CN106440501B - 一种能源自供给燃气机热泵式机组运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了的一种能源自供给燃气机热泵机组运行方法，分为制热模式运行过程和制冷模式运行过程，所述的制热模式运行过程包括制热循环、余热回收循环和用户供热水循环，所述的制冷模式运行过程，包括燃气热泵式机组的制冷循环和发动机散热过程以及用户供冷冻水循环过程,采用本方法可以使机组在燃气管网铺设不到或铺设不及时的地区，独立运行超过100小时以上。克服了燃气管网建设初投资高和铺设工期长的缺点，提高了燃气机热泵机组的实用性和适应性。同时，在液化天然气气化过程中，燃气发动机的废热既可以提高用户供热水的水温，还可以为液化天然气气化提供热量，保证供气稳定。

Description

一种能源自供给燃气机热泵式机组运行方法
技术领域
本发明涉及一种燃气机驱动型热泵的运行方法，尤其涉及一种能源自供给燃气机热泵机组运行方法。
背景技术
面对日益严重的大气污染和温室效应等环境问题，中国正大力推广天然气等清洁能源的利用。但是由于我国国土幅员辽阔，受各地环境、人文、资源分布以及经济发展水平差异的客观因素的影响，我国天然气管网建设相对滞后，对我国推动天然气的开发和应用起到了很大的阻碍。尤其是在燃气机热泵技术应用过程中，常常因缺乏管道气源而不能使用。专利申请号为CN201520907822.8和CN200410024677.5的中国专利分别公开了“一种燃气机热泵”,该热泵通过与空气换热可以为用户提供热水和冷冻水，回收了部分发动机余热，提高了热泵热效率。但是没有对燃气机热泵在无管网供燃气条件下提出好的解决方案，不利于燃气机热泵的推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本低，适应性高，能能摆脱城市燃气管网独立运行的能源自供给燃气机热泵式机组运行方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种能源自供给燃气机热泵式机组运行方法，分为制热模式运行过程和制冷模式运行过程，
所述的制热模式运行过程包括制热循环、余热回收循环和用户供热水循环，所述的制热循环步骤如下：
(a)当液化天然气储气瓶组中的各储气瓶内压力高于设定压力时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；或者当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶内压力低于设定压力时，液化天然气储气瓶组内的液化天然气经加压后流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀进入空温式气化器后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀以及一组调压装置后进入燃气发动机为压缩机提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀、水浴式加热器以及一组调压装置后进入燃气发动机为压缩机提供动力，所述燃气发动机与压缩机通过皮带传动；所述一组调压装置包括串联连接的过滤器和调压器；
(c)所述压缩机将-10～10℃的气态制冷剂压缩成55～75℃的气态制冷剂，压缩后的制冷剂流经减震器到油分离器，在所述油分离器内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机，气态制冷剂流经四通换向阀进入板式换热器，与用户回水进行热交换变成40～55℃的液态制冷剂，再通过第一单向阀到达储液罐，随后依次流经干燥过滤器、供液电磁阀、视液镜和电子膨胀阀，液态制冷剂经所述电子膨胀阀节流后膨胀变成-15～5℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第二单向阀进入翅片管换热器，在所述翅片管换热器内吸收空气中的热量后温度升高，气液两相混合制冷剂变成-10～10℃的过热的制冷剂蒸气，所述的过热蒸气随后依次流经所述四通换向阀和气液分离器，最后返回所述压缩机，如此完成燃气热泵式机组的制热循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水首先进入燃气发动机，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀，再进入第二水泵加压后返回所述燃气发动机；若发动机缸套循环水温度到达80℃，燃气发动机缸套循环水分三路：第一路高温燃气发动机缸套循环水由发动机流出，依次通过水冷换热器和不锈钢烟气换热器，然后经过外循环电磁阀进入外循环换热器与用户供热水回水换热，最后经第二水泵加压后返回燃气发动机；当翅片管换热器需要除霜时，第一路燃气发动机缸套循环水循环管路关闭，第二路高温燃气发动机缸套循环水由燃气发动机流出后，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气换热器、余热回收电磁阀以及融霜电磁阀进入融霜换热器，在所述的融霜换热器内与翅片管换热器换热，换热后的燃气发动机缸套循环水从融霜换热器流出经过第五单向阀以及经第二水泵加压后返回所述燃气发动机；当低温天然气需要加热时，第一路缸套水循环正常开启，同时第二路高温燃气发动机缸套循环中的融霜电磁阀关闭，此时第三路高温燃气发动机缸套循环水由发动机流出，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器、余热回收电磁阀、加热器电磁阀进入水浴式加热器，加热低温气态天然气，之后经过第五单向阀进入第二水泵加压后返回燃气发动机，如此完成燃气机热泵机组制热模式下的余热回收循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水在第一水泵加压下进入板式换热器吸热升温，再进入外循环换热器进一步加热，形成用户供热水供给用户，如此完成用户供热水循环；
所述的制冷模式运行过程，包括燃气热泵式机组的制冷循环和发动机散热过程以及用户供冷冻水循环过程；
所述的燃气热泵式机组的制冷循环包括以下步骤：
(a)当液化天然气储气瓶组中的各储气瓶内压力高于设定压力时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；或者当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶内压力低于设定压力时，液化天然气储气瓶组内的液化天然气经加压后流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀进入空温式气化器后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀以及一组调压装置后进入燃气发动机为压缩机提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀、水浴式加热器以及一组调压装置后进入燃气发动机为压缩机提供动力，所述燃气发动机与压缩机通过皮带传动；所述一组调压装置包括串联连接的过滤器和调压器；
