CN105443245A - 一种教学园区分布式能源站供热制冰系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种教学园区分布式能源站供热制冰系统，包括燃气轮机、第一发电机、余热锅炉、制冰车间、热水制备站及变电站。燃气轮机通过第一发电机与变电站相连。燃气轮机设有烟气输出管道，余热锅炉设有烟气输入管道与第一蒸汽输出管道。烟气输入管道与烟气输出管道相连通。制冰车间设有第一蒸汽输入管道，且第一蒸汽输入管道与第一蒸汽输出管道相连通。热水制备站设有第二蒸汽输入管道，且第二蒸汽输入管道与第一蒸汽输出管道相连通。本发明利用燃气轮机的高温烟气的热能给余热锅炉加热并产生蒸汽，通过蒸汽把热能提供给制冰车间与热水制备站，制冰车间与热水制备站能相应转换为冰能和热水热能，能避免了能源浪费现象。

Description

一种教学园区分布式能源站供热制冰系统
技术领域
本发明涉及一种分布式能源站供热系统，尤其是涉及一种教学园区分布式能源站供热制冰系统。
背景技术
无论是电厂还是能源站，是否能最大限度的利用能源，提高能源的利用效率，成为许多业主单位极为关注的事情。其中，教学园区分布式能源站地处教学园区附近，其能源站主要对教学园区供给电力、热水或冷源。但是，由于季节问题，分布式能源站所产生的蒸汽量有盈余。特别是在夏季，生活热源需求量全年夏少冬多，外加教学园区内放假师生离校，热水需求量就更少，使得工业热负荷和热水往往有大量盈余，导致余热锅炉低压蒸汽的余热无法充分利用。
发明内容
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种教学园区分布式能源站供热制冰系统，它能使得教学园区分布式能源站所产生的热能得以充分利用。
其技术方案如下：一种教学园区分布式能源站供热制冰系统，包括：燃气轮机与第一发电机，所述燃气轮机与所述第一发电机相连，所述燃气轮机设有烟气输出管道；余热锅炉，所述余热锅炉设有烟气输入管道与第一蒸汽输出管道，所述烟气输入管道与所述烟气输出管道相连通，所述余热锅炉用于将从所述烟气输入管道进入的高温烟气给所述余热锅炉的锅炉水进行加热，使得所述锅炉水加热后产生蒸汽；制冰车间，所述制冰车间设有第一蒸汽输入管道，所述第一蒸汽输入管道与所述第一蒸汽输出管道相连通，所述制冰车间用于将蒸汽的热能转化为冷源存储在冰块中；热水制备站，所述热水制备站设有第二蒸汽输入管道，所述第二蒸汽输入管道与所述第二蒸汽输出管道相连通，所述热水制备站用于根据蒸汽的热能得到热水；及变电站，所述第一发电机与所述变电站相连。
在其中一个实施例中，还包括：抽凝器蒸汽轮机与第二发电机，所述抽凝器蒸汽轮机与所述第二发电机相连，所述余热锅炉设有第二蒸汽输出管道，所述抽凝器蒸汽轮机设有第三蒸汽输入管道，所述第二蒸汽输出管道与所述第三蒸汽输入管道相连通，所述抽凝器蒸汽轮机用于将蒸汽的热能转化为机械动能、并使得第二发电机发电，所述第二发电机与所述变电站相连。
在其中一个实施例中，所述第一蒸汽输出管道输出的蒸汽为低压蒸汽，所述低压蒸汽的压力范围为：0.4～0.8MPa，所述第二蒸汽输出管道输出的蒸汽为高压蒸汽，所述高压蒸汽的压力范围为：3～4MPa。
在其中一个实施例中，所述抽凝器蒸汽轮机设有第三蒸汽输出管道，所述制冰车间设有第四蒸汽输入管道，所述热水制备站设有第五蒸汽输入管道，所述第三蒸汽输出管道与所述第四蒸汽输入管道、第五蒸汽输入管道相连通。
在其中一个实施例中，所述第三蒸汽输出管道输出的蒸汽的压力范围为：0.4～0.8MPa。
