一種基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置。目前還沒有一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，能夠進(jìn)一步提高能源綜合利用效率和能源供應(yīng)穩(wěn)定性的天然氣冷熱電供能裝置。本實(shí)用新型包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、余熱利用設(shè)備、氣-氣換熱器和風(fēng)機(jī)，所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)通過管道和余熱利用設(shè)備連接，所述余熱利用設(shè)備通過管道和氣-氣換熱器連接，所述風(fēng)機(jī)通過管道和氣-氣換熱器連接，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于：還包括熔鹽相變蓄熱設(shè)備，所述熔鹽相變蓄熱設(shè)備通過管道分別連接在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、余熱利用設(shè)備和氣-氣換熱器上。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠進(jìn)一步提高能源綜合利用效率和能源供應(yīng)穩(wěn)定性。
【專利說明】—種基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種天然氣冷熱電供能裝置，尤其是涉及一種基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置，能夠直接給用戶建筑供冷、供熱和供電，具有能源利用效率高和能夠進(jìn)行能源儲備的特點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)大電網(wǎng)供電方式由于自身的缺陷已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會對能源和電力的質(zhì)量與安全可靠的需求。在大型互聯(lián)電力系統(tǒng)中，局部事故易擴(kuò)散，集中式大電網(wǎng)不能靈活跟蹤電力負(fù)荷的變化。作為一種新型能源系統(tǒng)，分布式能源以其安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、能源利用率高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，得到世界范圍內(nèi)的廣泛重視。
[0003]目前分布式能源系統(tǒng)主要由動力系統(tǒng)和余熱利用系統(tǒng)等組成。動力系統(tǒng)一般為燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)。余熱利用系統(tǒng)一般為溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的高溫?zé)煔庾鳛槠潋?qū)動熱源，為用戶提供冷負(fù)荷、采暖負(fù)荷和熱水負(fù)荷。分布式能源系統(tǒng)選用的發(fā)電設(shè)備和余熱利用設(shè)備不同，可以得到不同的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)組織形式。天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)是分布式能源的主要表現(xiàn)形式，中國專利“分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)”(CN 202194726 U)公開了一種微型燃?xì)廨啓C(jī)為動力設(shè)備的分布式能源系統(tǒng)，太陽能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)等可再生能源同樣具有分散、小型的特點(diǎn)；中國專利“多功能分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及方法”(CN 1629463 A)、中國專利“一種生物質(zhì)分布式冷熱電多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)”(CN102678382 A)和中國專利“微型分布式太陽能驅(qū)動冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)”(CN 101055121 A)等分別公開了一種或多種能源互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)。
[0004]隨著分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展，與用戶電、冷(熱)負(fù)荷不匹配、系統(tǒng)變工況運(yùn)行效率低、能源利用不盡合理等問題逐漸突出。針對這一領(lǐng)域的研究，國內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)提出主動蓄能型分布式能源系統(tǒng)技術(shù)，就是通過供給側(cè)主動蓄能，更高效實(shí)現(xiàn)“溫度對口、梯級利用”理論，利用蓄能裝置移峰填谷，達(dá)到減容增效的效果，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行方式，提高能源利用效率和系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，但并未提出一種具體的蓄能方式與分布式能源系統(tǒng)相結(jié)合。中國專利“燃?xì)饫錈犭娙?lián)供與水蓄能相結(jié)合的新型能源系統(tǒng)”(CN 2864507 Y)公開了一種天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)和水蓄能相結(jié)合的系統(tǒng)，水蓄能用于蓄存余熱利用設(shè)備輸出的多余冷量或熱量，當(dāng)用戶冷熱負(fù)荷大于余熱利用設(shè)備的供應(yīng)能力時(shí)，將這部分能量釋放到用戶的供能系統(tǒng)中，有效的提高能源利用效率和能源供應(yīng)穩(wěn)定性。
