CN108240718A - 一种能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组，包括制冷和供热两种运行模式，所述制冷和供热两种模式通过四通阀转变，在两种运行模式下都可以保证生活热水和天然气的持续供应，增强了燃气机热泵机组的实用性。同时对发动机和烟气余热回收利用，利用余热解决气温较低时液化天然气气化的结霜问题，保证供气稳定和机组的正常运行，增加了一次能源利用率和余热利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气机驱动型压缩式热泵机组，尤其涉及一种能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组。
背景技术
天然气是一种清洁能源，燃气驱动型压缩式热泵是以燃气发动机作为动力驱动开启压缩式热泵来实现制冷供热循环的机组。在现有技术中，燃气机驱动型压缩式热泵一般需要城镇燃气市政管网供应天然气从而保证机组稳定的工作，专利申请号为201520907822.8的中国专利公开了“一种空气源燃气热泵机组”，该专利对热泵机组的供热、制冷模式及融霜模式进行了优化，但未解决地区为稳定气源时燃气机热泵的使用问题，同时没有解决在制冷、供热模式下持续供给用户生活热水和炊事用燃气的问题。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足，解决因无长期稳定气源而无法推广使用燃气机驱动压缩式热泵的问题，同时该热泵机组可以四季不间断给用户供生活热水和炊事用天然气。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组，分为供热模式运行过程和制冷模式运行过程，
所述供热模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制热循环，余热回收循环和用户供热水循环。所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组内压力在设定压力以下时，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出；
b)由储气瓶流出的LNG流经过气化器电磁阀进入空温式气化器气化，若气化后的气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则气态天然气流经水浴式复热器加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀开启，气态天然气流经旁通管路电磁阀直接进入调压装置，所述调压装置包括过滤器和调压器，所述调压装置设置为一开一备，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制热循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机燃烧并为压缩机提供动力，所述压缩机将-10～10℃的制冷剂压缩成55～75℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂通过油分离器分离开润滑油和气态制冷剂，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供热水回水换热降温，气态制冷剂被冷却成40～55℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第二单向阀、储液器和膨胀阀，液态制冷剂在所述膨胀阀内膨胀为-15～5℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第四单向阀进入翅片式换热器，气液两相混合制冷剂与大气换热变成-10～10℃的气态制冷剂，气态制冷剂流经所述四通阀和气液分离器，最后返回所述压缩机，如此完成所述制热循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水经第一水泵加压进入板式换热器换热升温，形成用户供热水供给用户，如此完成用户供热水循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器换热降温，最后返回所述燃气发动机，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
低温余热回收水有两个路径：第一路余热回收水由水箱流出，经第二水泵加压后依次流经发动机余热回收换热器和烟气换热器换热升温，最后经供生活热水电磁阀供给用户；当气化天然气温度较低时（5℃以下），第一路余热回收水正常运行，复热器电磁阀开启，第二路余热回收水由水箱流出，经第二水泵加压后依次流经发动机余热回收换热器和烟气换热器换热升温，随后流经所述复热器电磁阀进入所述水浴式复热器换热降温，最后返回所述水箱，如此完成余热回收循环；
所述制冷模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制冷循环，余热回收循环和用户供冷水循环。所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组内压力在设定压力以下时，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出；
b)由储气瓶流出的LNG流经过气化器电磁阀进入空温式气化器气化，若气化后的气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则气态天然气流经水浴式复热器加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀开启，气态天然气流经旁通管路电磁阀直接进入调压装置，所述调压装置包括过滤器和调压器，所述调压装置设置为一开一备，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制冷循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机燃烧并为压缩机提供动力，所述压缩机将-5～10℃的制冷剂压缩成50～60℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经油分离器，在油分离器内分离开润滑油和气态制冷剂，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翅片式换热器与空气换热降温，气态制冷剂被冷却成35～55℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第三单向阀、储液器和膨胀阀，液态制冷剂在所述膨胀阀内膨胀变成-10～5℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第一单向阀进入板式换热器，气液两相混合制冷剂与用户供冷冻水回水换热变成-5～10℃的气态制冷剂，气态制冷剂流经所述四通阀和气液分离器，最后返回所述压缩机，如此完成所述制冷循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器换热降温，最后返回所述燃气发动机，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
补充到水箱的自来水经第二水泵加压后依次流经发动机余热回收换热器和烟气换热器换热升温，最后经供生活热水电磁阀供给用户，如此完成所述余热回收循环；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水经第一水泵加压进入板式换热器换热降温，形成用户供冷冻水供给用户，如此完成用户供冷冻水循环；