(c)所述压缩机将-5～10℃的气态制冷剂压缩成50～60℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经减震器进入油分离器，在所述油分离器内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机，分离出来的气态制冷剂流经四通换向阀进入翅片管散热器与空气换热变成35～55℃的液态制冷剂，再流经第四单向阀进入储液罐，从所述储液罐出来的制冷剂依次进入干燥过滤器、供液电磁阀、视液镜和电子膨胀阀，液体制冷剂经所述电子膨胀阀节流后膨胀变成-10～5℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第三单向阀后进入板式换热器吸收用户供冷冻水回水的热量变成-5～10℃的气态制冷剂，随后流经所述四通换向阀进入气液分离器，再返回所述压缩机，如此完成燃气热泵式机组的制冷循环；
所述的发动机散热过程包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水先与燃气发动机换热，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气换热器换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀，再进入第二水泵加压后返回所述燃气发动机；若燃气发动机缸套循环水温度到达80℃，则燃气发动机缸套循环水依次经余热回收电磁阀、散热电磁阀进入余热散热器散热降温，降温后的发动机缸套循环水通过第五单向阀进入第二水泵加压，然后返回燃气发动机，如此完成发动机散热过程；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水在第一水泵加压下进入板式换热器内换热降温，形成用户供冷冻水供给用户，如此完成用户供冷冻水循环；
所述翅片管散热器内外紧贴翅片处分别安装所述余热散热器和所述融霜换热器。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
可以使机组在燃气管网铺设不到或铺设不及时的地区，独立运行超过100小时以上。克服了燃气管网建设初投资高和铺设工期长的缺点，提高了燃气机热泵机组的实用性和适应性。同时，在液化天然气气化过程中，燃气发动机的废热既可以提高用户供热水的水温，还可以为液化天然气气化提供热量，保证供气稳定。
附图说明
图1是本发明的能源自供给燃气机热泵式机组运行方法在制热模式的流程结构示意图；
图2是本发明的能源自供给燃气机热泵式机组运行方法在制冷模式的流程结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本运行方法进行详细描述。
为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如附图所示的本发明的一种能源自供给燃气机热泵机组运行方法，分为制热模式运行过程和制冷模式运行过程；
如图1所示，所述的制热模式运行过程包括制热循环、余热回收循环和用户供热水循环，所述的制热循环步骤如下：
(a)当液化天然气(LNG)储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力高于设定压力P0时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；或者当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力P0时，液化天然气储气瓶组内的液化天然气经加压后流出；作为本发明的一种实施方式，当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力P0时，自增压气化器3开启，各储气瓶1、2内的液化天然气由储气瓶各自的液相口流出分别经过出口闸阀(如图所示，可以为第一出口闸阀29、第二出口闸阀31)进入所述自增压气化器3内气化以使液化天然气压力升高，升压后的液化天然气再分别经过进口闸阀(如图所示，可以为第一进口闸阀28、第二进口闸阀30)再流回各储气瓶1、2内，使得储气瓶内压力升高，然后低温液化天然气在压力的作用下从各储气瓶的液相口流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀32进入空温式气化器4后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀34以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀33、水浴式加热器5以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力，所述燃气发动机10与压缩机16通过皮带传动；
所述一组调压装置包括串联连接的过滤器6和调压器8，作为本发明的一种优选的实施方式，所述的一组调压装置和另一组调压装置彼此并联设置，如图串联连接的备用过滤器7和备用调压器9作为另一组调压装置，两路一开一备，交替使用，如此完成天然气调压过程；
(c)所述压缩机16将-10～10℃的气态制冷剂压缩成55～75℃的气态制冷剂，压缩后的制冷剂流经减震器到油分离器17，在所述油分离器17内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机16，气态制冷剂流经四通换向阀18进入板式换热器14，与用户回水进行热交换变成40～55℃的液态制冷剂，再通过第一单向阀38到达储液罐19，随后依次流经干燥过滤器20、供液电磁阀21、视液镜22和电子膨胀阀23，液态制冷剂经所述电子膨胀阀23节流后膨胀变成-15～5℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第二单向阀39进入翅片管换热器24，在所述翅片管换热器24内吸收空气中的热量后温度升高，气液两相混合制冷剂变成-10～10℃的过热的制冷剂蒸气，所述的过热蒸气随后依次流经所述四通换向阀18和气液分离器27，最后返回所述压缩机16，如此完成燃气热泵式机组的制热循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水首先进入燃气发动机10，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器11换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀44，再进入第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；若发动机缸套循环水温度到达80℃，燃气发动机缸套循环水分三路：第一路高温燃气发动机缸套循环水由发动机10流出，依次通过水冷换热器和不锈钢烟气换热器，然后经过外循环电磁阀43进入外循环换热器13与用户供热水回水A换热，最后经第二水泵12加压后返回燃气发动机10；当翅片管换热器24需要除霜时，第一路燃气发动机缸套循环水循环管路关闭，第二路高温燃气发动机缸套循环水由燃气发动机10流出后，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气换热器、余热回收电磁阀45以及融霜电磁阀48进入融霜换热器25，在所述的融霜换热器25内与翅片管换热器换热，解决翅片管换热器结霜问题，换热后的燃气发动机缸套循环水从融霜换热器25流出经过第五单向阀42以及经第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；当低温天然气需要加热时，第一路缸套水循环正常开启，同时第二路高温燃气发动机缸套循环中的融霜电磁阀关闭，此时第三路高温燃气发动机缸套循环水由发动机10流出，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器、余热回收电磁阀45、加热器电磁阀46进入水浴式加热器5，加热低温气态天然气，之后经过第五单向阀42进入第二水泵12加压后返回燃气发动机10，如此完成燃气机热泵机组制热模式下的余热回收循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水A在第一水泵15加压下进入板式换热器14吸热升温，再进入外循环换热器13进一步加热，形成用户供热水B供给用户，如此完成用户供热水循环。
