1.天然气压力能回收的蓄热加热装置,其特征在于:包括换热器(2)、蓄热罐(6)、电锅炉(9)和膨胀机(19);
所述换热器(2)的天然气通道进口与外部天然气管道连接,换热器(2)的天然气通道出口与膨胀机(19)进口连接,膨胀机(19)与发电机(18)连接;所述换热器(2)的载热剂通道进口与泵(4)的出口连接,换热器(2)的载热剂通道出口与蓄热罐(6)的下部进口连接;
所述蓄热罐(6)设置有上下两组进出口;所述蓄热罐(6)上部的出口与泵(4)连接,通过泵(4)后与换热器(1)的载热剂通道进口连接,换热器(2)的载热剂通道出口与蓄热罐(6)下部的进口连接;所述蓄热罐(6)下部的出口与电锅炉(9)的载热剂通道进口连接,电锅炉(9)的载热剂通道出口通过泵(10)后与蓄热罐(6)上部的进口连接。
2.天然气压力能回收的热泵加热装置,其特征在于:包括换热器(1)、蓄热罐(5)、冷凝器(7)、蒸发器(14)和膨胀机(19);
所述换热器(1)的天然气通道进口与外部天然气管道连接,换热器(1)的天然气通道出口与膨胀机(19)进口连接,膨胀机(19)与发电机(18)连接;换热器(1)的载热剂通道进口与泵(3)的出口连接,换热器(1)的载热剂通道出口与蓄热罐(5)的下部进口连接;
所述蓄热罐(5)设置有上下两组进出口;蓄热罐(5)上部的出口与泵(3)连接,通过泵(3)后与换热器(1)的载热剂通道进口连接,换热器(1)的载热剂通道出口与蓄热罐(5)下部的进口连接;蓄热罐(5)下部的出口与冷凝器(7)的载热剂通道进口连接,冷凝器(7)的载热剂通道出口通过泵(8)后与蓄热罐(5)上部的进口连接;
所述蒸发器(14)出口与四通换向阀(11)的B口连接,四通换向阀(11)的C口依次经过压缩机(12)和气液分离器(13)后与四通换向阀(11)的D口连接,四通换向阀(11)的A口与冷凝器(7)的制冷剂通道进口连接,冷凝器(7)的制冷剂通道出口依次与膨胀阀(17)、储液及干燥过滤器(16)、膨胀阀(15)、蒸发器(14)进口连接。
3.利用权利要求1和2所述蓄热加热装置和热泵加热装置的天然气压力能回收的热泵和蓄热联合加热装置,其特征在于:包括换热器(1)、蓄热罐(5)、冷凝器(7)、蒸发器(14)、膨胀机(19)、换热器(2)、蓄热罐(6)、电锅炉(9)和膨胀机(19);
所述换热器(1)的天然气通道进口与外部天然气管道连接,换热器(1)的天然气通道出口与换热器(2)的天然气通道进口连接;换热器(1)的载热剂通道进口与泵(3)的出口连接,换热器(1)的载热剂通道出口与蓄热罐(5)的下部进口连接;
所述蓄热罐(5)设置有上下两组进出口;蓄热罐(5)上部的出口与泵(3)连接,通过泵(3)后与换热器(1)的载热剂通道进口连接,换热器(1)的载热剂通道出口与蓄热罐(5)下部的进口连接;蓄热罐(5)下部的出口与冷凝器(7)的载热剂通道进口连接,冷凝器(7)的载热剂通道出口通过泵(8)后与蓄热罐(5)上部的进口连接;
所述蒸发器(14)出口与四通换向阀(11)的B口连接,四通换向阀(11)的C口依次经过压缩机(12)和气液分离器(13)后与四通换向阀(11)的D口连接,四通换向阀(11)的A口与冷凝器(7)的制冷剂通道进口连接,冷凝器(7)的制冷剂通道出口依次与膨胀阀(17)、储液及干燥过滤器(16)、膨胀阀(15)、蒸发器(14)进口连接;
所述换热器(2)的天然气通道出口与膨胀机(19)进口连接,膨胀机(19)与发电机(18)连接;所述换热器(2)的载热剂通道进口与泵(4)的出口连接,换热器(2)的载热剂通道出口与蓄热罐(6)的下部进口连接;
所述蓄热罐(6)设置有上下两组进出口;所述蓄热罐(6)上部的出口与泵(4)的进口连接,通过泵(4)后与换热器(1)的载热剂通道进口连接,换热器(2)的载热剂通道出口与蓄热罐(6)下部的进口连接;所述蓄热罐(6)下部的出口与电锅炉(9)的载热剂通道进口连接,电锅炉(9)的载热剂通道出口通过泵(10)后与蓄热罐(6)上部的进口连接。
4.天然气压力能回收的发电机余热加热装置,其特征在于:包括压缩机(41)、透平(42)、燃烧室(43)、补燃燃烧室(37)、换热器(21)和膨胀机(19);
所述压缩机(41)与透平(42)连接,压缩机(41)出口与燃烧室(43)进口连接;
所述燃烧室(43)出口与透平(42)进口连接,透平(42)出口补燃燃烧室(37)进口连接,补燃燃烧室(37)出口经过阀(44)后与换热器(21)的冷凝管道进口连接,换热器(21)的冷凝管道出口与烟气出口连接;
所述换热器(21)的蒸发通道进口与外部天然气管道连接,换热器(21)的蒸发通道出口与膨胀机(19)进口连接,膨胀机(19)与发电机(18)连接;
所述膨胀机(19)出口分为两路,一路与天然气出口连接;另一路经过阀(40)连接;阀(40)出口分为两路,一路经过阀(38)后与补燃燃烧室(37)进口连接,另一路经过阀(39)后与燃烧室(43)进口连接。
