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一种供应稳定电力的热水系统


技术摘要:
本发明涉及能源综合利用领域,特别涉及一种供应稳定电力的热水系统,包括蓄电控制单元,所述蓄电控制单元电连接有天然气燃烧单元一、天然气燃烧单元二、风机、发电机,所述天然气燃烧单元一和所述天然气燃烧单元二的进气口分别与所述风机管道连接,所述天然气燃烧单元  全部
背景技术:
随着工业生产和居民生活对能源需求的日益增加以及环境问题与能源开发的日 益矛盾,能源问题成为近年来学术界和工业界探讨的热点,探究如何在环境友好的前提下 提高能源使用率成为世界各国共同关注的主要问题。作为世界最主要发展中国家之一的中 国,根据2018年中国能源大数据报告,从2008~2017年这十年间,煤炭、石油这两种能源消 费约占到我国一次能源消费总量的80%~90%。2017年我国的煤炭消费量占能源消费总量 的60.4%,石油消费比重持续上升至18.8%,天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量占 能源消费总量的20.8%。由此可见,虽然近年来我国清洁能源消费比重在不断上升,但是依 然没有改变经济生产发展还是主要依赖于消费煤炭和石油的现状,天然气作为热密度高的 清洁能源是目前能和煤电能源形成综合互补的重要能源。 以发展清洁能源替代传统的化石能源消费,改善能源结构,通过构建新的能源体 系和经济发展模式为商业发展创造更多的机遇,分布式能源不仅在源端,输送端需要形成 可靠高效的能源网络和智慧调配体系,同样在市场端也需要提供综合高效能源使用方案, 通过多种能源的综合使用,在用户端保障能源的供应和使用安全。电力能源的使用占居民 用户能源使用的主要地位,而一旦电力能源的供应不够持续不够稳定,居民用户需要考虑 能源使用的安全性和稳定性。
技术实现要素:
为解决以上技术问题,本发明提供一种供应稳定电力的热水系统,解决了在用户 端实现多种能源的综合使用,提高能源利用效率,不仅保障了用户端的能源供应,同时利用 天然气用户端发电的方案为分布式能源设计提供新思路。 本发明采用的技术方案如下: 一种供应稳定电力的热水系统,关键在于:包括蓄电控制单元,所述蓄电控制单元 电连接有天然气燃烧单元一、天然气燃烧单元二、风机、发电机,所述天然气燃烧单元一和 所述天然气燃烧单元二的进气口分别与所述风机管道连接,所述天然气燃烧单元一的出气 口与所述天然气燃烧单元二的进气口管道连接,所述天然气燃烧单元二中设有换热水管和 燃烧器,所述天然气燃烧单元一通过传动轴连接所述发电机。该方案的效果是天然气燃烧 单元一和发电机为用户提供稳定的电力供应,天然气燃烧单元二既可以通过天然气燃烧单 元一产生的高温废气加热换热水管,又可以通过燃烧器直接燃烧天然气加热换热水管,蓄 电控制单元可以将用户多余的发电量进行储存,可以在无外部电力供应的情况下,为用户 提供稳定电力供应,实现用户的气电综合应用。 优选的,所述天然气燃烧单元一包括燃烧室一,所述燃烧室一中设有活塞,所述活 塞将所述燃烧室一分隔成上气室和下气室,所述上气室开设有进气门和排气门,所述进气 3 CN 111609549 A 说 明 书 2/4 页 门与所述风机管道连通,所述排气门与所述天然气燃烧单元二的进气口管道连接,所述上 气室顶部安装有火花塞,所述火花塞与所述蓄电控制单元电连接,所述活塞和所述发电机 分别通过连接轴与所述传动轴连接。该方案的效果是通过火花塞引燃上气室中的气体,使 其做功带动活塞运动,活塞带动发电机发电,为用户提供稳定的电力供应,还可以为天然气 燃烧单元二提供高温废气。 优选的,还包括预混器,所述预混器的进气口分别管道连接所述风机和天然气源, 所述预混器的出气口与所述天然气燃烧单元一的进气口管道连接。该方案的效果是可以将 适量压力的空气与天然气按一定比例充分混合,提高燃烧效率,为发电输出更高的功率。 优选的,所述天然气燃烧单元二包括燃烧室二,所述换热水管穿设在所述燃烧室 二上部,所述燃烧器设置在所述换热水管下方,所述燃烧器与所述蓄电控制单元电连接,所 述燃烧室二的顶部开设有第二出气口,所述燃烧室二的底部开设有两个第二进气口,两个 所述第二进气口分别与所述排气门和所述风机管道连接。该方案的效果是既可以通过燃烧 室一引入高温尾气,又可以通过燃烧器燃烧,加热换热水管提供热量。 优选的,所述燃烧室一为一个或多个,所述燃烧室一采用直列或者V型布置。该方 案的效果是可以提高发电效率。 优选的,所述燃烧室二为一个或多个,所述燃烧室二与多个所述燃烧室一管道连 接。该方案的效果是充分利用燃烧的余热。 优选的,所述风机的输出端设有三通阀门一,所述三通阀门一与所述蓄电控制单 元电连接。该方案的效果是控制引入燃烧室一和燃烧室二的气体流量。 优选的,所述天然气燃烧单元一和所述天然气燃烧单元二之间的管道上设有三通 阀门二,所述三通阀门二与所述蓄电控制单元电连接。该方案的效果是根据需求将燃烧单 元一的高温气体直接排出或引入燃烧单元二,同时控制引入燃烧室二的气体流量。 优选的,所述蓄电控制单元电连接有外部电源。该方案的效果是可以通过外接电 源为蓄电控制单元充电,也可以由外接电源直接供给用户电力。 优选的,所述蓄电控制单元包括蓄电池和控制器。 与现有技术相比,本发明的一种供应稳定电力的热水系统,具有以下有益效果: 1 .本发明在实现为用户提供热水功能的同时,也为用户提供稳定的电能供应,在 用户缺少电力供应的情况,使用燃气为用户发电,提供稳定电力供应,实现用户的气电综合 应用,同时利用天然气用户端发电的方案为分布式能源设计提供新思路; 2.本发明充分利用发电后的高温尾气加热换热管道,为用户提供热水,提高了效 利用能源; 3.本发明采用预混燃气和空气的方式,提高燃烧效率,为发电输出更高的功率; 4.本发明采用蓄电池模式,可以将用户多余的发电量进行储存,可以在无外部电 力供应的情况下,实现燃气能源完全向电能的转换; 5.本发明采用发电系统和热水系统的联用,可以实现用户的多种模式的转换,满 足用户的不同使用需求。 附图说明 图1为本发明的结构示意图。 4 CN 111609549 A 说 明 书 3/4 页
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