[发明专利]一种天然气高效供热系统

权利要求书

1.一种天然气高效供热系统，其特征在于，包括：燃烧器、加热器、二级蒸发器、工质泵、引射器、冷却器、节流阀、一级蒸发器、气液分离器；

通过烟道，所述燃烧器与所述加热器的烟气侧进口连通，所述加热器的烟气侧出口与所述二级蒸发器的烟气侧进口连通；进入所述燃烧器的天然气燃烧产生的高温高水蒸气含量的烟气通过烟道依次进入所述加热器和二级蒸发器与其中的循环工质换热，其中的水蒸气液化为冷凝水通过设在所述二级蒸发器上的凝水管道流出回收，降温后的高温烟气通过烟道排出；

通过管道，所述加热器的工质侧出口与所述引射器的高压进口连通，所述引射器的高压出口与所述冷却器连通，所述冷却器依次与所述节流阀、所述一级蒸发器的工质侧进口连通，所述一级蒸发器的工质侧出口与所述二级蒸发器的工质侧进口连通，所述二级蒸发器的工质侧出口与所述气液分离器的进口连通，所述气液分离器的气相出口与所述引射器的低压引射入口连通，所述气液分离器的液相出口与所述工质泵的进口连接，所述工质泵的出口与加热器的工质侧进口连通；

所述加热器中的循环工质吸收热量后变为高温高压超临界状态，通过所述高压进口进入所述引射器引射从所述气液分离器出来的饱和气态循环工质，二者混合通过扩压室增压后达到稳定的中温中压状态，然后进入所述冷却器与供热回水换热被冷却至近临界状态，供热回水吸收热量成为供热供水，向外界用户提供工业或生活热水；

换热后近临界状态的循环工质，经所述节流阀节流降温降压达到气液两相状态，之后进入所述一级蒸发器并与其中的放热介质环境空气换热，吸收其中的低品位热能，之后进入所述二级蒸发器与从所述加热器出来的高温烟气换热，烟气深度降温，其中的水蒸气冷凝并通过凝水管道流出回收；低温低压状态的循环工质吸收热量后进入所述气液分离器被分离成饱和气态工质和饱和液态工质，饱和气态工质被从所述加热器出来的高温高压超临界状态的循环工质引射进入所述引射器继续参与上述循环；饱和液态工质经所述工质泵加压后进入所述加热器吸收热量后继续参与上述循环。

2.根据权利要求1所述的天然气高效供热系统，其特征在于，还包括回热器，通过管道，所述回热器的低压侧进口与所述冷却器的出口连通，所述回热器的低压侧出口与所述节流阀的进口连通；经所述冷却器冷却释放部分热量的循环工质经低压侧进口进入所述回热器再次进行放热冷却至近临界状态，之后经节流阀降温降压达到气液两相状态；

所述回热器的高压侧进口与所述工质泵的出口连通，所述回热器高压侧出口与所述加热器的工质侧进口连通；从所述气液分离器出来的饱和液态工质经所述工质泵加压后经高压侧进口进入所述回热器的高压侧，与所述回热器的低压侧温度较高的循环工质换热，之后经高压侧出口进入所述加热器吸收热量后继续参与上述循环。

3.根据权利要求1所述的天然气高效供热系统，其特征在于，还包括天然气锅炉，所述天然气锅炉的进口和出口分别与所述燃烧器的出口、所述加热器的进口通过烟道连通。

4.根据权利要求1所述的天然气高效供热系统，其特征在于，还包括用于加热烟道中的烟气，促其排出烟囱的烟气加热器，所述烟气加热器设在所述二级蒸发器的烟道出口端，烟气加热器工质侧设在引射器出口与冷却器之间，或者，烟气加热器工质侧设在冷却器后。

5.根据权利要求1-4任一项所述的天然气高效供热系统，其特征在于，所述循环工质为CO₂。