一種壓縮天然氣發(fā)動機余熱綜合利用系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓縮天然氣發(fā)動機（CNGE）余熱綜合利用系統(tǒng)及方法，涉及發(fā)動機的新型節(jié)能技術，它采用余熱換熱器利用尾氣和/或缸套水余熱對高壓氣瓶輸出的高壓燃氣進行加熱，利用兩級膨脹機裝置（一級為變膨脹比膨脹機、一級為定膨脹比膨脹機）對高壓燃氣進行降壓處理，以達到發(fā)動機燃燒所需的燃氣壓力，同時利用膨脹機對壓力能和余熱進行綜合利用，增大發(fā)動機輸出軸功，提高發(fā)動機系統(tǒng)效率，增加行駛里程，節(jié)約天然氣消耗。本發(fā)明的裝置結構緊湊、性能可靠，回收了80%的燃氣壓縮過程消耗的能量，顯著提高了天然氣作為發(fā)動機燃料的優(yōu)勢。
【專利說明】一種壓縮天然氣發(fā)動機余熱綜合利用系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及余熱綜合利用節(jié)能【技術領域】，特別是使用壓縮天然氣發(fā)動機(Compressed Natural Gas Engine, CNGE)的余熱綜合利用系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]世界經濟飛速發(fā)展，汽車保有量急劇增加，汽車給人們出行帶來了極大便利，對人類發(fā)展作出了巨大貢獻，但同時消耗大量石油資源、排出大量有害氣體，成為城市污染特別是PM2.5的重要源頭。統(tǒng)計資料表明，西方發(fā)達國家大中型城市的大氣污染中，約54%的一氧化碳C0、41%的氮氧化物N0X、28%的碳氧化物COx來自汽車尾氣。在我國，汽車尾氣也成為大氣污染的罪魁禍首。研究表明，廣州市空氣污染的主要污染源是:機動車尾氣占22%、工業(yè)污染占20.4%、建筑工地揚塵污染占19.2%，汽車尾氣被市民評為“最不可忍受的污染物”。為了解決這一問題，人們一直在努力改變能源結構，采用低公害/無公害的汽車發(fā)動機替代燃料。
[0003]目前已用于汽車發(fā)動機上的新能源主要包括液化石油氣、燃油和電動的混合動力、純電動、燃料電池、醇類燃料以及壓縮天然氣。液化石油氣推廣的主要缺點在于液化石油氣建設投資巨大，氣源的1/3靠海運進口，并且隨著石油價格的上漲，使用價格也日益提高。混合動力和純電動動力源主要受限于電池容量和壽命問題得不到較好解決，造成單車價值過高，短時間內難以大規(guī)模推廣。燃料電池主要指的是氫燃料電池，最大的問題是整車成本高，基礎建設加氫站跟不上，再加上電池壽命短，經濟性不佳。醇類燃料主要是甲醇和乙醇，取材比較容易，主要是糧食，但燃料本身對設備的腐蝕性太強，造成相關存儲和加注設備壽命太短，大規(guī)模推廣困難。與此相對應的是壓縮天然氣(CNG)燃料價格便宜、成分單一、儲量大、有害排放物少、安全可靠性高，抗暴震性能好而備受關注，成為汽車發(fā)動機的最佳代用燃料，市場應用廣泛，前景廣闊。
[0004]天然氣與煤炭、石油并列為世界能源的三大支柱。目前全世界天然氣的探明總儲量約140萬億立方米，折合石油為1232億噸，預計可開采200年。同時我國天然氣資源儲量豐富，探明儲量3.8萬億立方米。目前在我國四川省、中西部省份和海上已經形成了年產3230億立方米的生產能力。隨著被探明天然氣儲量的不斷增加，應用必將越來越廣泛，在能源結構中的地位將愈加重要。CNG (壓縮天然氣)作為清潔燃料的價格、環(huán)保優(yōu)勢日益明顯，已經在汽車發(fā)動機特別是出租車、公交車上得到廣泛應用。