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
可以使机组在制冷和供热模式下均可保证生活热水和炊事用天然气的供应，还解决了本地无稳定气源时燃气机热泵机组的气源问题，增强了燃气机热泵机组的适应性。回收利用发动机和烟气余热，提高了一次能源利用率。
附图说明：
图1是本发明的能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组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多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组在制冷模式的流程结构示意图。
具体实施方式
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予以详细说明。
如附图1所示的本发明一种能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组的供热模式运行过程，包括液化天然气（LNG）气化过程，制热循环，余热回收循环和用户供热水循环，所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以下时，LNG分别经第一闸阀22、第二闸阀23进入自增压器气化器3内气化，气化天然气经第三闸阀24和第四闸阀25回到所述储气瓶1、2内加压，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出；
b)由储气瓶流出的LNG分别经第五闸阀26、第六闸阀27，再通过所述气化器电磁阀31进入空温式气化器4气化，若气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则天然气流经水浴式复热器5加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀32开启，天然气流经所述旁通管路电磁阀32直接进入调压装置调压，所述调压装置包括过滤器6、调压器8、备用过滤器7和备用调压器9，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置10，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的供用户天然气H流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制热循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机11燃烧并为压缩机12提供动力，所述压缩机12将-10～10℃的制冷剂压缩成55～75℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂通过油分离器13分离开润滑油和气态制冷剂，润滑油通过回油管返回所述压缩机11，气态制冷剂流经四通换向阀14进入板式换热器15与用户供热水回水换热降温，气态制冷剂被冷却成40～55℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第二单向阀37、储液器16和膨胀阀17，液态制冷剂在所述膨胀阀17内膨胀为-15～5℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第四单向阀39进入翅片式换热器18，气液两相混合制冷剂与大气换热变成-10～10℃的气态制冷剂，气态制冷剂随后流经所述四通阀14和气液分离器19，最后返回所述压缩机11，如此完成所述制热循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水A经第一水泵40加压进入板式换热器15换热升温，形成用户供热水B供给用户，如此完成用户供热水循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机11内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器43，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器20换热降温，最后返回所述燃气发动机，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
低温余热回收水有两个路径：第一路余热回收水由水箱42流出，经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，最后经供生活热水电磁阀44供给用户；当气化天然气温度较低时（5℃以下），第一路余热回收水正常运行，复热器电磁阀45开启，第二路余热回收水由所述水箱42流出，经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，随后流经所述复热器电磁阀45进入所述水浴式复热器5换热降温，最后返回所述水箱42，如此完成余热回收循环；
如附图2所示的本发明一种能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组的制冷模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制冷循环，余热回收循环和用户供冷冻水循环。所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以下时，LNG分别经第一闸阀22、第二闸阀23进入自增压器气化器3内气化，气化天然气经第三闸阀24和第四闸阀25回到所述储气瓶1、2内加压，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出；
b)由储气瓶流出的LNG分别经第五闸阀26、第六闸阀27，再通过所述气化器电磁阀31进入空温式气化器4气化，若气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则天然气流经水浴式复热器5加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀32开启，天然气流经所述旁通管路电磁阀32直接进入调压装置调压，所述调压装置包括过滤器6、调压器8、备用过滤器7和备用调压器9，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置10，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的供用户燃气H流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制冷循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机燃烧并为压缩机11提供动力，所述压缩机12将-5~10℃的制冷剂压缩成50~60℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经油分离器13，在所述油分离器13内分离开润滑油和气态制冷剂，润滑油通过回油管返回所述压缩机12，气态制冷剂流经四通换向阀14进入翅片式换热器18与空气换热降温，气态制冷剂被冷却成35~55℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第三单向阀38、储液器16和膨胀阀17，液态制冷剂在所述膨胀阀内膨胀变成-10~5℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第一单向阀36进入板式换热器15，气液两相混合制冷剂与用户供冷冻水回水换热变成-5~10℃的气态制冷剂，气态制冷剂流经所述四通阀14和气液分离器19，最后返回所述压缩机12，如此完成所述制冷循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机11内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器43，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器20换热降温，最后返回所述燃气发动机11，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