[0005]綜上所述，目前還沒有一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，能夠進(jìn)一步提高能源綜合利用效率和能源供應(yīng)穩(wěn)定性的天然氣冷熱電供能裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠進(jìn)一步提高能源綜合利用效率和能源供應(yīng)穩(wěn)定性的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置。[0007]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:該基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、余熱利用設(shè)備、氣-氣換熱器和風(fēng)機(jī)，所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)通過管道和余熱利用設(shè)備連接，所述余熱利用設(shè)備通過管道和氣-氣換熱器連接，所述風(fēng)機(jī)通過管道和氣-氣換熱器連接，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于:還包括熔鹽相變蓄熱設(shè)備，所述熔鹽相變蓄熱設(shè)備通過管道分別連接在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、余熱利用設(shè)備和氣-氣換熱器上。由此使得本實(shí)用新型中的熔鹽相變蓄熱設(shè)備有效的結(jié)合低谷電，具有更好的經(jīng)濟(jì)性；儲存多余的煙氣熱量，提高能源利用效率；熔鹽相變蓄熱設(shè)備的增加，有利于提高整個(gè)供能系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)削峰填谷。
[0008]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述熔鹽相變蓄熱設(shè)備包括殼體、保溫層、蓄熱介質(zhì)和電阻絲，所述保溫層和蓄熱介質(zhì)均安裝在殼體中，所述保溫層安裝在殼體的內(nèi)壁，所述蓄熱介質(zhì)和保溫層由內(nèi)而外依次排列，所述電阻絲安裝在蓄熱介質(zhì)中。熔鹽相變蓄熱設(shè)備中的蓄熱介質(zhì)可以為熔鹽相變材料，傳熱介質(zhì)為煙氣或空氣，其蓄熱室箱體的中間層為保溫層。
[0009]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述余熱利用設(shè)備為煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。余熱利用設(shè)備是煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，其熱源為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的高溫?zé)煔夂透滋姿畵Q熱器得到的熱水，煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組連接冷熱負(fù)荷。放熱過程使用的傳熱介質(zhì)空氣，在風(fēng)機(jī)驅(qū)動下經(jīng)氣-氣換熱器提取煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組排煙熱量，預(yù)熱后進(jìn)入熔鹽蓄熱室換熱后成高溫空氣驅(qū)動煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。
[0010]作為優(yōu)選,本實(shí)用新型所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)為燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)是燃?xì)廨啓C(jī),燃?xì)廨啓C(jī)輸出的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道連接余熱利用設(shè)備和熔鹽相變蓄熱設(shè)備。
[0011]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述余熱利用設(shè)備為煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。余熱利用設(shè)備是煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，其熱源為燃?xì)廨啓C(jī)的高溫?zé)煔?，煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組連接冷熱負(fù)荷。放熱過程使用的傳熱介質(zhì)空氣，在風(fēng)機(jī)驅(qū)動下經(jīng)氣-氣換熱器提取煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組排煙熱量，預(yù)熱后進(jìn)入熔鹽蓄熱室換熱后成高溫空氣驅(qū)動煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。
[0012]作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述天然氣冷熱電供能裝置還包括水-水換熱器，所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，所述水-水換熱器通過管路分別連接在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)和余熱利用設(shè)備上。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)輸出的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道連接余熱利用設(shè)備和熔鹽相變蓄熱設(shè)備。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，使用方便，能夠進(jìn)一步提高能源綜合利用效率和能源供應(yīng)穩(wěn)定性。相對于水蓄能，熔鹽相變蓄熱更具有潛力，其蓄熱能力是水蓄能的幾倍甚至幾十倍，本實(shí)用新型中的天然氣冷熱電供能裝置具有電加熱蓄熱和高溫?zé)煔庑顭醿煞N運(yùn)行模式，可以實(shí)現(xiàn)冷負(fù)荷的削峰填谷，有效的提高能源利用效率和能源供應(yīng)穩(wěn)定性。