[0005]CNG發(fā)動機汽車的工作過程:將高壓的壓縮天然氣沖入氣瓶，氣瓶中的壓力不大于公稱壓力20Mpa,防止壓力過大,溫度升高出現(xiàn)危險；也不能小于0.4Mpa,防止壓力過小，出現(xiàn)供氣不足。高壓的壓縮天然氣從儲氣瓶輸出，經過高壓電磁閥進入三級減壓閥，高壓電磁閥的開關由ECU控制，高壓減壓器的作用是將20Mpa?0.4Mpa的高壓壓縮天然氣經過減壓加熱將壓力調節(jié)到0.1Mpa?0.4Mpa之間。高壓天然氣在減壓過程中由于減壓膨脹，需要吸收大量的熱量，為防止減壓閥凍結，將發(fā)動機冷卻液引出到減壓器，對燃氣進行加熱。經減壓后的天然氣進入電控調節(jié)器，電控調節(jié)器根據(jù)發(fā)動機運行工況精確控制天然氣噴射量。經過調控的天然氣與空氣在混合器內充分混合后，進入發(fā)動機缸內，經火花塞點燃進行燃燒，火花塞的點火由ECU控制，氧傳感器即時監(jiān)控燃燒后的尾氣氧濃度，推算出空燃比，ECU根據(jù)氧傳感器的反饋信號及時修正天然氣的噴射量。
[0006]為提高CNG發(fā)動機能量利用效率，近幾年國內外的專家學者做了很多工作，比如缸內直噴技術、冷卻液加熱減壓器技術等，但多集中于缸內燃燒技術，對高壓天然氣壓力能和尾氣余熱利用較少。由于制取車用壓縮天然氣過程能耗較高(0.3?0.5kWh/kg)，而常規(guī)發(fā)動機通過氣瓶輸出的高壓燃氣經過減壓閥降壓，節(jié)流損失嚴重?，F(xiàn)有技術中還出現(xiàn)了CNGE余壓能量回收裝置，雖然在一定程度上利用了 CNGE的壓力能，但在使用過程中卻存在一系列問題，突出表現(xiàn)在:一是所利用缸套冷卻水的溫度較低，不利于充分利用壓力能，另一是CNG的壓力能釋放過程存在重大缺陷，直接使用膨脹機進行減壓，減壓過程中沒有穩(wěn)壓措施，壓力源的壓力在逐步衰減，導致膨脹機始終處于變膨脹比下工作，使得膨脹機對外輸出的能量不穩(wěn)定，且使得膨脹機的出氣壓力不穩(wěn)定，影響下游的CNGE正常穩(wěn)定工作。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的上述缺點和不足，提出一種壓縮天然氣發(fā)動機(CNGE)余熱綜合利用系統(tǒng)及方法，是一種新型的燃氣供給節(jié)能系統(tǒng)，利用供氣系統(tǒng)的壓降和發(fā)動機尾氣及缸套水余熱，具體是利用CNGE的尾氣及缸套水余熱對高壓燃氣進行降壓處理，高壓燃氣的降壓是使用變膨脹比結合定膨脹比的膨脹機裝置并結合穩(wěn)壓裝置，實現(xiàn)對高壓燃氣的穩(wěn)定利用，提高了發(fā)動機出功和效率，可適合于各種CNG發(fā)動機。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明的技術解決方案是:
[0009]一種壓縮天然氣發(fā)動機(CNGE)余熱綜合利用系統(tǒng)，包括通過燃氣管路連接的CNG儲氣裝置、電磁閥、換熱器組、膨脹機組、穩(wěn)壓閥組、燃氣噴嘴、燃氣混合器、CNGE，其特征在于:
[0010]所述膨脹機組包括相互串聯(lián)的至少一臺變膨脹比膨脹機和至少一臺定膨脹比膨脹機；所述換熱器組至少包括換熱器1、II ;所述穩(wěn)壓閥組至少包括穩(wěn)壓閥1、II ;所述CNGE的尾氣管路中設有增壓器單元，所述增壓器單元包括增壓器渦輪、增壓器壓氣機；其中，
[0011]所述CNG儲氣裝置的出氣口和所述至少一臺變膨脹比膨脹機的進氣口間的燃氣管路上至少設置所述電磁閥及換熱器I，所述至少一臺變膨脹比膨脹機的出氣口和所述至少一臺定膨脹比膨脹機間的燃氣管路上至少設置所述換熱器II及穩(wěn)壓閥I，所述至少一臺定膨脹比膨脹機的出氣口和所述燃氣噴嘴間的燃氣管路上至少設置穩(wěn)壓閥II，
[0012]所述增壓器渦輪驅動增壓器壓氣機，所述增壓器壓氣機將空氣升壓后輸送至燃氣混合器，所述增壓器渦輪由CNGE的尾氣流驅動，各所述換熱器內的冷流體為壓縮天然氣，熱流體為CNGE的尾氣。
[0013]優(yōu)選地，所述CNG儲氣裝置通過加氣閥門將CNG加注其中，儲存不高于20MPa的壓
縮天然氣。