补充到水箱42的自来水经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，最后经供生活热水电磁阀44供给用户，如此完成所述余热回收循环；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水I回水经第一水泵40加压进入板式换热器15换热降温，形成用户供冷冻水J供给用户，如此完成用户供冷冻水循环；
图中的D为发动机烟气，F为自来水，G为放散气体，F为用户供燃气。
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。
实施例1
供热模式运行：
所述的供热模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制热循环，余热回收循环和用户供热水循环，所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以下时，LNG分别经第一闸阀22、第二闸阀23进入自增压器气化器3内气化，气化天然气经第三闸阀24和第四闸阀25回到所述储气瓶1、2内加压，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出，；
b)由储气瓶流出的LNG分别经第五闸阀26、第六闸阀27，再通过所述气化器电磁阀31进入空温式气化器4气化，若气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则天然气流经水浴式复热器5加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀32开启，天然气流经所述旁通管路电磁阀32直接进入调压装置调压，所述调压装置包括过滤器6、调压器8、备用过滤器7和备用调压器9，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置10，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制热循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机11燃烧并为压缩机12提供动力，所述压缩机12将10℃的制冷剂压缩成75℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂通过油分离器13分离开润滑油和气态制冷剂，润滑油通过回油管返回所述压缩机11，气态制冷剂流经四通换向阀14进入板式换热器15与用户供热水回水换热降温，气态制冷剂被冷却成55℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第二单向阀37、储液器16和膨胀阀17，液态制冷剂在所述膨胀阀17内膨胀为-5℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第四单向阀39进入翅片式换热器18，气液两相混合制冷剂与大气换热变成10℃的气态制冷剂，气态制冷剂随后流经所述四通阀14和气液分离器19，最后返回所述压缩机11，如此完成所述制热循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水经第一水泵40加压进入板式换热器15换热升温，形成用户供热水供给用户，如此完成用户供热水循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机11内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器43，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器20换热降温，最后返回所述燃气发动机，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
低温余热回收水有两个路径：第一路余热回收水由水箱42流出，经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，最后经供生活热水电磁阀44供给用户；当气化天然气温度较低时（5℃以下），第一路余热回收水正常运行，复热器电磁阀45开启，第二路余热回收水由所述水箱42流出，经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，随后流经所述复热器电磁阀45进入所述水浴式复热器5换热降温，最后返回所述水箱42，如此完成余热回收循环；
实施例2
供热模式运行：
所述的供热模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制热循环，余热回收循环和用户供热水循环，所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以下时，LNG分别经第一闸阀22、第二闸阀23进入自增压器气化器3内气化，气化天然气经第三闸阀24和第四闸阀25回到所述储气瓶1、2内加压，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出，；
b)由储气瓶流出的LNG分别经第五闸阀26、第六闸阀27，再通过所述气化器电磁阀31进入空温式气化器4气化，若气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则天然气流经水浴式复热器5加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀32开启，天然气流经所述旁通管路电磁阀32直接进入调压装置调压，所述调压装置包括过滤器6、调压器8、备用过滤器7和备用调压器9，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置10，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制热循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机11燃烧并为压缩机12提供动力，所述压缩机12将0℃的制冷剂压缩成65℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂通过油分离器13分离开润滑油和气态制冷剂，润滑油通过回油管返回所述压缩机11，气态制冷剂流经四通换向阀14进入板式换热器15与用户供热水回水换热降温，气态制冷剂被冷却成50℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第二单向阀37、储液器16和膨胀阀17，液态制冷剂在所述膨胀阀17内膨胀为-5℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第四单向阀39进入翅片式换热器18，气液两相混合制冷剂与大气换热变成0℃的气态制冷剂，气态制冷剂随后流经所述四通阀14和气液分离器19，最后返回所述压缩机11，如此完成所述制热循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水经第一水泵40加压进入板式换热器15换热升温，形成用户供热水供给用户，如此完成用户供热水循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机11内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器43，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器20换热降温，最后返回所述燃气发动机，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