[0014]本實(shí)用新型中的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)可以是燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)輸出的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道連接余熱利用設(shè)備和熔鹽相變蓄熱設(shè)備，余熱利用設(shè)備可以是煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，其熱源為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的高溫?zé)煔夂透滋姿畵Q熱器得到的熱水，煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組連接冷熱負(fù)荷。本實(shí)用新型中的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)也可以是燃?xì)廨啓C(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)輸出的高溫?zé)煔馔ㄟ^管道連接余熱利用設(shè)備和熔鹽相變蓄熱設(shè)備，余熱利用設(shè)備可以是煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，其熱源為燃?xì)廨啓C(jī)的高溫?zé)煔?，煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組連接冷熱負(fù)荷。本實(shí)用新型熔鹽相變蓄熱設(shè)備中的蓄熱介質(zhì)可以為熔鹽相變材料，傳熱介質(zhì)為煙氣或空氣。
[0015]本實(shí)用新型中的天然氣冷熱電供能裝置具有電加熱蓄熱和高溫?zé)煔庑顭醿煞N運(yùn)行模式。電加熱蓄熱運(yùn)行模式為:用低谷電驅(qū)動電阻絲發(fā)熱，蓄熱材料將這部分熱儲存起來實(shí)現(xiàn)充熱過程。高溫?zé)煔庑顭徇\(yùn)行模式為:當(dāng)冷負(fù)荷較低時(shí)，將多余的高溫?zé)煔馔ㄈ肴埯}蓄熱室，對蓄熱介質(zhì)進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)充熱過程。放熱過程兩種運(yùn)行模式相同，空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)驅(qū)動，流經(jīng)氣-氣換熱器預(yù)熱后，進(jìn)入熔鹽蓄熱室將熱量帶走驅(qū)動溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。
[0016]很明顯，與現(xiàn)有天然氣冷熱電供能系統(tǒng)相比較，本實(shí)用新型采用的熔鹽相變蓄熱設(shè)備有效的結(jié)合低谷電，具有更好的經(jīng)濟(jì)性；儲存多余的煙氣熱量，提高能源利用效率；熔鹽相變蓄熱設(shè)備的增加，有利于提高整個(gè)供能系統(tǒng)的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)削峰填谷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1中的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中的熔鹽相變蓄熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中的熔鹽相變蓄熱設(shè)備的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2中的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1。
[0023]參見圖1至圖3，本實(shí)施例中的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)1、余熱利用設(shè)備3、熔鹽相變蓄熱設(shè)備5、氣-氣換熱器7、風(fēng)機(jī)8和水-水換熱器6,其中，余熱利用設(shè)備3為煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，風(fēng)機(jī)8為變頻風(fēng)機(jī)。
[0024]本實(shí)施例中的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I通過管道和余熱利用設(shè)備3連接，余熱利用設(shè)備3通過管道和氣-氣換熱器7連接，風(fēng)機(jī)8通過管道和氣-氣換熱器7連接，熔鹽相變蓄熱設(shè)備5通過管道分別連接在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)1、余熱利用設(shè)備3和氣-氣換熱器7上。
[0025]本實(shí)施例中的熔鹽相變蓄熱設(shè)備5包括殼體13、保溫層12、蓄熱介質(zhì)11和電阻絲14，保溫層12和蓄熱介質(zhì)11均安裝在殼體13中，保溫層12安裝在殼體13的內(nèi)壁，蓄熱介質(zhì)11和保溫層12由內(nèi)而外依次排列，電阻絲14安裝在蓄熱介質(zhì)11中。
[0026]本實(shí)施例中的水-水換熱器6通過管路分別連接在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I和余熱利用設(shè)備3上。
[0027]燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I提供電負(fù)荷的同時(shí)，產(chǎn)生高溫?zé)煔庾鳛闊嵩打?qū)動煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組或儲存于熔鹽相變蓄熱設(shè)備5，燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的缸套水經(jīng)水-水換熱器6得到的熱水作為熱源驅(qū)動煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，得到冷負(fù)荷、熱水負(fù)荷和采暖負(fù)荷。熔鹽相變蓄熱設(shè)備5具有電加熱蓄熱和高溫?zé)煔庑顭醿煞N運(yùn)行模式，其內(nèi)壁包裹有保溫層12 ;電加熱蓄熱運(yùn)行模式為:用低谷電驅(qū)動電阻絲14發(fā)熱，蓄熱介質(zhì)11將這部分熱儲存起來實(shí)現(xiàn)充熱過程；高溫?zé)煔庑顭徇\(yùn)行模式為:當(dāng)冷負(fù)荷較低時(shí)，將多余的高溫?zé)煔馔ㄈ肴埯}相變蓄熱設(shè)備5，對蓄熱介質(zhì)11進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)充熱過程。放熱過程兩種運(yùn)行模式相同，空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)8驅(qū)動，流經(jīng)氣-氣換熱器7預(yù)熱后，進(jìn)入熔鹽蓄熱室后，高溫空氣作為熱源驅(qū)動煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組3連接冷熱負(fù)荷。
