CN104949388A - 梯级利用集中式双管型能源站系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种梯级利用集中式双管型能源站系统，属于节能环保技术领域，该系统包含两路独立水系统，一次水系统由热源系统、低温发电机组、低温余热溴化锂机组、换热器、溴化锂二类热泵机组、压缩式热泵机组、多个阀门及管道组成。热源系统与多个阀门依次相连组成主管道，低温发电机组、低温余热溴化锂机组、换热器、溴化锂二类热泵机组、压缩式热泵机组分别通过进、出口阀门连接主管道。二次水系统由低温余热溴化锂机组、换热器、溴化锂二类热泵机组、压缩式热泵机组、循环泵、多个阀门及两套总回水管和总供水管组成。该系统方便集中管理和控制，利用能源梯级利用，本发明可达到节能，能源供应调节能力强，多种能源输出，以及输出稳定的效果。

Description

梯级利用集中式双管型能源站系统

技术领域

本发明属于绿色、节能、环保技术领域，特别涉及用于大型能源站系统。

背景技术

直至目前，我国的制冷、供暖的能源站还是以小型，零散的居多，从而造成初投资高，管理混乱，管理人员(含运行人员、维修人员)增多，管理费增加，还不节能，能源利用不充分，能源浪费大等一系列问题。现行的能源站能源供应单一，能源供应调节能力差，稳定性差。

发明内容

本发明的目的是为克服已有能源站管理混乱，管理费增加，不节能，能源浪费大，能源供应单一，能源供应调节能力差，不稳定，初投资高等问题。设计出一种梯级利用集中式双管型能源站系统，具有节能，节省人力，节省初投资，能源供应调节能力强，可多种能源输出，能源输出稳定的效果。

本发明提出的一种梯级利用集中式双管型能源站系统，其特征在于，分两路独立的水系统，分别是一次水系统和二次水系统；一次水系统包括地热抽水井、潜水泵、地热回灌井、低温发电机组、低温余热溴化锂机组、换热器、溴化锂二类热泵机组、压缩式热泵机组、以及多个阀门以及管道；其中，地地热抽水井、潜水泵和地热回灌井构成热源系统；热抽水井中的潜水泵通过主管道依次连接第一阀门，第四阀门，第七阀门，第十阀门，第十三阀门后与地热回灌井入口相连；低温发电机组的入口通过第二阀门与主管道的第一阀门的进口相连，出口通过第三阀门与主管道的第一阀门的出口相连；低温余热溴化锂机组的入口通过第五阀门与主管道的第四阀门的进口相连，出口通过第六阀门与主管道的第四阀门的出口相连；换热器的入口通过第八阀门与主管道的第七阀门的进口相连，出口通过第九阀门与主管道的第七阀门的出口相连；溴化锂二类热泵机组的入口通过第十一阀门与主管道的第十阀门的进口连接，出口通过第十二阀门与主管道的第十阀门的出口相连；压缩式热泵机组的入口通过第十四阀门与主管道的第十三阀门的进口连接，出口通过第十五阀门15与主管道的第十三阀门的出口相连；二次水系统包括：、低温余热溴化锂机组、换热器、溴化锂二类热泵机组、压缩式热泵机组、循环泵、多个阀门及两套总回水管和总供水管。；其中，由第一总回水管分别通过第十六阀门、第十八阀门、第二十阀门与相应的压缩式热泵机组、溴化锂二类热泵机组、换热器的进口相连，压缩式热泵机组、溴化锂二类热泵机组、换热器的出口分别与第十七阀门、第十九阀门、第二十一阀门相连，第十七阀门、第十九阀门、第二十一阀门各自通过循环泵与第一总供水管相连；第二总回水管通过第二十一阀门与低温余热溴化锂机组的入口相连，低温余热溴化锂机组的出口与第二十三阀门相连，第二十三阀通过循环泵与第二总供水管相连。