[0014]優(yōu)選地，所述電磁閥用于控制CNGE供氣系統(tǒng)的通斷，由發(fā)動機電子控制單元E⑶控制，轉換燃料供給。
[0015]優(yōu)選地，各穩(wěn)壓閥安裝于各膨脹機后，以穩(wěn)定從膨脹機出口降壓的壓力。[0016]優(yōu)選地，所述增壓器壓氣機的進口端設空氣過濾器。
[0017]優(yōu)選地，所述燃氣噴嘴前的燃氣管路上還設置有過濾器。
[0018]優(yōu)選地，所述至少一臺變膨脹比膨脹機的膨脹比是可變的，工作范圍為3?20，所述至少一臺定膨脹比膨脹機工作過程中膨脹比保持不變，膨脹比為5?20。
[0019]優(yōu)選地，所述至少一臺定膨脹比膨脹機的出氣口和所述燃氣噴嘴間的燃氣管路上還設置有換熱器III，該換熱器內的冷流體為壓縮天然氣，熱流體為CNGE的尾氣。
[0020]優(yōu)選地，所述CNGE的缸套冷卻水設有外循環(huán)管路，各換熱器的熱流體側的進口處設有管路切換裝置，所述管路切換裝置將所述外循環(huán)管路以及所述CNGE的尾氣擇一或同時地連接至各換熱器的熱流體側。
[0021]優(yōu)選地，各換熱器可設計為兩種不同熱流體串聯(lián)式或并聯(lián)式，由兩種熱流體共同加熱同一股天然氣。優(yōu)選地，所述CNGE的尾氣先部分或全部地經過各換熱器，然后再匯總或單獨通過所述增壓器渦輪，以便于用較高的溫度加熱天然氣，從而獲得更高的膨脹功，更好地利用天然氣壓力能，或，所述CNGE的尾氣先流經所述增壓器渦輪，然后再分流至各所述換熱器。
[0022]優(yōu)選地，所述換熱器1、II的熱流體由所述CNGE尾氣提供，換熱器III的熱流體由CNGE缸套冷卻水提供，或，所述換熱器1、II的熱流體由CNGE缸套冷卻水提供，換熱器III的熱流體由所述CNGE尾氣提供。
[0023]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)中，所述至少一臺定膨脹比膨脹機之前的各部件通過高壓燃氣管路連接，之后的各部件通過低壓燃氣管路連接。
[0024]優(yōu)選地，各膨脹機均可為多級組合式膨脹機，各膨脹機均可為活塞式、螺桿式、葉片式或混合式膨脹機，所述定膨脹比膨脹機還可以是微型向心式膨脹機。
[0025]優(yōu)選地，各換熱器可以是管殼式、板翅式、及螺旋管式等結構。
[0026]本發(fā)明的壓縮天然氣發(fā)動機(CNGE)余熱綜合利用系統(tǒng)，其工作流程為:使用壓縮天然氣燃料的發(fā)動機工作時，從壓縮氣瓶中流出的高壓燃氣首先通過電磁閥，進入換熱器I吸收發(fā)動機尾氣或缸套水余熱升溫；換熱升溫后的高壓燃氣通過一級變膨脹比膨脹機膨脹做功，將20MPa的燃氣壓力降到0.5?2MPa之間的某一設計壓力，隨著工作時間推移，儲氣罐內壓力不斷降低，所以一級膨脹機工作過程處于變膨脹比情況；一次降壓降溫后的高壓燃氣經過換熱器II和穩(wěn)壓閥I再次吸收發(fā)動機尾氣或缸套水余熱升溫，然后進入二級膨脹機膨脹做功，將壓力由一級膨脹機出口壓力降低到0.05?0.2MPa左右，二級膨脹機工作過程中進出口壓力穩(wěn)定，為定膨脹比膨脹機；膨脹降壓降溫后的常壓燃氣再次通過穩(wěn)壓閥II和換熱器III進一步吸收余熱，既防止管路“結冰”現(xiàn)象，又提高進入發(fā)動機缸內的燃氣溫度，節(jié)約熱能；升溫后的常壓高溫燃氣經過過濾器濾除燃氣中的液滴和細小固體顆粒，再通過燃氣噴嘴與經過渦輪增壓器的空氣噴射到發(fā)動機氣缸前混合器中進行混合，最后進入發(fā)動機燃燒室。燃燒做功后，發(fā)動機排氣經過增壓器渦輪的尾氣和高溫氣缸缸套水用于換熱器組1、IIJII的熱源，對于不帶渦輪增壓器的發(fā)動機，發(fā)動機排氣尾氣直接作為換熱器組1、I1、III的熱源，根據(jù)不同的發(fā)動機設計，換熱器III也可取消，常壓常溫燃氣經過濾后進入混合器在進入發(fā)動機內燃燒做功。