[0028]實(shí)施例2。
[0029]參見圖2至圖4，本實(shí)施例中的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)1、余熱利用設(shè)備3、熔鹽相變蓄熱設(shè)備5、氣-氣換熱器7和風(fēng)機(jī)8，其中，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I為燃?xì)廨啓C(jī)，余熱利用設(shè)備3為煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，風(fēng)機(jī)8為變頻風(fēng)機(jī)。
[0030]本實(shí)施例中的熔鹽相變蓄熱設(shè)備5包括殼體13、保溫層12、蓄熱介質(zhì)11和電阻絲14，保溫層12和蓄熱介質(zhì)11均安裝在殼體13中，保溫層12安裝在殼體13的內(nèi)壁，所述蓄熱介質(zhì)11和保溫層12由內(nèi)而外依次排列，電阻絲14安裝在蓄熱介質(zhì)11中。
[0031]本實(shí)施例中的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I通過管道和余熱利用設(shè)備3連接，余熱利用設(shè)備3通過管道和氣-氣換熱器7連接，風(fēng)機(jī)8通過管道和氣-氣換熱器7連接，熔鹽相變蓄熱設(shè)備5通過管道分別連接在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)1、余熱利用設(shè)備3和氣-氣換熱器7上。
[0032]本實(shí)施例中的天然氣冷熱電供能裝置與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于:燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I為燃?xì)廨啓C(jī)，余熱利用設(shè)備3為煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組，由于燃?xì)廨啓C(jī)沒有缸套水，因此沒有水-水換熱器。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I提供電負(fù)荷的同時(shí)，產(chǎn)生高溫?zé)煔庾鳛闊嵩打?qū)動煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組或儲存于熔鹽相變蓄熱設(shè)備5，煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組連接冷熱負(fù)荷。
[0033]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。凡依據(jù)本實(shí)用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置，包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、余熱利用設(shè)備、氣-氣換熱器和風(fēng)機(jī)，所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)通過管道和余熱利用設(shè)備連接，所述余熱利用設(shè)備通過管道和氣-氣換熱器連接，所述風(fēng)機(jī)通過管道和氣-氣換熱器連接，其特征在于:還包括熔鹽相變蓄熱設(shè)備，所述熔鹽相變蓄熱設(shè)備通過管道分別連接在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)、余熱利用設(shè)備和氣-氣換熱器上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置，其特征在于:所述熔鹽相變蓄熱設(shè)備包括殼體、保溫層、蓄熱介質(zhì)和電阻絲，所述保溫層和蓄熱介質(zhì)均安裝在殼體中，所述保溫層安裝在殼體的內(nèi)壁，所述蓄熱介質(zhì)和保溫層由內(nèi)而外依次排列，所述電阻絲安裝在蓄熱介質(zhì)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置，其特征在于:所述余熱利用設(shè)備為煙氣熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置，其特征在于:所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)為燃?xì)廨啓C(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置，其特征在于:所述余熱利用設(shè)備為煙氣型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熔鹽蓄熱的天然氣冷熱電供能裝置，其特征在于:所述天然氣冷熱電供能裝置還包括水-水換熱器，所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，所述水-水換熱器通過管路分別連接在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)和余熱利用設(shè)備上。
【文檔編號】F28D20/02GK203383887SQ201320354835
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月20日
【發(fā)明者】馬洪濤, 俞鐵銘, 丁小川, 劉麗麗, 童航, 鄭夢超 申請人:華電電力科學(xué)研究院