[實用新型]天然氣壓差能與地熱能三聯供系統

有效

• 申請號: 201822249914.8
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209588506U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 李昊澎;周金木;趙國軍;平原;王云鵬;雷國鵬;劉翱;徐雅靜;蔡冰巖
• 申請（專利權）人: 葛洲壩能源重工有限公司
• 主分類號: F25D31/00
• 分類號: F25D31/00;F24F5/00;F25C1/00;F02C6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種天然氣壓差能與地熱能三聯供系統，包括渦輪透平機組，所述渦輪透平機組與發電機組柔性連接，所述發電機組與電力并網控制系統與通過10kV高壓電線連接；天然氣管道后端接一級換熱器，所述一級換熱器與制冰系統連接；所述渦輪透平機與地源熱泵的主機壓縮機同軸連接，所述地源熱泵的出水管與地埋管系統室內風機盤管冷熱水管道相連；本實用新型的優點在于：達到冷熱電三聯供的目標，效率較高，利用可再生能源，一機多用。

技術領域

本實用新型涉及一種三聯供系統，具體地說是一種天然氣壓差能與地熱能三聯供系統，屬于三聯供系統領域。

背景技術

目前國內外回收利用天然氣管網壓力能的方式主要有發電和制冷兩大類。利用壓力能發電，產生的電能可進入城市電網，或用于發電站自身生活、生產使用，或用于分布式制氫在制冷方面，目前主要是將膨脹后低溫天然氣的冷量，用于燃氣調峰、冷庫、冷水空調、橡膠深冷粉碎以及輕烴回收等。

地源熱泵系統是把熱交換器埋于地下，通過水在由PE管組成的封閉環路中循環流動，從而實現與大地土壤進行冷熱交換的目的；是一種領先的空調技術，它可以實現水源熱泵系統的諸多優點，并且還能節省相當可觀的運行費用。

（1）地源熱泵技術屬可再生能源利用技術：地源熱泵是利用了地球表面淺層地熱資源作為冷熱源，進行能量轉換的供暖空調系統。

（2）地源熱泵屬經濟有效的節能技術：據美國環保署EPA估計，設計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節約用戶30～40%的供熱制冷空調的運行費用。

（3）地源熱泵環境效益顯著：地源熱泵的污染物排放，與空氣源熱泵相比，相當于減少40%以上，與電供暖相比，相當于減少70%以上，可以建造在居民區內，沒有燃燒，沒有排煙，也沒有廢棄物，不需要堆放燃料廢物的場地，且不用遠距離輸送熱量。

(4)地源熱泵一機多用，應用范圍廣地源熱泵系統可供暖、空調，還可供生活熱水，一機多用，一套系統可以替換原來的鍋爐加空調的兩套裝置或系統；可應用于賓館、商場、辦公樓、學校等建筑，更適合于別墅住宅的采暖、空調。

發明內容

本實用新型的目的在于，設計了一種天然氣壓差能與地熱能三聯供系統，達到冷熱電三聯供的目標，效率較高，利用可再生能源，一機多用。

本實用新型的技術方案為：

天然氣壓差能與地熱能三聯供系統，包括渦輪透平機組，所述渦輪透平機組與發電機組柔性連接，所述發電機組與電力并網控制系統與通過10kV高壓電線連接；天然氣管道氣體流經透平后沿氣體流向后端接一級換熱器，所述一級換熱器與制冰系統連接；所述渦輪透平機與地源熱泵的主機壓縮機同軸連接，所述地源熱泵的出水管與室內風機盤管冷熱水管道相連。

溫度濕度采集器設置在室外風箱內提供每天溫度及濕度等數據，與往年8760小時的氣象參數及對應的冷熱負荷進行對比，確定相應氣象參數下的冷熱負荷，此時輸入信號進入控制柜，控制柜與各設備間以控制電纜連接。

透平膨脹機是一種使壓縮氣體膨脹并輸出功率，因而壓力降低和能量減少的原動機，在透平膨脹機中，氣體的能量交換發生在導流器的噴嘴葉片間與工作葉輪內。高壓氣流在噴嘴內進行部分膨脹，然后以一定的速度進入葉輪，推動葉輪旋轉。氣流進入葉輪后還會進一步膨脹，氣流的反沖力進一步推動葉輪旋轉，旋轉的葉輪軸可驅動發電機組進行發電。

在利用膨脹機做功的同時也利用膨脹后天然氣的冷量。25℃、4 MPa天然氣膨脹至1.6MPa后溫度在-29℃左右，需要將其加熱至0℃以上后進入燃氣管網。為節省加熱膨脹后低溫天然氣的熱源，進一步利用了該低溫天然氣的冷量，將低溫天然氣冷量用于制冰，可為周邊冷庫提供冷源。