低温余热回收水有两个路径：第一路余热回收水由水箱42流出，经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，最后经供生活热水电磁阀44供给用户；当气化天然气温度较低时（5℃以下），第一路余热回收水正常运行，复热器电磁阀45开启，第二路余热回收水由所述水箱42流出，经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，随后流经所述复热器电磁阀45进入所述水浴式复热器5换热降温，最后返回所述水箱42，如此完成余热回收循环；
实施例3
供热模式运行：
所述的供热模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制热循环，余热回收循环和用户供热水循环，所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以下时，LNG分别经第一闸阀22、第二闸阀23进入自增压器气化器3内气化，气化天然气经第三闸阀24和第四闸阀25回到所述储气瓶1、2内加压，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出，；
b)由储气瓶流出的LNG分别经第五闸阀26、第六闸阀27，再通过所述气化器电磁阀31进入空温式气化器4气化，若气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则天然气流经水浴式复热器5加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀32开启，天然气流经所述旁通管路电磁阀32直接进入调压装置调压，所述调压装置包括过滤器6、调压器8、备用过滤器7和备用调压器9，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置10，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制热循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机11燃烧并为压缩机12提供动力，所述压缩机12将-10℃的制冷剂压缩成55℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂通过油分离器13分离开润滑油和气态制冷剂，润滑油通过回油管返回所述压缩机11，气态制冷剂流经四通换向阀14进入板式换热器15与用户供热水回水换热降温，气态制冷剂被冷却成45℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第二单向阀37、储液器16和膨胀阀17，液态制冷剂在所述膨胀阀17内膨胀为-15℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第四单向阀39进入翅片式换热器18，气液两相混合制冷剂与大气换热变成-10℃的气态制冷剂，气态制冷剂随后流经所述四通阀14和气液分离器19，最后返回所述压缩机11，如此完成所述制热循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水经第一水泵40加压进入板式换热器15换热升温，形成用户供热水供给用户，如此完成用户供热水循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机11内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器43，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器20换热降温，最后返回所述燃气发动机，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
低温余热回收水有两个路径：第一路余热回收水由水箱42流出，经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，最后经供生活热水电磁阀44供给用户；当气化天然气温度较低时（5℃以下），第一路余热回收水正常运行，复热器电磁阀45开启，第二路余热回收水由所述水箱42流出，经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，随后流经所述复热器电磁阀45进入所述水浴式复热器5换热降温，最后返回所述水箱42，如此完成余热回收循环；
实施例4
制冷模式运行：
所述的制冷模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制冷循环，余热回收循环和用户供冷冻水循环，所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力 以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以下时，LNG分别经第一闸阀22、第二闸阀23进入自增压器气化器3内气化，气化天然气经第三闸阀24和第四闸阀25回到所述储气瓶1、2内加压，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出，；
b)由储气瓶流出的LNG分别经第五闸阀26、第六闸阀27，再通过所述气化器电磁阀31进入空温式气化器4气化，若气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则天然气流经水浴式复热器5加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀32开启，天然气流经所述旁通管路电磁阀32直接进入调压装置调压，所述调压装置包括过滤器6、调压器8、备用过滤器7和备用调压器9，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置10，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制冷循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机燃烧并为压缩机11提供动力，所述压缩机12将-5℃的制冷剂压缩成50℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经油分离器13，在所述油分离器13内分离开润滑油和气态制冷剂，润滑油通过回油管返回所述压缩机12，气态制冷剂流经四通换向阀14进入翅片式换热器18与空气换热降温，气态制冷剂被冷却成35℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第三单向阀38、储液器16和膨胀阀17，液态制冷剂在所述膨胀阀内膨胀变成-10℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第一单向阀36进入板式换热器15，气液两相混合制冷剂与用户供冷冻水回水换热变成-5℃的气态制冷剂，气态制冷剂流经所述四通阀14和气液分离器19，最后返回所述压缩机12，如此完成所述制冷循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机11内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器43，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器20换热降温，最后返回所述燃气发动机11，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