在其中一个实施例中，所述第四蒸汽输入管道与所述第五蒸汽输入管道并联后与所述第三蒸汽输出管道相连通，所述第一蒸汽输入管道与所述第二蒸汽输入管道并联后与所述第一蒸汽输出管道相连通。
在其中一个实施例中，所述余热锅炉设有补水管道，所述补水管道一端连接至锅炉室，所述补水管道另一端连接自来水管。
在其中一个实施例中，所述制冰车间、所述热水制备站设有蒸汽凝结水输出管道，所述余热锅炉设有蒸汽凝结水输入管道，所述蒸汽凝结水输出管道与所述蒸汽凝结水输入管道相连通，所述蒸汽凝结水输入管道连通至锅炉室。
在其中一个实施例中，所述制冰车间连接至冷库供应区，所述热水制备站连接至生活热水供应区。
在其中一个实施例中，所述制冰车间设有若干个氨吸收式制冰机组，所述氨吸收式制冰机组与所述第一蒸汽输入管道相连。
下面结合上述技术方案对本发明的原理、效果进一步说明：
1、上述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，利用燃气轮机的高温烟气的热能给余热锅炉的锅炉水进行加热并产生蒸汽，再通过蒸汽把热能提供给制冰车间与热水制备站，制冰车间与热水制备站根据自身需要接收蒸汽，并能相应转换为冰能进行存储或生活热水提供给用户。如此可见，本发明能实现能源合理利用，避免了能源浪费现象。
2、将余热锅炉所产生的高压蒸汽输入至抽凝器蒸汽轮机，通过抽凝器蒸汽轮机将蒸汽热能转换为电能，并将余热锅炉所产生的电压蒸汽输送至制冰车间或热水制备站，并相应得到冷源或生活热水，这样能使得余热锅炉所产生的蒸汽能够合理利用，实现蒸汽能源充分较好利用。
附图说明
图1为本发明实施例所述教学园区分布式能源站供热制冰系统结构示意图。
附图标记说明：
10、燃气轮机，11、烟气输出管道，20、第一发电机，30、余热锅炉，31、烟气输入管道，32、第一蒸汽输出管道，33、第二蒸汽输出管道，34、补水管道，35、蒸汽凝结水输入管道，40、制冰车间，41、第一蒸汽输入管道，42、蒸汽凝结水输出管道，43、第四蒸汽输入管道，50、热水制备站，51、第二蒸汽输入管道，52、第五蒸汽输入管道，60、变电站，70、第二发电机，80、抽凝器蒸汽轮机，81、第三蒸汽输入管道，82、第三蒸汽输出管道，90、冷库供应区，92、生活热水供应区。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明：
如图1所示，本发明所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，包括：燃气轮机10、第一发电机20、余热锅炉30、制冰车间40、热水制备站50及变电站60。
所述燃气轮机10与所述第一发电机20相连，燃气轮机10燃烧天然气后便能提供动力使得第一发电机20发电。其中，所述第一发电机20与所述变电站60相连，第一发电机20将所燃气轮机10产生的电能输送至变电站60。
所述燃气轮机10设有烟气输出管道11，所述余热锅炉30设有烟气输入管道31与第一蒸汽输出管道32，所述烟气输入管道31与所述烟气输出管道11相连通。燃气轮机10燃烧天然气所产生的高温烟气通过其上设置的烟气输出管道11进入到余热锅炉30设置的烟气输入管道31。余热锅炉30用于将从所述烟气输入管道31进入的高温烟气给所述余热锅炉30的锅炉水进行加热，使得所述锅炉水加热后产生蒸汽。