如图2所示，所述的制冷模式运行过程，包括燃气热泵式机组的制冷循环和发动机散热过程以及用户供冷冻水循环过程；
所述的燃气热泵式机组的制冷循环包括以下步骤：
(a)当液化天然气(LNG)储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力高于设定压力P0时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；或者当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力P0时，液化天然气储气瓶组内的液化天然气经加压后流出；作为本发明的一种实施方式，当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力P0时，自增压气化器3开启，各储气瓶1、2内的液化天然气由储气瓶各自的液相口流出分别经过出口闸阀(如图所示，可以为第一出口闸阀29、第二出口闸阀31)进入所述自增压气化器3内气化以使液化天然气压力升高，升压后的液化天然气再分别经过进口闸阀(如图所示，可以为第一进口闸阀28、第二进口闸阀30)再流回各储气瓶1、2内，使得储气瓶内压力升高，然后低温液化天然气在压力的作用下从各储气瓶的液相口流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀32进入空温式气化器4后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀34以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀33、水浴式加热器5以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力，所述燃气发动机10与压缩机16通过皮带传动；
所述一组调压装置包括串联连接的过滤器6和调压器8，作为本发明的一种优选的实施方式，所述的一组调压装置和另一组调压装置彼此并联设置，如图串联连接的备用过滤器7和备用调压器9作为另一组调压装置，两路一开一备，交替使用，如此完成天然气调压过程；
(c)所述压缩机16将-5～10℃的气态制冷剂压缩成50～60℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经减震器进入油分离器17，在所述油分离器17内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机16，分离出来的气态制冷剂流经四通换向阀18进入翅片管散热器24与空气换热变成35～55℃的液态制冷剂，再流经第四单向阀41进入储液罐19，从所述储液罐19出来的制冷剂依次进入干燥过滤器20、供液电磁阀21、视液镜22和电子膨胀阀23，液体制冷剂经所述电子膨胀阀23节流后膨胀变成-10～5℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第三单向阀40后进入板式换热器20吸收用户供冷冻水回水的热量变成-5～10℃的气态制冷剂，随后流经所述四通换向阀18进入气液分离器27，再返回所述压缩机16，如此完成燃气热泵式机组的制冷循环；
所述的发动机散热过程包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水先与燃气发动机10换热，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气换热器11换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀44，再进入第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；若燃气发动机缸套循环水温度到达80℃，则燃气发动机缸套循环水依次经余热回收电磁阀45、散热电磁阀47进入余热散热器26散热降温，降温后的发动机缸套循环水通过第五单向阀42进入第二水泵12加压，然后返回燃气发动机10，如此完成发动机散热过程；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水E在第一水泵15加压下进入板式换热器14内换热降温，形成用户供冷冻水F供给用户，如此完成用户供冷冻水循环。
所述翅片管散热器24内外紧贴翅片处分别安装所述余热散热器26和所述融霜换热器25。优选的可以如图所示翅片管散热器24、余热散热器26和所述融霜换热器25分别为两组。
图中的C为放散天然气，D为燃气发动机烟气。
本发明中，压缩式热泵部分的循环工质可为R134a、R22、R407C、R410A等常见制冷剂。
作为实现本发明方法的一种装置，包括储气装置、用户供回水装置和安全放散装置，所述储气装置包括储气瓶1、2，所述储气瓶1、2分别通过第一出口闸阀29和第二出口闸阀31连接自增压气化器3液相口，所述自增压气化器3的气相口分别通过第一进口闸阀28和第二进口闸阀30分别连接所述储气瓶1、2，所述的储气瓶1、2的液相口通过第一管道依次连接气化器电磁阀32、空温式气化器4、加热器电磁阀33、水浴式加热器5、两路并联的调压装置和燃气发动机10，所述调压装置包括过滤器6、调压器8和与它并联的备用过滤器7、备用调压器9。一个装有旁通路电磁阀34的支管的进口与所述的水浴式加热器5进口处的第一管道相连通，所述的支管的出口与所述的水浴式加热器5出口处的第一管道相连通。所述燃气发动机10和与压缩机16相连，所述压缩机16出口通过第二管道依次连接油分离器17、四通换向阀18D口，之后由所述四通换向阀E口依次连接翅片式换热器24、第四单向阀41、储液器19、干燥过滤器20、供液电磁阀21、视液镜22、电子膨胀阀23、第三单向阀40、板式换热器14回到四通换向阀18C接口，最后由四通换向阀18S接口连接气液分离器27，最后与所述压缩机16入口相连；第三管道一端与电子膨胀阀23和第三单向阀40之间的第二管道相连并且另一端连接第二单向阀39，第四管道一端连接板式换热器14的进口并且另一端连接第四单向阀41和储液器19进口之间的第二管道。
所述燃气发动机10出水口通过第一连接管道依次连接水冷式换热器、不锈钢烟气换热器11、内循环电磁阀44、第二水泵12，回到燃气发动机10进水口。
所述第二连接管道依次连接位于不锈钢烟气换热器11的出口和内循环电磁阀44之间的第一连接管道、外循环电磁阀43、外循环换热器13以及位于内循环电磁阀44和第二水泵12之间的第一连接管道。第三连接管道依次连接不锈钢烟气换热器11的出口和内循环电磁阀44之间的第一连接管道、余热回收电磁阀45、散热电磁阀47、余热散热器26、第五单向阀42以及位于第二水泵12与内循环电磁阀44之间的第一连接管道。第四连接管道依次连接位于余热回收电磁阀45和散热电磁阀47之间的第三连接管道、融霜电磁阀48、融霜换热器25以及位于余热散热器26和第五单向阀42之间的第三连接管道。第五连接管道依次连接余热回收电磁阀45和散热电磁阀47之间的第三连接管道、加热器电磁阀46和水浴式加热器5，之后连接到所述第三连接管道的第五单向阀42之前。所述翅片管散热器24内外紧贴翅片处分别安装所述余热散热器26和所述融霜换热器25，三种换热器各设置两组，对称安装，前后用钣金密封，形成一个长方体，上部位置安装风扇。
