[实用新型]天然气压差能与地热能三联供系统

说明书

本实用新型公开了一种天然气压差能与地热能三联供系统，包括涡轮透平机组，所述涡轮透平机组与发电机组柔性连接，所述发电机组与电力并网控制系统与通过10kV高压电线连接；天然气管道后端接一级换热器，所述一级换热器与制冰系统连接；所述涡轮透平机与地源热泵的主机压缩机同轴连接，所述地源热泵的出水管与地埋管系统室内风机盘管冷热水管道相连；本实用新型的优点在于：达到冷热电三联供的目标，效率较高，利用可再生能源，一机多用。

技术领域

本实用新型涉及一种三联供系统，具体地说是一种天然气压差能与地热能三联供系统，属于三联供系统领域。

背景技术

目前国内外回收利用天然气管网压力能的方式主要有发电和制冷两大类。利用压力能发电，产生的电能可进入城市电网，或用于发电站自身生活、生产使用，或用于分布式制氢在制冷方面，目前主要是将膨胀后低温天然气的冷量，用于燃气调峰、冷库、冷水空调、橡胶深冷粉碎以及轻烃回收等。

地源热泵系统是把热交换器埋于地下，通过水在由PE管组成的封闭环路中循环流动，从而实现与大地土壤进行冷热交换的目的；是一种领先的空调技术，它可以实现水源热泵系统的诸多优点，并且还能节省相当可观的运行费用。

（1）地源热泵技术属可再生能源利用技术：地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。

（2）地源热泵属经济有效的节能技术：据美国环保署EPA估计，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户30～40%的供热制冷空调的运行费用。

（3）地源热泵环境效益显著：地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40%以上，与电供暖相比，相当于减少70%以上，可以建造在居民区内，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。

(4)地源热泵一机多用，应用范围广地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统；可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的采暖、空调。

发明内容

本实用新型的目的在于，设计了一种天然气压差能与地热能三联供系统，达到冷热电三联供的目标，效率较高，利用可再生能源，一机多用。

本实用新型的技术方案为：

天然气压差能与地热能三联供系统，包括涡轮透平机组，所述涡轮透平机组与发电机组柔性连接，所述发电机组与电力并网控制系统与通过10kV高压电线连接；天然气管道气体流经透平后沿气体流向后端接一级换热器，所述一级换热器与制冰系统连接；所述涡轮透平机与地源热泵的主机压缩机同轴连接，所述地源热泵的出水管与室内风机盘管冷热水管道相连。

温度湿度采集器设置在室外风箱内提供每天温度及湿度等数据，与往年8760小时的气象参数及对应的冷热负荷进行对比，确定相应气象参数下的冷热负荷，此时输入信号进入控制柜，控制柜与各设备间以控制电缆连接。

透平膨胀机是一种使压缩气体膨胀并输出功率，因而压力降低和能量减少的原动机，在透平膨胀机中，气体的能量交换发生在导流器的喷嘴叶片间与工作叶轮内。高压气流在喷嘴内进行部分膨胀，然后以一定的速度进入叶轮，推动叶轮旋转。气流进入叶轮后还会进一步膨胀，气流的反冲力进一步推动叶轮旋转，旋转的叶轮轴可驱动发电机组进行发电。

在利用膨胀机做功的同时也利用膨胀后天然气的冷量。25℃、4 MPa天然气膨胀至1.6MPa后温度在-29℃左右，需要将其加热至0℃以上后进入燃气管网。为节省加热膨胀后低温天然气的热源，进一步利用了该低温天然气的冷量，将低温天然气冷量用于制冰，可为周边冷库提供冷源。