[0027]所述的CNGE余熱高效利用系統(tǒng)中，換熱器的換熱循環(huán)主要有四種方案:方案一，對于渦輪增壓發(fā)動機，發(fā)動機氣缸排氣經過增壓器渦輪降壓做功后的尾氣，部分或全部進入換熱器作為熱流體提供熱源供天然氣燃料升溫；方案二，對于渦輪增壓發(fā)動機，發(fā)動機氣缸排氣先部分或全部進入換熱器作為熱流體提供熱源供天然氣燃料升溫，然后再進入增壓器渦輪繼續(xù)膨脹；方案三，對于無渦輪增壓發(fā)動機，發(fā)動機氣缸排氣的尾氣部分或全部進入換熱器作為熱流體加熱天然氣；方案四，發(fā)動機缸套冷卻水的部分或全部進入換熱器作為熱流體加熱天然氣。上述四種方案還可進行組合，即每個換熱器的熱量可以單獨來自發(fā)動機尾氣或缸套水，也可以是混合加熱。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了壓縮天然氣發(fā)動機(CNGE)余熱綜合利用方法，利用本發(fā)明的壓縮天然氣發(fā)動機(CNGE)余熱綜合利用系統(tǒng)，其特征在于，在所述CNGE的燃氣供應管路上設置相互串聯(lián)的至少一臺變膨脹比膨脹機和至少一臺定膨脹比膨脹機，各膨脹機前設置換熱器，各膨脹機后設置穩(wěn)壓閥，最后一級膨脹機的穩(wěn)壓閥后可選擇性地設置換熱器，所述CNGE的尾氣管路中設有增壓器渦輪，各所述換熱器內的冷流體通CNG，所述增壓器渦輪之前或之后的CNGE尾氣作為熱流體通入各所述換熱器內，CNGE的缸套冷卻水可選擇性地切入各所述換熱器的熱流體側。
[0029]本發(fā)明的壓縮天然氣發(fā)動機余熱綜合利用系統(tǒng)及方法，采用了換熱器組和膨脹機組來代替減壓閥，并利用一級變膨脹比膨脹機和一級定膨脹比膨脹機相配合，既最大限度地利用了天然氣壓力能和尾氣及缸套水余熱，結構上又比較簡單合理，可以有效實現(xiàn)余熱余壓的綜合梯級利用，運行過程中發(fā)動機出功和效率平均增加5?10%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明的壓縮天然氣發(fā)動機余熱綜合利用系統(tǒng)實施例1的結構示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明的壓縮天然氣發(fā)動機余熱綜合利用系統(tǒng)實施例2的結構示意圖；
[0032]圖3為本發(fā)明的壓縮天然氣發(fā)動機余熱綜合利用系統(tǒng)實施例3的結構示意圖；
[0033]圖4為本發(fā)明的壓縮天然氣發(fā)動機余熱綜合利用系統(tǒng)實施例4的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0034]為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0035]圖1為本發(fā)明的實施例1。本發(fā)明的CNGE余熱高效利用系統(tǒng)包括充氣閥1，氣瓶2，電磁閥3，換熱器4、5、8，穩(wěn)壓閥6、7，過濾器9，燃氣噴嘴10，混合器11，發(fā)動機燃燒室12，空氣濾清器13，天然氣源A，空氣B，膨脹機組E1/E2，增壓器渦輪Tl，增壓器壓氣機C。膨脹機組E1/E2包括一級變膨脹比膨脹機El和二級定膨脹比膨脹機E2，一級膨脹機El的膨脹比是可變的，工作范圍為3?20，進口通過換熱器4與儲氣瓶的氣源連接；二級膨脹機E2的膨脹比為5?20，工作過程中是穩(wěn)定的，出口通過穩(wěn)壓閥7、換熱器8、過濾器9、燃氣噴嘴10等進入燃氣混合器11并進入發(fā)動機氣缸12。換熱器組包括至少與膨脹機組E1/E2相配套的兩組換熱器4、5，換熱器4在膨脹機El前置用于加熱高壓燃氣，換熱器5在膨脹機E2前置用于加熱膨脹降溫后的高壓燃氣，換熱器8在過濾器9前置用于加熱低壓燃氣，換熱器組串聯(lián)在系統(tǒng)管路的不同位置，換熱器組與發(fā)動機排氣口或發(fā)動機帶的增壓器渦輪出口或發(fā)動機缸套水相連，由其提供熱介質。