本實用新型涉及一種瓦斯發(fā)電裝置，具體為一種利用瓦斯發(fā)電富余蒸汽及溴化鋰制冷技術對瓦斯脫水裝置。

背景技術：

瓦斯氣體是煤礦的伴生氣體，瓦斯主要成分為甲烷，純度高，熱值高。

在高瓦斯礦井下進行采掘時要對瓦斯進行預抽放。抽放得到的瓦斯氣可以作為發(fā)電能源。因此在高瓦斯礦地區(qū)建立瓦斯發(fā)電廠，不僅可以提高能源利用水平，還能防止瓦斯排放帶來的溫室效應。在晉煤集團，瓦斯發(fā)電項目利用礦井下抽放的瓦斯氣帶動60臺燃氣發(fā)動機組發(fā)電，產生高溫尾氣通過12臺余熱鍋爐換熱產生蒸汽帶動4臺汽輪發(fā)電機組發(fā)電。瓦斯發(fā)電前要對瓦斯氣進行脫水處理，一般是通過冷凍的方式使瓦斯氣中的水蒸氣凝結。瓦斯發(fā)電預處理系統(tǒng)原有設計采用氟利昂為制冷劑的冷干機對瓦斯氣進行脫水除濕的。設計進氣溫度為20℃，而儲氣柜來氣的40℃，原有冷干機降溫除濕能力經常不能滿足發(fā)電要求，致使壓縮機出口瓦斯氣溫度高于60℃度，不能保證電廠燃氣發(fā)動機滿負荷穩(wěn)定運行，故需對瓦斯降溫除濕系統(tǒng)進行改造。

在發(fā)電系統(tǒng)中12臺余熱鍋爐產生的蒸汽除發(fā)電利用外，富余蒸汽達6T/小時。而現(xiàn)有技術中有一種溴化鋰制冷技術，在溴化鋰吸收式制冷機運行過程中，當溴化鋰水溶液在發(fā)生器內受到熱媒水的加熱后，溶液中的水不斷汽化；隨著水的不斷汽化，發(fā)生器內的溴化鋰水溶液濃度不斷升高，進入吸收器；水蒸氣進入冷凝器，被冷凝器內的冷卻水降溫后凝結，成為高壓低溫的液態(tài)水；當冷凝器內的水通過節(jié)流閥進入蒸發(fā)器時，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內冷媒水的熱量，從而達到降溫制冷的目的；在此過程中，低溫水蒸氣進入吸收器，被吸收器內的溴化鋰水溶液吸收，溶液濃度逐步降低，再由循環(huán)泵送回發(fā)生器，完成整個循環(huán)。如此循環(huán)不息，連續(xù)制取冷量。

因此，我們考慮使用富余的蒸汽作為溴化鋰制冷技術的熱原，對瓦斯氣進行制冷脫水處理。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決瓦斯發(fā)電系統(tǒng)中僅僅使用氟利昂冷干機，瓦斯氣體冷卻效果不良，導致脫水效果不佳的技術問題，提供了一種利用瓦斯發(fā)電富余蒸汽及溴化鋰制冷技術對瓦斯脫水裝置。

本實用新型的技術方案是，一種利用瓦斯發(fā)電富余蒸汽及溴化鋰制冷技術對瓦斯脫水裝置，包括瓦斯氣柜、壓縮機，在瓦斯氣柜和壓縮機之間并聯(lián)設有氟利昂冷干機和溴化鋰制冷系統(tǒng)，所述的溴化鋰制冷系統(tǒng)包括高溫發(fā)生器，低溫發(fā)生器，冷凝器，蒸發(fā)器，吸收器，換熱器，低溫熱交換器，高溫熱交換器，所述的余熱鍋爐蒸汽管連接高溫發(fā)生器、高溫發(fā)生器液體出口通過高溫熱交換器連接低溫發(fā)生器，高溫發(fā)生器的氣體出口連接冷凝器，低溫發(fā)生器的氣體出口連接冷凝器，所述的冷凝器連接蒸發(fā)器，低溫發(fā)生器的液體出口連接吸收器，蒸發(fā)器下側連接吸收器，吸收器下側出液管依次穿過低溫熱交換器、高溫熱交換器連接高溫發(fā)生器，所述的蒸發(fā)器側面設有循環(huán)管，在循環(huán)管上設有換熱器，所述的換熱器穿接在瓦斯輸送管上。