本发明的特点及有益效果：

本系统具有大型化，系统化、集成化等特点，此系统便于集中管理，集中控制，利用能源梯级利用，可达到节能，节省人力，节省初投资，能源供应调节能力强，可多种能源输出(供冷、供热、供电)，能源输出稳定的效果。建立集中能源站，节约占地面积。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图中：地热抽水井A、潜水泵a、低温发电机组B、低温余热溴化锂机组C、换热器D、溴化锂二类热泵机组E、压缩式热泵机组F、地热回灌井G、通过循环泵b、第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4、第五阀门5、第六阀门6、第七阀门7、第八阀门8、第九阀门9、第十阀门10、第十一阀门11、第十二阀门12、第十三阀门13、第十四阀门14、第十五阀门15、第十六阀门16、第十七阀门17、第十八阀门18、第十九阀门19、第二十阀门20、第二十一阀门21、第二十二阀门22、第二十三阀门23、总供水管(一)、总供水管(二)、总回水管(三)、总回水管(四)。

具体实施方式

本发明提出的一种梯级利用集中式双管型能源站系统,结合系统附图及实施例详细说明如下：

本发明的梯级利用集中式双管型能源站系统组成实施例结构如图1所示，本系统分两路独立的水系统，分别是一次水系统和二次水系统。一次水系统包括地热抽水井A、潜水泵a、地热回灌井G、低温发电机组B、低温余热溴化锂机组C、换热器D、溴化锂二类热泵机组E、压缩式热泵机组F、以及多个阀门以及管道；其中，地热抽水井A、潜水泵a和地热回灌井G构成热源系统。地热抽水井A中的潜水泵a通过主管道依次连接第一阀门1，第四阀门4，第七阀门7，第十阀门10，第十三阀门13后与地热回灌井G入口相连；低温发电机组B的入口通过第二阀门2与主管道的第一阀门1的进口相连，出口通过第三阀门3与主管道的第一阀门1的出口相连；低温余热溴化锂机组C的入口通过第五阀门5与主管道的第四阀门4的进口相连，出口通过第六阀门6与主管道的第四阀门4的出口相连；换热器D的入口通过第八阀门8与主管道的第七阀门7的进口相连，出口通过第九阀门9与主管道的第七阀门7的出口相连；溴化锂二类热泵机组E的入口通过第十一阀门11与主管道的第十阀门10的进口连接，出口通过第十二阀门12与主管道的第十阀门10的出口相连；压缩式热泵机组F的入口通过第十四阀门14与主管道的第十三阀门13的进口连接，出口通过第十五阀门15与主管道的第十三阀门13的出口相连。二次水系统包括：循环泵b、低温余热溴化锂机组C、换热器D、溴化锂二类热泵机组E、压缩式热泵机组F、多个阀门以及两套总供水管和总回水管管道；其中，总回水管(四)分别通过第十六阀门16与压缩式热泵机组F的进口相连，通过第十八阀门18与溴化锂二类热泵机组E的进口相连，通过第二十阀门20与换热器D的进口相连；压缩式热泵机组F、溴化锂二类热泵机组E、换热器D的出口分别与第十七阀门17、第十九阀门19、第二十一阀门21相连，第十七阀门17、第十九阀门19、第二十一阀门21各自通过循环泵b与总供水管(二)相连；总回水管(三)通过第二十二阀门22与低温余热溴化锂机组C的入口相连，低温余热溴化锂机组C的出口与第二十三阀门23相连，第二十三阀门23通过循环泵b与总供水管(一)相连。

本发明的各部件详细说明如下：如图1所示，本系统分为四部分：

第I部分为由地热抽水井A、潜水泵a、地热回灌井G构成的热源系统，可在第一阀门1的入口前的主管道增加缓冲水箱和水泵。此部分也可以为热电厂、核能、工业余热、太阳能等所构成的热源系统。