發(fā)動機氣缸排氣還可以先經過換熱器4、5、8進行換熱加熱天然氣后再進入增壓器渦輪Tl，然后排出。膨脹機組、換熱器組、發(fā)動機、渦輪增壓器等通過高壓/低壓燃氣管和閥門相連通。A是加氣站或其他氣源，通過加氣閥門I加注到壓縮天然氣儲氣瓶2中，氣瓶儲存不高于20MPa的壓縮天然氣，具體壓力由加氣站的充氣壓力決定；電磁閥3用于控制供氣系統(tǒng)通斷，同時由發(fā)動機電子控制單元ECU控制，轉換燃料供給；穩(wěn)壓閥6、7安裝于膨脹機后，是為了穩(wěn)定從膨脹機出口降壓的壓力；通過穩(wěn)壓閥7的天然氣經過過濾器9，過濾掉燃氣中的液滴和細小的固體顆粒物，通過燃氣噴嘴10噴射到混合器11中；B是外界空氣，通過空氣過濾器13，進入增壓器壓氣機C的進口端，增壓器渦輪Tl與增壓器壓氣機C同軸驅動，過濾后空氣經過增壓器壓氣機C增壓后進入混合器11?；旌虾蟮目諝馓烊粴饣旌蠚膺M入發(fā)動機12，發(fā)動機的尾氣或經過渦輪增壓器的尾氣或缸套水進入換熱器4、5、8降溫換熱；系統(tǒng)中1、2、3、4、5、6、E1、E2是高壓部分，通過高壓管路連接；
7、8、9、10、11、12、13、Tl、C是常壓部分，通過低壓管路連接
[0036]其工作過程如下:從壓縮氣瓶2中流出的高壓燃氣首先通過電磁閥3，進入換熱器4吸收發(fā)動機尾氣或缸套水余熱升溫；換熱升溫后的高壓燃氣通過一級變膨脹比膨脹機El膨脹做功，將20MPa的燃氣壓力降到0.5?2MPa之間的某一設計壓力，隨著工作時間推移，儲氣罐內壓力不斷降低，一級膨脹機工作過程為變膨脹比；一次降壓降溫后的高壓燃氣經過換熱器5和穩(wěn)壓閥6再次吸收發(fā)動機尾氣或缸套水余熱升溫，然后進入二級膨脹機E2膨脹做功，將壓力由一級膨脹機出口壓力降低到0.05?0.2MPa左右，二級膨脹機工作過程中進出口壓力穩(wěn)定，為定膨脹比膨脹機；膨脹降壓降溫后的常壓燃氣再次通過穩(wěn)壓閥7和換熱器8進一步吸收余熱，既防止管路“結冰”現(xiàn)象，又提高進入發(fā)動機缸內溫度；升溫后的常壓高溫燃氣經過過濾器9濾除燃氣中的液滴和細小固體顆粒，再通過燃氣噴嘴10與經過渦輪增壓器的空氣噴射到發(fā)動機氣缸前混合器11中進行混合，最后進入發(fā)動機燃燒室。燃燒做功后，發(fā)動機排氣經過增壓器渦輪的尾氣和高溫氣缸缸套水用于換熱器組4、5、8的熱源，對于不帶渦輪增壓器的發(fā)動機，發(fā)動機排氣尾氣直接作為換熱器組4、5、8的熱源，根據(jù)不同的發(fā)動機設計，換熱器8也可取消，常壓常溫燃氣經過濾后進入混合器11在進入發(fā)動機內燃燒做功。
[0037]圖2是本發(fā)明實施例2，其主體結構與實施例1相同，僅僅改變了換熱器的連接部分。壓縮天然氣發(fā)動機缸套冷卻水經過管路分別與換熱器4、5、8連接，提供熱源加熱天然氣，完成余熱利用循環(huán)。
[0038]圖3是本發(fā)明的實施例3，其主體結構與實施例1相同，僅僅改變了換熱器的連接部分。換熱器4、5、8的熱流體可以來源于發(fā)動機尾氣和缸套冷卻水，換熱器可以設計為兩種不同熱流體串聯(lián)式或并聯(lián)式，由兩種熱流體共同加熱同一股天然氣。
[0039]圖4是本發(fā)明的實施例4，其主體結構與實施例1相同，僅僅改變了換熱器的熱流體流動過程。即在渦輪增壓發(fā)動機中，發(fā)動機氣缸的排氣先部分或全部地經過換熱器4、5、8中的全部或某個換熱器，然后再匯總或單獨通過增壓器渦輪Tl，以便于用較高的溫度加熱天然氣，從而獲得更高的膨脹功，更好地利用天然氣壓力能。
[0040]上述實施例也可以發(fā)生變化，采取組合式布置，例如換熱器4、5的熱流體由發(fā)動機尾氣提供、換熱器8的熱流體由缸套冷卻水提供，或者換熱4的熱流體由缸套冷卻水提供、換熱器5、8的熱流體由發(fā)動機尾氣提供。