补充到水箱42的自来水经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，最后经供生活热水电磁阀44供给用户，如此完成所述余热回收循环；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水经第一水泵40加压进入板式换热器15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；
实施例5
制冷模式运行：
所述的制冷模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制冷循环，余热回收循环和用户供冷冻水循环，所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以下时，LNG分别经第一闸阀22、第二闸阀23进入自增压器气化器3内气化，气化天然气经第三闸阀24和第四闸阀25回到所述储气瓶1、2内加压，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出；
b)由储气瓶流出的LNG分别经第五闸阀26、第六闸阀27，再通过所述气化器电磁阀31进入空温式气化器4气化，若气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则天然气流经水浴式复热器5加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀32开启，天然气流经所述旁通管路电磁阀32直接进入调压装置调压，所述调压装置包括过滤器6、调压器8、备用过滤器7和备用调压器9，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置10，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制冷循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机燃烧并为压缩机11提供动力，所述压缩机12将7℃的制冷剂压缩成55℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经油分离器13，在所述油分离器13内分离开润滑油和气态制冷剂，润滑油通过回油管返回所述压缩机12，气态制冷剂流经四通换向阀14进入翅片式换热器18与空气换热降温，气态制冷剂被冷却成50℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第三单向阀38、储液器16和膨胀阀17，液态制冷剂在所述膨胀阀内膨胀变成-3℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第一单向阀36进入板式换热器15，气液两相混合制冷剂与用户供冷冻水回水换热变成2℃的气态制冷剂，气态制冷剂流经所述四通阀14和气液分离器19，最后返回所述压缩机12，如此完成所述制冷循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机11内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器43，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器20换热降温，最后返回所述燃气发动机11，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
补充到水箱42的自来水经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，最后经供生活热水电磁阀44供给用户，如此完成所述余热回收循环；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水经第一水泵40加压进入板式换热器15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；
实施例6
制冷模式运行：
所述的制冷模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制冷循环，余热回收循环和用户供冷冻水循环，所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组中各储气瓶1、2内压力在设定压力以下时，LNG分别经第一闸阀22、第二闸阀23进入自增压器气化器3内气化，气化天然气经第三闸阀24和第四闸阀25回到所述储气瓶1、2内加压，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出，；
b)由储气瓶流出的LNG分别经第五闸阀26、第六闸阀27，再通过所述气化器电磁阀31进入空温式气化器4气化，若气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则天然气流经水浴式复热器5加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀32开启，天然气流经所述旁通管路电磁阀32直接进入调压装置调压，所述调压装置包括过滤器6、调压器8、备用过滤器7和备用调压器9，如此完成液化天然气调压过程；
经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置10，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制冷循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机燃烧并为压缩机11提供动力，所述压缩机12将10℃的制冷剂压缩成60℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经油分离器13，在所述油分离器13内分离开润滑油和气态制冷剂，润滑油通过回油管返回所述压缩机12，气态制冷剂流经四通换向阀14进入翅片式换热器18与空气换热降温，气态制冷剂被冷却成55℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第三单向阀38、储液器16和膨胀阀17，液态制冷剂在所述膨胀阀内膨胀变成5℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第一单向阀36进入板式换热器15，气液两相混合制冷剂与用户供冷冻水回水换热变成10℃的气态制冷剂，气态制冷剂流经所述四通阀14和气液分离器19，最后返回所述压缩机12，如此完成所述制冷循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机11内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器43，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器20换热降温，最后返回所述燃气发动机11，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
