式换热器02不能把内燃机缸套水完全冷却至设备所需温度，内燃机缸套水在经过板式换热器02后仍需要去空冷器冷却至所需的温度。由于热源温度在82～88℃，远远低于水在该处工作压力下的饱和温度，热媒水在板式换热器内不存在沸腾的可能性，大幅地提升系统的安全性。

热媒水在板式换热器02内与缸套水换热被加热后，经03热媒水循环泵加压后分成两路。一路去04采暖用户供，满足冬季用户的室内采暖需求。另一路被送至容积式换热器05，经过容积式换热器05内部设置的加热盘管加热生活热水。容积式换热器05内部有一定的存水功能，容积式换热器05兼做水箱功能，储存生活热水。容积式换热器05内的生活热水是在一定压力下被加热的，与用户使用的生活给水压力相同。容积式换热器05内生活热水与生活热水供水管网07之间用管道连接，生活热水依靠水压即可供给用户。

常规燃气内燃机发电机组余热利用是从尾部排出的高温烟气处回收余热，缸套水用空气冷却器冷却。尾部烟气排烟温度在550℃左右，换热设备需要考虑耐高温材料和必要的安全阀等保证设备安全的措施，同时因为是高温烟气对控制的要求也变高，设备成本高。但是本发明将热源改为内燃机缸套水，热源温度为85℃左右的热水，设备不用考虑耐高温，系统也可不设置安全阀，简化设备和系统设置，降低控制要求，大幅减小设备成本和运行成本，体现该系统的经济价值。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。