瓦斯發(fā)電系統(tǒng)啟動時利用系統(tǒng)原有冷干機冷卻瓦斯氣，發(fā)電系統(tǒng)正常運行后，鍋爐開始產生大量的余熱，然后將冷干機切換到溴化鋰制冷系統(tǒng)冷卻瓦斯氣。對瓦斯氣脫水除濕，溫度降到10℃左右。既解決了富余蒸汽外排的問題，又減少了原有用電進行冷卻的冷干機的用電，節(jié)約了廠用電。改造后設備運行安全穩(wěn)定，避免了氟利昂的環(huán)境影響，年節(jié)電200萬度。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖

圖2為溴化鋰冷卻系統(tǒng)結構示意圖

圖中：1-瓦斯氣柜、2-氟利昂冷干機、3-溴化鋰制冷系統(tǒng)、4-壓縮機、5-閥門、6-閥門、7-高溫發(fā)生器、8-低溫發(fā)生器、9-冷凝器、10-循環(huán)管、11-換熱器、12-蒸發(fā)器、13-瓦斯輸送管、14-吸收器、15-低溫熱交換器、16-高溫熱交換器、17-余熱鍋爐蒸汽管。

具體實施方式

如圖1所示意，一種利用瓦斯發(fā)電富余蒸汽及溴化鋰制冷技術對瓦斯脫水裝置，包括瓦斯氣柜1、壓縮機4，在瓦斯氣柜1和壓縮機4之間并聯(lián)設有氟利昂冷干機2和溴化鋰制冷系統(tǒng)3，如圖2所示意，所述的溴化鋰制冷系統(tǒng)3包括高溫發(fā)生器7，低溫發(fā)生器8，冷凝器9，蒸發(fā)器12，吸收器14，換熱器11，低溫熱交換器15，高溫熱交換器16，

所述的余熱鍋爐蒸汽管17連接高溫發(fā)生器7、高溫發(fā)生器7液體出口通過高溫熱交換器16連接低溫發(fā)生器8，高溫發(fā)生器7的氣體出口連接冷凝器9，低溫發(fā)生器8的氣體出口連接冷凝器9，所述的冷凝器9連接蒸發(fā)器12，低溫發(fā)生器8的液體出口連接吸收器14，蒸發(fā)器12下側連接吸收器14，吸收器14下側出液口依次穿過低溫熱交換器15、高溫熱交換器16連接高溫發(fā)生器7，所述的蒸發(fā)器12側面設有循環(huán)管10，在循環(huán)管10上設有換熱器11，所述的換熱器11穿接在瓦斯輸送管13上。

具體過程是，啟動氟利昂冷干機，對氣柜中送出的瓦斯氣進行冷卻，然后將冷卻后的瓦斯氣送入壓縮機內脫水，然后進入燃氣機組進行燃燒，燃氣機組帶動發(fā)電機進行發(fā)電，發(fā)電過程中由于冷卻機組而產生大量水蒸氣余熱，然后關閉閥門6并且停止氟利昂冷干機，打開閥門5，使瓦斯氣通過瓦斯輸送管13進入溴化鋰冷卻系統(tǒng)，

余熱氣體首先進入裝有稀溴化鋰溶液的高溫發(fā)生器7，使高溫發(fā)生器7內的稀溴化鋰溶液蒸發(fā)，產生的水蒸汽進入冷凝器9內，稀溴化鋰溶液經過一次蒸發(fā)后再進入低溫發(fā)生器8內進行二次蒸發(fā)變成濃溴化鋰溶液，其產生水蒸汽也進入冷凝器9內，在冷凝器9內，水蒸汽冷卻為高壓低溫的冷劑水，冷劑水進入蒸發(fā)器12內，體積膨脹汽化形成冷劑蒸汽，吸收熱量使蒸發(fā)器12內溫度降低。蒸發(fā)器12內的循環(huán)管10內的冷卻水不斷被冷卻，然后通過換熱器11冷卻瓦斯氣體。

蒸發(fā)器12內的冷劑蒸汽變?yōu)槔鋭┧M入吸收器14，同時高溫發(fā)生器7和低溫發(fā)生器8產生的濃溴化鋰溶液也被送入吸收器14，濃溴化鋰溶液吸收冷劑水變?yōu)橄′寤嚾芤?，稀溴化鋰溶液通過低溫熱交換器15、高溫熱交換器16再進入高溫發(fā)生器7，再進行下一次制冷循環(huán)。

結合瓦斯電廠的整體布局，利用原有供熱站場地，布置兩臺雙效溴化鋰制冷機組。利用12臺余熱鍋爐產生的富余蒸汽，帶動兩臺雙效溴化鋰制冷機組進行冷卻瓦斯氣。瓦斯發(fā)電系統(tǒng)啟動時利用系統(tǒng)原有冷干機冷卻瓦斯氣，發(fā)電系統(tǒng)正常運行后，氟利昂冷干機切換到溴化鋰制冷機組冷卻瓦斯氣。