本發(fā)明涉及能源供應(yīng)系統(tǒng)，尤其涉及一種區(qū)域內(nèi)能源的綜合供應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)主要是針對工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、科技園區(qū)或樓宇的能源綜合供應(yīng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有靠近用戶、梯級利用、能源供應(yīng)安全可靠等特點(diǎn)。燃?xì)饫錈犭娙?lián)供(combinedcoolingheatingandpower，簡稱cchp)系統(tǒng)是一種常用的區(qū)域能源供應(yīng)方式，其以天然氣為燃料，利用小型燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、微燃機(jī)等設(shè)備將天然氣燃燒后獲得的高溫?zé)煔馐紫扔糜诎l(fā)電，然后利用余熱供暖，驅(qū)動吸收式制冷機(jī)供冷。

然而，燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)仍然存在二氧化碳排放的問題。而且，現(xiàn)有技術(shù)的燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)中的制冷設(shè)備主要采用溴化鋰吸收式制冷機(jī)。該制冷機(jī)由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、換熱器、循環(huán)泵等組成。其工作原理為：在發(fā)生器中利用蒸汽通過管路對溴化鋰溶液進(jìn)行加熱，隨著溶液中的水不斷汽化，發(fā)生器內(nèi)的溴化鋰水溶液濃度不斷升高，濃溶液在重力及壓差的作用下，經(jīng)熱交換器放出熱量后與吸收器中的稀溶液混合組成中間溶液。發(fā)生器中產(chǎn)生的水蒸汽進(jìn)入冷凝器被冷凝器內(nèi)的冷卻水降溫后凝結(jié)，成為高壓低溫的液態(tài)水，當(dāng)冷凝器內(nèi)的水通過節(jié)流閥進(jìn)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(nèi)冷媒水的熱量，從而達(dá)到降溫制冷的目的。在此過程中，低溫水蒸氣進(jìn)入吸收器，被吸收器內(nèi)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)即連續(xù)地產(chǎn)生冷量。由此可知，現(xiàn)有技術(shù)的燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)中，通過天燃?xì)獠粩嗳紵?yīng)的熱能實(shí)現(xiàn)制冷劑的熱力循環(huán)，因此對天燃?xì)獾南牧枯^大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，它克服了背景技術(shù)中以燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)所存在的不足。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案是：

區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，包括液氨供給裝置和燃燒室，該液氨供給裝置能將氨供給燃燒室，該燃燒室還接收空氣供給，還包括冷量收集裝置和熱量收集裝置；該冷量收集裝置連接在液氨供給裝置和燃燒室之間以同時氣化液氨為氨氣及利用液氨的氣化潛熱收集冷量以向外供冷；該燃燒室具有排氣回路，該熱量收集裝置設(shè)在排氣回路上并收集排氣中的熱量以向外供熱。

一實(shí)施例之中：該冷量收集裝置包含有空調(diào)設(shè)備、冷藏設(shè)備或冷凍設(shè)備中的至少一種。

一實(shí)施例之中：還包括制冷設(shè)備，該冷量收集裝置和制冷設(shè)備通過熱交換器連接，該冷量收集裝置通過熱交換器冷卻該制冷設(shè)備。

一實(shí)施例之中：還包括供熱設(shè)備，該熱量收集裝置連接該供熱設(shè)備以加熱供熱設(shè)備。

一實(shí)施例之中：該熱量收集裝置的吸熱介質(zhì)包括水，通過水流入該供熱設(shè)備內(nèi)部以加熱供熱設(shè)備。

一實(shí)施例之中：該熱量收集裝置為暖氣管道，該燃燒室的排氣通入該暖氣管道內(nèi)。

一實(shí)施例之中：還包括蒸汽輪機(jī)，該熱量收集裝置包括蒸汽發(fā)生器，該蒸汽發(fā)生器連接蒸汽輪機(jī)以產(chǎn)生蒸汽推動該蒸汽輪機(jī)的渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)。