所述用户供回水装置包括通过管道依次相连的用户端回水口、第一水泵15、板式换热器14、外循环换热器13以及用户端供水口。
所述安全放散装置包括安装在空温式气化器4与气化器电磁阀32之间的第一管道上的第一安全放散阀35，所述空温式气化器4和加热器电磁阀33之间的第一管道上的第二安全放散阀36和安装在调压装置后的第一管道上的第三安全放散阀37。
实施例1
制热模式运行：
所述的制热模式运行过程包括制热循环、余热回收循环和用户供热水循环，所述的制热循环步骤如下：
(a)当液化天然气(LNG)储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力高于设定压力0.3MPa时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力0.3MPa时，自增压气化器3开启，各储气瓶1、2内的液化天然气由储气瓶各自的液相口流出分别经过出口闸阀再流回各储气瓶1、2内，使得储气瓶内压力升高，然后低温液化天然气在压力的作用下从各储气瓶的液相口流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀32进入空温式气化器4后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀34以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀33、水浴式加热器5以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力，所述燃气发动机10与压缩机16通过皮带传动；
所述一组调压装置包括串联连接的过滤器6和调压器8，所述的一组调压装置和另一组调压装置彼此并联设置；
(c)所述压缩机16将-10℃的气态制冷剂压缩成75℃的气态制冷剂，压缩后的制冷剂流经减震器到油分离器17，在所述油分离器17内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机16，气态制冷剂流经四通换向阀18进入板式换热器14，与用户回水进行热交换变成55℃的液态制冷剂，再通过第一单向阀38到达储液罐19，随后依次流经干燥过滤器20、供液电磁阀21、视液镜22和电子膨胀阀23，液态制冷剂经所述电子膨胀阀23节流后膨胀变成-15℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第二单向阀39进入翅片管换热器24，在所述翅片管换热器24内吸收空气中的热量后温度升高，气液两相混合制冷剂变成-10℃的过热的制冷剂蒸气，所述的过热蒸气随后依次流经所述四通换向阀18和气液分离器27，最后返回所述压缩机16，如此完成燃气热泵式机组的制热循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水首先进入燃气发动机10，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器11换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀44，再进入第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；若发动机缸套循环水温度到达80℃，燃气发动机缸套循环水分三路：第一路高温燃气发动机缸套循环水由发动机10流出，依次通过水冷换热器和不锈钢烟气换热器，然后经过外循环电磁阀43进入外循环换热器13与用户供热水回水A换热，最后经第二水泵12加压后返回燃气发动机10；当翅片管换热器24需要除霜时，第一路燃气发动机缸套循环水循环管路关闭，第二路高温燃气发动机缸套循环水由燃气发动机10流出后，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气换热器、余热回收电磁阀45以及融霜电磁阀48进入融霜换热器25，在所述的融霜换热器25内与翅片管换热器换热，解决翅片管换热器结霜问题，换热后的燃气发动机缸套循环水从融霜换热器25流出经过第五单向阀42以及经第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；当低温天然气需要加热时，第一路缸套水循环正常开启，同时第二路高温燃气发动机缸套循环中的融霜电磁阀关闭，此时第三路高温燃气发动机缸套循环水由发动机10流出，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器、余热回收电磁阀45、加热器电磁阀46进入水浴式加热器5，加热低温气态天然气，之后经过第五单向阀42进入第二水泵12加压后返回燃气发动机10，如此完成燃气机热泵机组制热模式下的余热回收循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水A在第一水泵15加压下进入板式换热器14吸热升温，再进入外循环换热器13进一步加热，形成用户供热水B供给用户，如此完成用户供热水循环；
本发明在此实施例中，余热回收热量占总制热量的60％左右，一次能源利用率为1.1。
实施例2
制热模式运行：
所述的制热模式运行过程包括制热循环、余热回收循环和用户供热水循环，所述的制热循环步骤如下：
(a)当液化天然气(LNG)储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力高于设定压力0.35MPa时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力0.35MPa时，自增压气化器3开启，各储气瓶1、2内的液化天然气由储气瓶各自的液相口流出分别经过出口闸阀再流回各储气瓶1、2内，使得储气瓶内压力升高，然后低温液化天然气在压力的作用下从各储气瓶的液相口流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀32进入空温式气化器4后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀34以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀33、水浴式加热器5以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力，所述燃气发动机10与压缩机16通过皮带传动；
所述一组调压装置包括串联连接的过滤器6和调压器8，所述的一组调压装置和另一组调压装置彼此并联设置；