第II部分主要由水管道和相应阀门组成。水管道可采用钢管、塑料管或复合管等；阀门可采用常规蝶阀、球阀或闸阀中任一种手动或电动调节阀门。

第III部分中低温发电机组B、低温余热溴化锂机组C、换热器D、溴化锂二类热泵机组E、压缩式热泵机组F均为常规产品；

第IV部分主要由水管道、循环泵和相应阀门组成。水管道可采用钢管、塑料管或复合管等；阀门可采用常规蝶阀、球阀或闸阀中任一种手动或电动调节阀门。循环泵采用常用的清水泵。

本发明还可包括第二个或三个以上地热抽水井，和缓冲水箱和水泵，各地热抽水井分别连接在主管道上，缓冲水箱和水泵安装在在第一阀门的入口前的主管道中。

本发明第I部分可以为热电厂、核能、工业余热、太阳能等所构成的热源系统。

本发明中阀门可设置手动或电动调节。阀门为蝶阀、球阀、闸阀等常规阀门。可配控制系统进行控制。

本发明第III部分中的低温余热发电机组B、低温余热制冷机组C、换热器换热机组D、溴化锂二类热泵机组E、压缩式热泵机组F,每种机组可采用多个，各种机组可增减，也可随意组合。

本发明第IV部分的循环泵b既可分别安装在低温余热制冷机组C、换热器换热机组D、溴化锂二类热泵机组E、压缩式热泵机组F的出口管路上，也可安装在其进口管路上。

本实施例系统工作过程如下：本系统工作时，一次水系统主管道各阀门1、4、7、10、13关闭，其它阀门开启。

本发明的一次水流向为：由地热抽水井A中的潜水泵a经管路系统到低温余热发电机组B，经过阀门2，阀门3到低温余热制冷机组C，经过阀门5、阀门6到换热器D，经过阀门8，阀门9到溴化锂二类热泵机组E，经过阀门11、阀门12到压缩式热泵机组F，经过阀门14、阀门15、最后通过管路回到地热回灌井G。

其中低温余热发电子系统中的阀门1、低温余热制冷子系统中的阀门4、换热器换热子系统中的阀门7、溴化锂二类热泵子系统中的阀门10、压缩式热泵子系统中的阀门13为盘通。

本发明的二次水流向为：由总回水管(四)分别流向阀门16、阀门18、阀门20经过相应的压缩式热泵机组F、溴化锂二类热泵机组E、换热器D后分别从阀门17、阀门19、阀门21流出，然后经过相应的循环泵b，最后汇总到总供水管(二)；由总回水管(三)流向阀门22经过低温余热制冷机组C后从阀门23流出，然后经过循环泵b，最后汇总到总供水管(一)。

低温发电机组B作为低温余热发电子系统：地热抽水井A中的潜水泵a输出的热水由II部分的主管路经阀门2进入低温发电机组B的入口，然后由低温发电机组B的出口流出，经阀门3回到II部分的主管路；利用余热驱动进行发电所需余热温度大于等于60℃，

低温余热溴化锂机组C作为低温余热制冷子系统：一次水系统中低温余热发电子系统输出的热水由II部分的主管路经阀门5进入低温余热溴化锂机组C的入口，然后由低温余热溴化锂机组C的出口流出，经阀门6回到第II部分的主管路；二次水系统由第IV部分的总回水管(三)经阀门22进入低温余热溴化锂机组C的另一入口，然后由低温余热溴化锂机组C的另一出口流出，经阀门23和循环泵b回到第IV部分的总供水管(一)；利用余热驱动进行制冷，所需余热温度大于等于75℃。

换热器D作为换热器换热子系统：低温余热制冷子系统输出的热水由第II部分的主管路经阀门8进入换热器D的入口，然后由换热器D的出口流出，经阀门9回到第II部分的主管路；二次水系统由第IV部分的总回水管(四)经阀门20进入换热器D的另一入口，然后由换热器D的另一出口流出，经阀门21和循环泵b回到第IV部分的总供水管(二)；进行直接换热，所需余热温度大于等于35℃。