一實(shí)施例之中：該熱量收集裝置包括熱管余熱回收器、間壁式換熱器、蓄熱式換熱器、陶瓷換熱器或噴射式混合加熱器中的至少一種。

一實(shí)施例之中：還包括動力輸出裝置，該燃燒室連接動力輸出裝置并通過燃燒室燃燒產(chǎn)生的排氣推動動力輸出裝置活動以輸出動力。

一實(shí)施例之中：還包括發(fā)電機(jī)，該動力輸出裝置連接發(fā)電機(jī)以驅(qū)動該發(fā)電機(jī)輸出電能。

本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：

該冷量收集裝置連接在液氨供給裝置和燃燒室之間以同時氣化液氨為氨氣及利用液氨的氣化潛熱收集冷量以向外供冷，該熱量收集裝置設(shè)在排氣回路上并收集排氣中的熱量以向外供熱，使本發(fā)明的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)能同時向外供冷和供熱，如為園區(qū)、樓宇等區(qū)域提供冷、熱等能源的清潔和低損耗供應(yīng)。本發(fā)明的制冷設(shè)備完全由液氨氣化潛熱提供冷量，無須氨燃燒提供制冷所需的熱能，系統(tǒng)的燃料利用效率顯著提升。該氨燃燒后成為n2和h2o，不生成co2，因此該區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)不產(chǎn)生co2排放。我國是目前世界上氨產(chǎn)量和用量最多的國家，占世界總產(chǎn)量的1/3左右，因而我國有優(yōu)異的條件逐步實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)有的化石能源轉(zhuǎn)向可再生的氨能源。液氨的氣化潛熱較高，在-33.41℃和101.325kpa下，氣化潛熱達(dá)1371.18kj/kg，因此本發(fā)明將氨作為區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)選燃料，氨燃燒后排氣中余熱，以及液氨氣化產(chǎn)生的氣化潛熱(或冷量)均可以在本發(fā)明技術(shù)方案中被有效地回收或利用。

該動力輸出裝置驅(qū)動所述發(fā)電機(jī)輸出電能，這樣就形成了冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是實(shí)施例一的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；

圖2是實(shí)施例二的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；

圖3是實(shí)施例三的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；

圖4是實(shí)施例四的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

請查閱圖1，區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，包括液氨供給裝置1、冷量收集裝置2、燃燒室3和熱量收集裝置4。該液氨供給裝置1能將氨供給燃燒室3，該燃燒室3還接收空氣供給，如連接壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)壓縮空氣并供給燃燒室；該燃燒室3內(nèi)的包含有氨的燃料和空氣混合燃燒。本發(fā)明中，該冷量收集裝置2連接在液氨供給裝置1和燃燒室3以同時氣化液氨為氨氣及利用液氨的氣化潛熱收集冷量以向外供冷；該燃燒室3具有排氣回路，該熱量收集裝置4設(shè)在排氣回路上并收集排氣中的熱量以向外供熱。

該液氨的氣化潛熱較高，在-33.41℃和101.325kpa下，氣化潛熱達(dá)1371.18kj/kg。該冷量收集裝置2主要用于收集液氨氣化所產(chǎn)生的氣化潛熱并向外供應(yīng)。本發(fā)明的制冷設(shè)備完全由液氨氣化潛熱提供冷量，無須氨燃燒提供制冷所需的熱能，系統(tǒng)的燃料利用效率顯著提升。該冷量收集裝置2可以包括熱交換器或制冷設(shè)備。該熱交換器可以是：板式換熱器、管殼式換熱器、套管式換熱器、板翅式換熱器、熱管換熱器、冷卻塔或冷凝器中的至少一種。該冷量收集裝置2也可以是：空調(diào)設(shè)備、冷藏設(shè)備或冷凍設(shè)備等能夠收集液氨氣化潛熱的設(shè)備中的至少一種，該液氨通過管道輸送到這些設(shè)備中以提供冷量。