(c)所述压缩机16将0℃的气态制冷剂压缩成60℃的气态制冷剂，压缩后的制冷剂流经减震器到油分离器17，在所述油分离器17内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机16，气态制冷剂流经四通换向阀18进入板式换热器14，与用户回水进行热交换变成47℃的液态制冷剂，再通过第一单向阀38到达储液罐19，随后依次流经干燥过滤器20、供液电磁阀21、视液镜22和电子膨胀阀23，液态制冷剂经所述电子膨胀阀23节流后膨胀变成-5℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第二单向阀39进入翅片管换热器24，在所述翅片管换热器24内吸收空气中的热量后温度升高，气液两相混合制冷剂变成0℃的过热的制冷剂蒸气，所述的过热蒸气随后依次流经所述四通换向阀18和气液分离器27，最后返回所述压缩机16，如此完成燃气热泵式机组的制热循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水首先进入燃气发动机10，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器11换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀44，再进入第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；若发动机缸套循环水温度到达80℃，燃气发动机缸套循环水分三路：第一路高温燃气发动机缸套循环水由发动机10流出，依次通过水冷换热器和不锈钢烟气换热器，然后经过外循环电磁阀43进入外循环换热器13与用户供热水回水A换热，最后经第二水泵12加压后返回燃气发动机10；当翅片管换热器24需要除霜时，第一路燃气发动机缸套循环水循环管路关闭，第二路高温燃气发动机缸套循环水由燃气发动机10流出后，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气换热器、余热回收电磁阀45以及融霜电磁阀48进入融霜换热器25，在所述的融霜换热器25内与翅片管换热器换热，解决翅片管换热器结霜问题，换热后的燃气发动机缸套循环水从融霜换热器25流出经过第五单向阀42以及经第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；当低温天然气需要加热时，第一路缸套水循环正常开启，同时第二路高温燃气发动机缸套循环中的融霜电磁阀关闭，此时第三路高温燃气发动机缸套循环水由发动机10流出，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器、余热回收电磁阀45、加热器电磁阀46进入水浴式加热器5，加热低温气态天然气，之后经过第五单向阀42进入第二水泵12加压后返回燃气发动机10，如此完成燃气机热泵机组制热模式下的余热回收循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水A在第一水泵15加压下进入板式换热器14吸热升温，再进入外循环换热器13进一步加热，形成用户供热水B供给用户，如此完成用户供热水循环；
本发明在此实施例中，余热回收热量占总制热量的50％左右，一次能源利用率为1.3。
实施例3
制热模式运行：
所述的制热模式运行过程包括制热循环、余热回收循环和用户供热水循环，所述的制热循环步骤如下：
(a)当液化天然气(LNG)储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力高于设定压力0.35MPa时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力0.35MPa时，自增压气化器3开启，各储气瓶1、2内的液化天然气由储气瓶各自的液相口流出分别经过出口闸阀再流回各储气瓶1、2内，使得储气瓶内压力升高，然后低温液化天然气在压力的作用下从各储气瓶的液相口流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀32进入空温式气化器4后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀34以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀33、水浴式加热器5以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力，所述燃气发动机10与压缩机16通过皮带传动；
所述一组调压装置包括串联连接的过滤器6和调压器8，所述的一组调压装置和另一组调压装置彼此并联设置；
(c)所述压缩机16将10℃的气态制冷剂压缩成55℃的气态制冷剂，压缩后的制冷剂流经减震器到油分离器17，在所述油分离器17内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机16，气态制冷剂流经四通换向阀18进入板式换热器14，与用户回水进行热交换变成40℃的液态制冷剂，再通过第一单向阀38到达储液罐19，随后依次流经干燥过滤器20、供液电磁阀21、视液镜22和电子膨胀阀23，液态制冷剂经所述电子膨胀阀23节流后膨胀变成5℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第二单向阀39进入翅片管换热器24，在所述翅片管换热器24内吸收空气中的热量后温度升高，气液两相混合制冷剂变成10℃的过热的制冷剂蒸气，所述的过热蒸气随后依次流经所述四通换向阀18和气液分离器27，最后返回所述压缩机16，如此完成燃气热泵式机组的制热循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水首先进入燃气发动机10，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器11换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀44，再进入第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；若发动机缸套循环水温度到达80℃，燃气发动机缸套循环水分三路：第一路高温燃气发动机缸套循环水由发动机10流出，依次通过水冷换热器和不锈钢烟气换热器，然后经过外循环电磁阀43进入外循环换热器13与用户供热水回水A换热，最后经第二水泵12加压后返回燃气发动机10；当翅片管换热器24需要除霜时，第一路燃气发动机缸套循环水循环管路关闭，第二路高温燃气发动机缸套循环水由燃气发动机10流出后，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气换热器、余热回收电磁阀45以及融霜电磁阀48进入融霜换热器25，在所述的融霜换热器25内与翅片管换热器换热，解决翅片管换热器结霜问题，换热后的燃气发动机缸套循环水从融霜换热器25流出经过第五单向阀42以及经第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；当低温天然气需要加热时，第一路缸套水循环正常开启，同时第二路高温燃气发动机缸套循环中的融霜电磁阀关闭，此时第三路高温燃气发动机缸套循环水由发动机10流出，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器、余热回收电磁阀45、加热器电磁阀46进入水浴式加热器5，加热低温气态天然气，之后经过第五单向阀42进入第二水泵12加压后返回燃气发动机10，如此完成燃气机热泵机组制热模式下的余热回收循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水A在第一水泵15加压下进入板式换热器14吸热升温，再进入外循环换热器13进一步加热，形成用户供热水B供给用户，如此完成用户供热水循环；
本发明在此实施例中，余热回收热量占总制热量的40％左右，一次能源利用率为1.6。
实施例4