[0041]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的范圍之內。
【權利要求】
1.一種壓縮天然氣發(fā)動機(CNGE)余熱綜合利用系統(tǒng)，包括通過燃氣管路連接的壓縮天然氣(CNG)儲氣裝置、電磁閥、換熱器組、膨脹機組、穩(wěn)壓閥組、燃氣噴嘴、燃氣混合器、CNGE，其特征在于: 所述膨脹機組包括相互串聯(lián)的至少一臺變膨脹比膨脹機和至少一臺定膨脹比膨脹機；所述換熱器組至少包括換熱器1、II ;所述穩(wěn)壓閥組至少包括穩(wěn)壓閥1、II ;所述CNGE的尾氣管路中設有增壓器單元，所述增壓器單元包括增壓器渦輪、增壓器壓氣機；其中， 所述CNG儲氣裝置的出氣口和所述至少一臺變膨脹比膨脹機的進氣口間的燃氣管路上至少設置所述電磁閥及換熱器I，所述至少一臺變膨脹比膨脹機的出氣口和所述至少一臺定膨脹比膨脹機間的燃氣管路上至少設置所述換熱器II及穩(wěn)壓閥I，所述至少一臺定膨脹比膨脹機的出氣口和所述燃氣噴嘴間的燃氣管路上至少設置穩(wěn)壓閥II， 所述增壓器渦輪驅動增壓器壓氣機，所述增壓器壓氣機將空氣升壓后輸送至燃氣混合器，所述增壓器渦輪由CNGE的尾氣流驅動，各所述換熱器內的冷流體為壓縮天然氣，熱流體為CNGE的尾氣。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述CNG儲氣裝置通過加氣閥門將CNG加注其中，儲存不高于20MPa的壓縮天然氣。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁閥用于控制CNGE供氣系統(tǒng)的通斷，由發(fā)動機電子控制單元ECU控制，轉換燃料供給。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，各穩(wěn)壓閥安裝于各膨脹機后，以穩(wěn)定從膨脹機出口降壓的壓力。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述增壓器壓氣機的進口端設空氣過濾器。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃氣噴嘴前的燃氣管路上還設置有過濾器。
7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一臺變膨脹比膨脹機的膨脹比是可變的，工作范圍為3?20，所述至少一臺定膨脹比膨脹機工作過程中膨脹比保持不變，膨脹比為5?20。
8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一臺定膨脹比膨脹機的出氣口和所述燃氣噴嘴間的燃氣管路上還設置有換熱器III，該換熱器內的冷流體為壓縮天然氣，熱流體為CNGE的尾氣。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述CNGE的缸套冷卻水設有外循環(huán)管路，各換熱器的熱流體側的進口處可以連接所述外循環(huán)管路和/或所述CNGE的尾氣。
10.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，各換熱器可設計為兩種不同熱流體串聯(lián)式或并聯(lián)式，由兩種熱流體共同加熱同一股天然氣。
【文檔編號】F02G5/04GK103437870SQ201310314731
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權日:2013年7月24日
【發(fā)明者】許劍, 郭歡, 王曉東, 徐玉杰, 紀律, 曹和平, 陳海生, 譚春青 申請人:中國科學院工程熱物理研究所