补充到水箱42的自来水经第二水泵41加压后依次流经发动机余热回收换热器20和烟气换热器21换热升温，最后经供生活热水电磁阀44供给用户，如此完成所述余热回收循环；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水经第一水泵40加压进入板式换热器15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；
当然，本发明并不局限于以上实施，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明的前提下对实施本发明的装置的元件造型、连接方式不经创造性的设计，与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组，分为供热模式运行过程和制冷模式运行过程，其特征在于：
所述供热模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制热循环，余热回收循环和用户供热水循环；
所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组内压力在设定压力以下时，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出；
b)由储气瓶流出的LNG流经过气化器电磁阀进入空温式气化器气化，若气化后的气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则气态天然气流经水浴式复热器加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀开启，气态天然气流经旁通管路电磁阀直接进入调压装置，所述调压装置包括过滤器和调压器，所述调压装置设置为一开一备，如此完成液化天然气调压过程；经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制热循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机燃烧并为压缩机提供动力，所述压缩机将-10~10℃的制冷剂压缩成55~75℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂通过油分离器分离开润滑油和气态制冷剂，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供热水回水换热降温，气态制冷剂被冷却成40~55℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第二单向阀、储液器和膨胀阀，液态制冷剂在所述膨胀阀内膨胀为-15~5℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第四单向阀进入翅片式换热器，气液两相混合制冷剂与大气换热变成-10~10℃的气态制冷剂，气态制冷剂流经所述四通阀和气液分离器，最后返回所述压缩机，如此完成所述制热循环；
所述的用户供热水循环包括以下步骤：
用户供热水回水经第一水泵加压进入板式换热器换热升温，形成用户供热水供给用户，如此完成用户供热水循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器换热降温，最后返回所述燃气发动机，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
低温余热回收水有两个路径：第一路余热回收水由水箱流出，经第二水泵加压后依次流经发动机余热回收换热器和烟气换热器换热升温，最后经供生活热水电磁阀供给用户；当气化天然气温度较低时（5℃以下），第一路余热回收水正常运行，复热器电磁阀开启，第二路余热回收水由水箱流出，经第二水泵加压后依次流经发动机余热回收换热器和烟气换热器换热升温，随后流经所述复热器电磁阀进入所述水浴式复热器换热降温，最后返回所述水箱，如此完成余热回收循环；
所述制冷模式运行过程包括液化天然气（LNG）气化过程，制冷循环，余热回收循环和用户供冷水循环；
所述的液化天然气气化循环步骤如下：
a)当液化天然气储气瓶组内压力在设定压力以上时，LNG直接由液化天然气储气瓶出液口流出；当液化天然气储气瓶组内压力在设定压力以下时，LNG经加压后由液化天然气储气瓶出液口流出；
b)由储气瓶流出的LNG流经过气化器电磁阀进入空温式气化器气化，若气化后的气态天然气温度较低（一般低于5ºＣ），则气态天然气流经水浴式复热器加热后进入调压装置；若此时气态天然气温度较高（一般高于5ºＣ），则旁通路电磁阀开启，气态天然气流经旁通管路电磁阀直接进入调压装置，所述调压装置包括过滤器和调压器，所述调压装置设置为一开一备，如此完成液化天然气调压过程；经调压后的气态天然气流入汇管，在汇管上设置加臭装置，气态天然气在汇管内被加臭，加臭后的天然气流经用户调压器46调压后提供给用户，如此完成液化天然气气化循环；
所述的制冷循环包括以下步骤：
经调压加臭后的气态天然气进入燃气发动机燃烧并为压缩机提供动力，所述压缩机将-5~10℃的制冷剂压缩成50~60℃的气态制冷剂，压缩后的气态制冷剂流经油分离器，在油分离器内分离开润滑油和气态制冷剂，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翅片式换热器与空气换热降温，气态制冷剂被冷却成35~55℃的液态制冷剂，液态制冷剂依次流经第三单向阀、储液器和膨胀阀，液态制冷剂在所述膨胀阀内膨胀变成-10~5℃的气液两相混合制冷剂，随后流经第一单向阀进入板式换热器，气液两相混合制冷剂与用户供冷冻水回水换热变成-5~10℃的气态制冷剂，气态制冷剂流经所述四通阀和气液分离器，最后返回所述压缩机，如此完成所述制冷循环；
所述的余热回收循环包括以下步骤：
燃气发动机缸套水先与燃气发动机内部缸套换热，随后流经燃气发动机出口端的水冷式换热器，吸收燃气发动机烟气的热量，使燃气发动机缸套水温度进一步升高，最后流经发动机余热回收换热器换热降温，最后返回所述燃气发动机，如此完成燃气发动机缸套水内循环；
补充到水箱的自来水经第二水泵加压后依次流经发动机余热回收换热器和烟气换热器换热升温，最后经供生活热水电磁阀供给用户，如此完成所述余热回收循环；
所述的用户供冷冻水循环包括以下步骤：
用户供冷冻水回水经第一水泵加压进入板式换热器换热降温，形成用户供冷冻水供给用户，如此完成用户供冷冻水循环。
2.根据权利要求1所述的能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组，其特征在于：机组运行时不需要外接燃气管网，所述燃气发动机燃烧所需要燃气均由机组自身气化产生。
3.根据权利要求1所述的能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组，其特征在于：所述的供热运行模式和所述的制冷运行模式下均可以由所述余热回收循环产生生活热水供给用户。
4.根据权利要求1所述的能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组，其特征在于：所述的供热运行模式和所述的制冷运行模式下均可以由所述液化天然气气化循环产生炊事用天然气供给用户。
5.根据权利要求1或权利要求3所述的能源自供给多功能燃气机驱动型压缩式热泵机组，其特征在于：所述制冷模式运行下为所述余热回收循环中液化天然气气化提供热量，保证气源稳定。
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