制冷模式运行过程，包括燃气热泵式机组的制冷循环和发动机散热过程以及用户供冷冻水循环过程；
所述的燃气热泵式机组的制冷循环包括以下步骤：
(a)当液化天然气(LNG)储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力高于设定压力0.35MPa时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；或者.当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力0.35MPa时，自增压气化器3开启，各储气瓶1、2内的液化天然气由储气瓶各自的液相口流出分别经过出口闸阀进入所述自增压气化器3内气化以使液化天然气压力升高，升压后的液化天然气再分别经过进口闸阀再流回各储气瓶1、2内，使得储气瓶内压力升高，然后低温液化天然气在压力的作用下从各储气瓶的液相口流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀32进入空温式气化器4后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀34以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀33、水浴式加热器5以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力，所述燃气发动机10与压缩机16通过皮带传动；
所述一组调压装置包括串联连接的过滤器6和调压器8，所述的一组调压装置和另一组调压装置彼此并联设置；
(c)所述压缩机16将-5℃的气态制冷剂压缩成60℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经减震器进入油分离器17，在所述油分离器17内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机16，分离出来的气态制冷剂流经四通换向阀18进入翅片管散热器24与空气换热变成55℃的液态制冷剂，再流经第四单向阀41进入储液罐19，从所述储液罐19出来的制冷剂依次进入干燥过滤器20、供液电磁阀21、视液镜22和电子膨胀阀23，液体制冷剂经所述电子膨胀阀23节流后膨胀变成-10℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第三单向阀40后进入板式换热器20吸收用户供冷冻水回水的热量变成-5℃的气态制冷剂，随后流经所述四通换向阀18进入气液分离器27，再返回所述压缩机16，如此完成燃气热泵式机组的制冷循环；
所述的发动机散热过程包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水先与燃气发动机10换热，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气换热器11换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀44，再进入第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；若燃气发动机缸套循环水温度到达80℃，则燃气发动机缸套循环水依次经余热回收电磁阀45、散热电磁阀47进入余热散热器26散热降温，降温后的发动机缸套循环水通过第五单向阀42进入第二水泵12加压，然后返回燃气发动机10，如此完成发动机散热过程；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水E在第一水泵15加压下进入板式换热器14内换热降温，形成用户供冷冻水F供给用户，如此完成用户供冷冻水循环。
本发明在此实施例中，一次能源利用率为1.0左右。
实施例5
制冷模式运行过程，包括燃气热泵式机组的制冷循环和发动机散热过程以及用户供冷冻水循环过程；
所述的燃气热泵式机组的制冷循环包括以下步骤：
(a)当液化天然气(LNG)储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力高于设定压力0.35MPa.时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；或者.当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力0.35MPa时，自增压气化器3开启，各储气瓶1、2内的液化天然气由储气瓶各自的液相口流出分别经过出口闸阀进入所述自增压气化器3内气化以使液化天然气压力升高，升压后的液化天然气再分别经过进口闸阀再流回各储气瓶1、2内，使得储气瓶内压力升高，然后低温液化天然气在压力的作用下从各储气瓶的液相口流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀32进入空温式气化器4后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀34以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀33、水浴式加热器5以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力，所述燃气发动机10与压缩机16通过皮带传动；
所述一组调压装置包括串联连接的过滤器6和调压器8，所述的一组调压装置和另一组调压装置彼此并联设置；
(c)所述压缩机16将3℃的气态制冷剂压缩成55℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经减震器进入油分离器17，在所述油分离器17内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机16，分离出来的气态制冷剂流经四通换向阀18进入翅片管散热器24与空气换热变成45℃的液态制冷剂，再流经第四单向阀41进入储液罐19，从所述储液罐19出来的制冷剂依次进入干燥过滤器20、供液电磁阀21、视液镜22和电子膨胀阀23，液体制冷剂经所述电子膨胀阀23节流后膨胀变成-2℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第三单向阀40后进入板式换热器20吸收用户供冷冻水回水的热量变成3℃的气态制冷剂，随后流经所述四通换向阀18进入气液分离器27，再返回所述压缩机16，如此完成燃气热泵式机组的制冷循环；
所述的发动机散热过程包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水先与燃气发动机10换热，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气换热器11换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀44，再进入第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；若燃气发动机缸套循环水温度到达80℃，则燃气发动机缸套循环水依次经余热回收电磁阀45、散热电磁阀47进入余热散热器26散热降温，降温后的发动机缸套循环水通过第五单向阀42进入第二水泵12加压，然后返回燃气发动机10，如此完成发动机散热过程；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水E在第一水泵15加压下进入板式换热器14内换热降温，形成用户供冷冻水F供给用户，如此完成用户供冷冻水循环。