5.天然气压力能回收的冷能发电装置,其特征在于:包括膨胀机(34)、膨胀机(45)、冷凝器(46)和发生器(47);
所述膨胀机(34)出口与冷凝器(46)的天然气通道进口连接,冷凝器(46)的天然气通道出口与外部天然气管道连接;
所述冷凝器(46)的冷凝通道出口经过泵(48)后与发生器(47)的蒸发通道进口连接,发生器(47)的蒸发通道出口与膨胀机(45)进口连接;
所述膨胀机(45)出口与冷凝器(46)的冷凝通道进口连接;
所述膨胀机(34)和膨胀机(45)均与发电机(33)连接。
6.根据权利要求1所述的天然气压力能回收的蓄热加热装置的使用方法,包括以下步骤:
1)、天然气进入换热器(2)的天然气通道,与另一侧的换热器(2)的载热剂通道中的载热介质换热,天然气被加热后进入膨胀机(19)膨胀做功,带动发电机(18)发电,天然气膨胀做功后压力和温度均降低后流出;
2)、蓄热罐(6)中的载热介质从上部出口流出,经过泵(4)后进入换热器(2)的载热剂通道中,与载热剂通道另一侧的换热器(2)的天然气通道中的天然气换热后,载热剂温度降低流回蓄热罐(6);同时蓄热罐(6)中的载热介质从下部出口流出进入电锅炉(9),被加热后经泵(4)送入蓄热罐(6)上部进口。
7.根据权利要求2所述的天然气压力能回收的蓄热加热装置的使用方法,包括以下步骤:
1)、天然气进入换热器(1)的天然气通道,与换热器(1)的载热剂通道中的载热介质换热,天然气被加热后进入膨胀机(19)膨胀做功,带动发电机(18)发电,天然气膨胀做功后压力和温度均降低后流出;
2)、蓄热罐(5)中的载热介质从上部出口流出,经过泵(3)后进入换热器(1)的载热剂通道中,与载热剂通道另一侧的换热器(1)的天然气通道中的天然气换热后,载热剂温度降低流回蓄热罐(5);同时,蓄热罐(5)中的载热介质从下部出口流出,进入冷凝器(7)的载热剂通道,与冷凝器(7)的制冷剂通道中的高温高压制气态制冷剂换热后,载热剂温度升高流回蓄热罐(5);
3)、从蒸发器(14)流出的低温低压气态制冷剂经四通换向阀(11)的B-D口进入汽液分离器(13)后气液分离后,气态制冷剂从气液分离器(13)流出进入压缩机(12),经压缩机(12)压缩后成为高温高压气态制冷剂;高温高压制气态制冷剂经四通换向阀(11)的C-A口进入冷凝器(7)的制冷剂通道,与冷凝器(7)的载热剂通道中的载热介质换热,冷凝后的高压液体制冷剂经过与膨胀阀(17)并联的单向阀后进入储液及干燥过滤器(16),再从储液及干燥过滤器(16)流出经膨胀阀(15)节流降压后进入蒸发器(14)中,从环境介质中吸热蒸发,成为低温低压气态制冷剂;
4)、在蒸发器(14)的空气侧结霜时,四通换向阀(11)换向,压缩机(12)排出的高温高压制冷剂气体经四通换向阀(11)的C-B口进入蒸发器(14)冷凝放热,加热蒸发器(14)使其外壁面上的霜层融化,高温高压制冷剂气体冷凝后的液体制冷剂经与膨胀阀(15)并联的单向阀后进入储液及干燥过滤器(16),再从储液及干燥过滤器(16)流出,经膨胀阀(17)节流降压后,进入冷凝器(7)的制冷剂通道,与另一侧的冷凝器(7)的载热剂通道中的载热介质换热,从载热介质吸热蒸发变为气态后,通过四通换向阀(11)的A-D口,经过气液分离器(13)后进入压缩机(12)。
8.根据权利要求4所述的天然气压力能回收的发电机余热加热装置的使用方法,包括以下步骤:
1)、空气经压缩机(41)压缩后,进入燃烧室(43)与天然气混合后燃烧,产生高温高压燃气后进入透平(42)膨胀做功,带动发电机发电,膨胀做功后燃气温度压力降低,然后进入补燃燃烧室(37)与天然气混合燃烧,成为高温燃气,经阀(44)进入换热器(21)的燃气通道,与换热器(21)蒸发通道中的高压天然气换热,燃气温度降低后成为低温烟气,从烟气出口流出;
2)、高压天然气进入换热器(21)的天然气通道,与换热器(21)的燃气通道中的高温燃气换热后,高压天然气被加热,温度上升,然后进入膨胀机(19)膨胀做功,温度和压力降低后,分为两路,一路从天然气出口流出,另一路经阀(40)后分为两路,分别为经过阀(38)进入燃烧室(43)和经过阀门(39)进入补燃燃烧室(37)。
9.根据权利要求5所述的天然气压力能回收的冷能发电装置的使用方法,包括以下步骤:
1)、高压天然气进入膨胀机(34)做功后,高压天然气压力和温度降低,成为低温天然气,进入冷凝器(46)的天然气通道,天然气被加热后流出;
2)、膨胀机(45)排出的有机工质进入冷凝器(46)的冷凝通道,与冷凝器(46)的天然气通道中的低温天然气换热,冷凝成液体,经泵(48)增压后进入发生器(47)的蒸发通道,吸热后成为过热有机工质气体,进入膨胀机(45)膨胀做功,膨胀做功后的有机工质压力温度降低,然后进入冷凝器(46)的冷凝通道。