溴化锂二类热泵机组E作为溴化锂二类热泵子系统：换热器换热子系统输出的热水由第II部分的主管路经阀门11进入溴化锂二类热泵机组E的入口，然后由溴化锂二类热泵机组E的出口流出，经阀门12回到II部分的主管路；二次水系统由第IV部分的总回水管(四)经阀门18进入溴化锂二类热泵机组E的另一入口，然后由溴化锂二类热泵机组E的另一出口流出，经阀门19和循环泵b回到第IV部分的总供水管(二)；利用余热驱动提高系统水温，所需余热温度大于等于30℃。

压缩式热泵机组F作为压缩式热泵子系统：溴化锂二类热泵子系统输出热水由第II部分的主管路经阀门14进入压缩式热泵机组F的入口，然后由压缩式热泵机组F的出口流出，经阀门15回到第II部分的主管路注入地热回灌井G；二次水系统由第IV部分的总回水管(四)经阀门16进入压缩式热泵机组F的另一入口，然后由压缩式热泵机组F的另一出口流出，经阀门17和循环泵b回到第IV部分的总供水管(二)；利用压缩式热泵提取余热温度，所需余热温度大于等于10℃。

Claims (4)

1.一种梯级利用集中式双管型能源站系统，其特征在于，分两路独立的水系统，分别是一次水系统和二次水系统；一次水系统包括地热抽水井、潜水泵、地热回灌井、低温发电机组、低温余热溴化锂机组、换热器、溴化锂二类热泵机组、压缩式热泵机组、以及多个阀门以及管道；其中，地地热抽水井、潜水泵和地热回灌井构成热源系统；热抽水井中的潜水泵通过主管道依次连接第一阀门，第四阀门，第七阀门，第十阀门，第十三阀门后与地热回灌井入口相连；低温发电机组的入口通过第二阀门与主管道的第一阀门的进口相连，出口通过第三阀门与主管道的第一阀门的出口相连；低温余热溴化锂机组的入口通过第五阀门与主管道的第四阀门的进口相连，出口通过第六阀门与主管道的第四阀门的出口相连；换热器的入口通过第八阀门与主管道的第七阀门的进口相连，出口通过第九阀门与主管道的第七阀门的出口相连；溴化锂二类热泵机组的入口通过第十一阀门与主管道的第十阀门的进口连接，出口通过第十二阀门与主管道的第十阀门的出口相连；压缩式热泵机组的入口通过第十四阀门与主管道的第十三阀门的进口连接，出口通过第十五阀门15与主管道的第十三阀门的出口相连；二次水系统包括：、低温余热溴化锂机组、换热器、溴化锂二类热泵机组、压缩式热泵机组、循环泵、多个阀门及两套总回水管和总供水管。；其中，由第一总回水管分别通过第十六阀门、第十八阀门、第二十阀门与相应的压缩式热泵机组、溴化锂二类热泵机组、换热器的进口相连，压缩式热泵机组、溴化锂二类热泵机组、换热器的出口分别与第十七阀门、第十九阀门、第二十一阀门相连，第十七阀门、第十九阀门、第二十一阀门各自通过循环泵与第一总供水管相连；第二总回水管通过第二十一阀门与低温余热溴化锂机组的入口相连，低温余热溴化锂机组的出口与第二十三阀门相连，第二十三阀通过循环泵与第二总供水管相连。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括第二个或三个以上地热抽水井，和缓冲水箱和水泵，各地热抽水井分别连接在主管道上，缓冲水箱和水泵安装在在第一阀门的入口前的主管道中。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，热源系统可以为热电厂、核能、工业余热、太阳能中的一种。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所有阀门为蝶阀、球阀、闸阀中的一种常规阀门，所述阀门为手动阀门，或通过控制系统进行控制的电动调节阀门。