本发明在此实施例中，一次能源利用率为1.1左右。
实施例6
制冷模式运行过程，包括燃气热泵式机组的制冷循环和发动机散热过程以及用户供冷冻水循环过程；
所述的燃气热泵式机组的制冷循环包括以下步骤：
(a)当液化天然气(LNG)储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力高于设定压力0.35MPa时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；或者.当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶1、2内压力低于设定压力0.35MPa时，自增压气化器3开启，各储气瓶1、2内的液化天然气由储气瓶各自的液相口流出分别经过出口闸阀进入所述自增压气化器3内气化以使液化天然气压力升高，升压后的液化天然气再分别经过进口闸阀再流回各储气瓶1、2内，使得储气瓶内压力升高，然后低温液化天然气在压力的作用下从各储气瓶的液相口流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀32进入空温式气化器4后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀34以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀33、水浴式加热器5以及一组调压装置后进入燃气发动机10为压缩机16提供动力，所述燃气发动机10与压缩机16通过皮带传动；
所述一组调压装置包括串联连接的过滤器6和调压器8，所述的一组调压装置和另一组调压装置彼此并联设置；
(c)所述压缩机16将10℃的气态制冷剂压缩成50℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经减震器进入油分离器17，在所述油分离器17内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机16，分离出来的气态制冷剂流经四通换向阀18进入翅片管散热器24与空气换热变成35℃的液态制冷剂，再流经第四单向阀41进入储液罐19，从所述储液罐19出来的制冷剂依次进入干燥过滤器20、供液电磁阀21、视液镜22和电子膨胀阀23，液体制冷剂经所述电子膨胀阀23节流后膨胀变成5℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第三单向阀40后进入板式换热器20吸收用户供冷冻水回水的热量变成10℃的气态制冷剂，随后流经所述四通换向阀18进入气液分离器27，再返回所述压缩机16，如此完成燃气热泵式机组的制冷循环；
所述的发动机散热过程包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水先与燃气发动机10换热，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气换热器11换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀44，再进入第二水泵12加压后返回所述燃气发动机10；若燃气发动机缸套循环水温度到达80℃，则燃气发动机缸套循环水依次经余热回收电磁阀45、散热电磁阀47进入余热散热器26散热降温，降温后的发动机缸套循环水通过第五单向阀42进入第二水泵12加压，然后返回燃气发动机10，如此完成发动机散热过程；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水E在第一水泵15加压下进入板式换热器14内换热降温，形成用户供冷冻水F供给用户，如此完成用户供冷冻水循环。
本发明在此实施例中，一次能源利用率为1.3左右。

Claims (4)

1.一种能源自供给燃气机热泵式机组运行方法，分为制热模式运行过程和制冷模式运行过程，其特征在于：
所述的制热模式运行过程包括制热循环、余热回收循环和用户供热水循环，所述的制热循环步骤如下：
(a)当液化天然气储气瓶组中的各储气瓶内压力高于设定压力时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；或者当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶内压力低于设定压力时，液化天然气储气瓶组内的液化天然气经加压后流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀进入空温式气化器后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀以及一组调压装置后进入燃气发动机为压缩机提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀、水浴式加热器以及一组调压装置后进入燃气发动机为压缩机提供动力，所述燃气发动机与压缩机通过皮带传动；所述一组调压装置包括串联连接的过滤器和调压器；
(c)所述压缩机将-10～10℃的气态制冷剂压缩成55～75℃的气态制冷剂，压缩后的制冷剂流经减震器到油分离器，在所述油分离器内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机，气态制冷剂流经四通换向阀进入板式换热器，与用户回水进行热交换变成40～55℃的液态制冷剂，再通过第一单向阀到达储液罐，随后依次流经干燥过滤器、供液电磁阀、视液镜和电子膨胀阀，液态制冷剂经所述电子膨胀阀节流后膨胀变成-15～5℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第二单向阀进入翅片管换热器，在所述翅片管换热器内吸收空气中的热量后温度升高，气液两相混合制冷剂变成-10～10℃的过热的制冷剂蒸气，所述的过热蒸气随后依次流经所述四通换向阀和气液分离器，最后返回所述压缩机，如此完成燃气热泵式机组的制热循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水首先进入燃气发动机，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀，再进入第二水泵加压后返回所述燃气发动机；若发动机缸套循环水温度到达80℃，燃气发动机缸套循环水分三路：第一路高温燃气发动机缸套循环水由发动机流出，依次通过水冷换热器和不锈钢烟气换热器，然后经过外循环电磁阀进入外循环换热器与用户供热水回水换热，最后经第二水泵加压后返回燃气发动机；当翅片管换热器需要除霜时，第一路燃气发动机缸套循环水循环管路关闭，第二路高温燃气发动机缸套循环水由燃气发动机流出后，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气换热器、余热回收电磁阀以及融霜电磁阀进入融霜换热器，在所述的融霜换热器内与翅片管换热器换热，换热后的燃气发动机缸套循环水从融霜换热器流出经过第五单向阀以及经第二水泵加压后返回所述燃气发动机；当低温天然气需要加热时，第一路缸套水循环正常开启，同时第二路高温燃气发动机缸套循环中的融霜电磁阀关闭，此时第三路高温燃气发动机缸套循环水由发动机流出，依次通过水冷换热器、不锈钢烟气冷凝器、余热回收电磁阀、加热器电磁阀进入水浴式加热器，加热低温气态天然气，之后经过第五单向阀进入第二水泵加压后返回燃气发动机，如此完成燃气机热泵机组制热模式下的余热回收循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水在第一水泵加压下进入板式换热器吸热升温，再进入外循环换热器进一步加热，形成用户供热水供给用户，如此完成用户供热水循环；