上述熱量收集裝置可以是熱管余熱回收器、間壁式換熱器、蓄熱式換熱器、陶瓷換熱器或噴射式混合加熱器中的至少一種。該熱管余熱回收器是利用熱管的高效傳熱特性及其環(huán)境適應(yīng)性制造的換熱裝置，其結(jié)構(gòu)形式為：整體式、分離式或組合式。該間壁式換熱器換熱器可以是：冷卻塔(或稱冷水塔)、氣體洗滌塔(或稱洗滌塔)、噴射式熱交換器或混合式冷凝器。該蓄熱式換熱器用于進(jìn)行蓄熱式換熱的設(shè)備，用于對介質(zhì)混合要求比較低的場合。該換熱器內(nèi)裝固體填充物，用以貯蓄熱量。該陶瓷換熱器是在高溫或腐蝕環(huán)境下取代了傳統(tǒng)的金屬換熱設(shè)備。該噴射式混合加熱器是通過氣、水兩相流體的直接混合來生產(chǎn)熱水的設(shè)備，利用噴射式混合加熱器回收排氣的余熱可用以加熱采暖循環(huán)水。

實(shí)施例二

請查閱圖2，它與實(shí)施例一不同之處在于：還包括制冷設(shè)備6和供熱設(shè)備7。該冷量收集裝置2和制冷設(shè)備6通過熱交換器連接，該冷量收集裝置通過熱交換器冷卻該制冷設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)冷量的傳遞，該制冷設(shè)備選自空調(diào)設(shè)備、冷藏設(shè)備或冷凍設(shè)備中的一種或幾種的組合。該熱量收集裝置4連接該供熱設(shè)備7以加熱供熱設(shè)備7以實(shí)現(xiàn)熱量傳遞，其中該熱量收集裝置4的吸熱介質(zhì)包括水，水吸熱后變成熱水再流入供熱設(shè)備7內(nèi)部再實(shí)現(xiàn)對供熱設(shè)備7的加熱。該供熱設(shè)備7可以是入戶的管道暖氣，熱水通過管道輸送到區(qū)域內(nèi)的用戶從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域供暖。此外，也可以將燃燒室的排氣直接通入暖氣管道內(nèi)實(shí)現(xiàn)區(qū)域供暖。

實(shí)施例三

請查閱圖3，它與實(shí)施例二不同之處在于：還包括蒸汽輪機(jī)7，該熱量收集裝置4為蒸汽發(fā)生器4，該蒸汽發(fā)生器4連接蒸汽輪機(jī)7以產(chǎn)生蒸汽推動該蒸汽輪機(jī)7的渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)施例以排氣熱量來加熱蒸汽，蒸汽輪機(jī)7的排熱溫度降低，顯著提升了氨燃燒熱的利用率。由于氨在燃燒室3中燃燒生成水和氮?dú)?，不產(chǎn)生二氧化碳排放和有機(jī)物質(zhì)殘留，因此排氣可直接通入蒸汽發(fā)生器4中的水中以產(chǎn)生蒸汽，既簡化了蒸汽發(fā)生器4的設(shè)備結(jié)構(gòu)、也提高了換熱效率。

實(shí)施例四

請查閱圖4，它與實(shí)施例一不同之處在于：還包括動力輸出裝置5和發(fā)電機(jī)6。該燃燒室3連接動力輸出裝置5并通過燃燒室3燃燒產(chǎn)生的排氣推動動力輸出裝置5活動以輸出動力。該動力輸出裝置5連接發(fā)電機(jī)6以驅(qū)動該發(fā)電機(jī)6輸出電能，從而實(shí)現(xiàn)該區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)的冷、熱、電的聯(lián)合供給。該動力輸出裝置5可以為曲柄連桿機(jī)構(gòu)或者渦輪機(jī)構(gòu)。根據(jù)需要，本實(shí)施例四中還可設(shè)置實(shí)施例二的制冷設(shè)備和供熱設(shè)備，或者，設(shè)置實(shí)施例三的蒸汽發(fā)生器和蒸汽輪機(jī)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。