所述的制冷模式运行过程，包括燃气热泵式机组的制冷循环和发动机散热过程以及用户供冷冻水循环过程；
所述的燃气热泵式机组的制冷循环包括以下步骤：
(a)当液化天然气储气瓶组中的各储气瓶内压力高于设定压力时，液化天然气在压力的作用下通过各储气瓶液相口直接流出；或者当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶内压力低于设定压力时，液化天然气储气瓶组内的液化天然气经加压后流出；
(b)从各储气瓶的液相口流出的液化天然气经气化器电磁阀进入空温式气化器后气化，若气化天然气的温度不低于5℃，则气化天然气然后依次流经旁通路电磁阀以及一组调压装置后进入燃气发动机为压缩机提供动力；若气化后的气态天然气温度低于5℃，则气化天然气依次流经加热器电磁阀、水浴式加热器以及一组调压装置后进入燃气发动机为压缩机提供动力，所述燃气发动机与压缩机通过皮带传动；所述一组调压装置包括串联连接的过滤器和调压器；
(c)所述压缩机将-5～10℃的气态制冷剂压缩成50～60℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经减震器进入油分离器，在所述油分离器内分离出气态制冷剂和润滑油，分离出来的润滑油通过回油管返回所述压缩机，分离出来的气态制冷剂流经四通换向阀进入翅片管散热器与空气换热变成35～55℃的液态制冷剂，再流经第四单向阀进入储液罐，从所述储液罐出来的制冷剂依次进入干燥过滤器、供液电磁阀、视液镜和电子膨胀阀，液体制冷剂经所述电子膨胀阀节流后膨胀变成-10～5℃的气液两相混合制冷剂，气液两相混合制冷剂流经第三单向阀后进入板式换热器吸收用户供冷冻水回水的热量变成-5～10℃的气态制冷剂，随后流经所述四通换向阀进入气液分离器，再返回所述压缩机，如此完成燃气热泵式机组的制冷循环；
所述的发动机散热过程包括以下步骤：
热泵机组开始运行时，若燃气发动机缸套循环水水温在80℃以下，此时燃气发动机缸套循环水先与燃气发动机换热，之后依次与水冷换热器、不锈钢烟气换热器换热后温度升高，回收了发动机缸套和烟气的热量，然后流经内循环电磁阀，再进入第二水泵加压后返回所述燃气发动机；若燃气发动机缸套循环水温度到达80℃，则燃气发动机缸套循环水依次经余热回收电磁阀、散热电磁阀进入余热散热器散热降温，降温后的发动机缸套循环水通过第五单向阀进入第二水泵加压，然后返回燃气发动机，如此完成发动机散热过程；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水在第一水泵加压下进入板式换热器内换热降温，形成用户供冷冻水供给用户，如此完成用户供冷冻水循环；
所述翅片管散热器内外紧贴翅片处分别安装所述余热散热器和所述融霜换热器。
2.根据权利要求1所述的能源自供给燃气机热泵式机组运行方法，其特征在于：所述的制热模式运行过程和制冷模式运行过程中的液化天然气储气瓶组内的液化天然气加压过程为：当所述液化天然气储气瓶组中的各储气瓶内压力低于设定压力时，自增压气化器开启，各储气瓶内的液化天然气由储气瓶各自的液相口流出分别经过出口闸阀进入所述自增压气化器内气化以使液化天然气压力升高，升压后的液化天然气再分别经过进口闸阀再流回各储气瓶内，使得储气瓶内压力升高。
3.根据权利要求1或者2所述的能源自供给燃气机热泵式机组运行方法，其特征在于：所述的一组调压装置和另一组调压装置彼此并联设置。
4.根据权利要求1或者2所述的能源自供给燃气机热泵式机组运行方法，其特征在于：所述的翅片管散热器、余热散热器和所述融霜换热器分别为两组。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107830403A (zh) * 2017-10-25 2018-03-23 上海新奥新能源技术有限公司 一种液化天然气供液系统
CN108592455A (zh) * 2018-04-20 2018-09-28 成都爱信智能技术有限责任公司 一种内燃机驱动自供电型空气源热泵装置
CN109990499B (zh) * 2019-03-04 2021-02-19 南京天加环境科技有限公司 一种除霜不停机的燃气热泵空调系统
CN110030763A (zh) * 2019-04-18 2019-07-19 蓝焰高科（天津）燃气技术有限公司 燃气机驱动蒸气压缩式空气源热泵冷热水机组运行方法
CN111380257A (zh) * 2020-03-30 2020-07-07 上海南进热能技术有限公司 一种利用内燃机缸套水余热实现不停机除霜的热泵
CN114151965A (zh) * 2020-09-04 2022-03-08 蓝焰高科（天津）燃气技术有限公司 一种空气源燃气机热泵热水器运行方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003035467A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Sanyo Electric Co Ltd エンジン冷却装置
CN1403766A (zh) * 2001-08-31 2003-03-19 三菱重工业株式会社 燃气热泵式空调装置和运行方法及发动机－冷却剂－水加热装置
CN1584449A (zh) * 2004-05-27 2005-02-23 上海交通大学 燃气发动机驱动的风冷热泵型冷热水机组
CN104406052A (zh) * 2014-10-29 2015-03-11 沪东重机有限公司 一种lg气化系统和方法
CN104848592A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 天津城建大学 基于二氧化碳工质的燃料驱动型风冷压缩式热泵系统
CN205505271U (zh) * 2016-04-13 2016-08-24 江苏科技大学 一种船用lng汽化与空调集成系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003035467A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Sanyo Electric Co Ltd エンジン冷却装置
CN1403766A (zh) * 2001-08-31 2003-03-19 三菱重工业株式会社 燃气热泵式空调装置和运行方法及发动机－冷却剂－水加热装置
CN1584449A (zh) * 2004-05-27 2005-02-23 上海交通大学 燃气发动机驱动的风冷热泵型冷热水机组
CN104406052A (zh) * 2014-10-29 2015-03-11 沪东重机有限公司 一种lg气化系统和方法
CN104848592A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 天津城建大学 基于二氧化碳工质的燃料驱动型风冷压缩式热泵系统
CN205505271U (zh) * 2016-04-13 2016-08-24 江苏科技大学 一种船用lng汽化与空调集成系统

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