所述制冰车间40设有第一蒸汽输入管道41，且所述第一蒸汽输入管道41与所述第一蒸汽输出管道32相连通。余热锅炉30内产生的高温蒸汽经过第一蒸汽输出管道32出来后，进入到第一蒸汽输入管道41中，然后进入到制冰车间40中。所述制冰车间40用于将蒸汽的热能转化为冷源存储在冰块中，且制冰车间40连接至冷库供应区90，以将所产生的冷源提供给用户使用。
所述热水制备站50设有第二蒸汽输入管道51，且所述第二蒸汽输入管道51与所述第一蒸汽输出管道32相连通。余热锅炉30内产生的高温蒸汽经过第一蒸汽输出管道32出来后，进入到第二蒸汽输入管道51中，然后进入到热水制备站50中。所述热水制备站50将余热锅炉30送出的蒸汽给自来水进行加热，热水制备站50连接至生活热水供应区92，以提供用户生活热水。
上述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，利用燃气轮机10的高温烟气的热能给余热锅炉30的锅炉水进行加热并产生蒸汽，再通过蒸汽把热能提供给制冰车间40与热水制备站50，制冰车间40与热水制备站50根据自身需要接收蒸汽，并能相应转换为冰能进行存储或生活热水提供给用户。如此可见，本发明能实现能源合理利用，避免了能源浪费现象。
所述教学园区分布式能源站供热制冰系统还包括抽凝器蒸汽轮机80与第二发电机70。所述抽凝器蒸汽轮机80与所述第二发电机70相连，抽凝器蒸汽轮机80用于将蒸汽的热能转化为机械动能、并使得第二发电机70发电。抽凝器蒸汽轮机80通过第二发电机70将蒸汽的热能转化为电能，并将电能输送至变电站60。其中，所述余热锅炉30设有第二蒸汽输出管道33，所述抽凝器蒸汽轮机80设有第三蒸汽输入管道81。所述第二蒸汽输出管道33与所述第三蒸汽输入管道81相连通，即余热锅炉30产生的蒸汽通过第二蒸汽输出管道33输出，再通过第三蒸汽输入管道81输入至抽凝器蒸汽轮机80。
所述第一蒸汽输出管道32输出的蒸汽为低压蒸汽，所述低压蒸汽的压力范围为：0.4～0.8MPa。所述第二蒸汽输出管道33输出的蒸汽为高压蒸汽，所述高压蒸汽的压力范围为：03～4MPa。如此，将余热锅炉30所产生的高压蒸汽输入至抽凝器蒸汽轮机80，通过抽凝器蒸汽轮机80将蒸汽热能转换为电能，并将余热锅炉30所产生的电压蒸汽输送至制冰车间40或热水制备站50，并相应得到冷源或生活热水，这样能使得余热锅炉30所产生的蒸汽能够合理利用，实现蒸汽能源充分较好利用。
所述抽凝器蒸汽轮机80设有第三蒸汽输出管道82。所述制冰车间40设有第四蒸汽输入管道43，所述热水制备站50设有第五蒸汽输入管道52。所述第三蒸汽输出管道82与所述第四蒸汽输入管道43、第五蒸汽输入管道52相连通。其中，所述第三蒸汽输出管道82输出的蒸汽的压力范围为：0.4～0.8MPa。
其中，所述第四蒸汽输入管道43与所述第五蒸汽输入管道52并联后与所述第三蒸汽输出管道82相连通。所述第一蒸汽输入管道41与所述第二蒸汽输入管道51并联后与所述第一蒸汽输出管道32相连通。
所述余热锅炉30设有补水管道34。所述补水管道34一端连接至锅炉室，所述补水管道34另一端连接自来水管。所述制冰车间40、所述热水制备站50设有蒸汽凝结水输出管道42，制冰车间40与热水制备站50中产生的蒸汽凝结水通过该蒸汽凝结水输出管道42输出。所述余热锅炉30设有蒸汽凝结水输入管道35，所述蒸汽凝结水输出管道42与所述蒸汽凝结水输入管道35相连通，所述蒸汽凝结水输入管道35连通至锅炉室。
所述制冰车间40设有若干个氨吸收式制冰机组，所述氨吸收式制冰机组与所述第一蒸汽输入管道41相连。氨吸收式制冰机组在热电冷联供系统中，低压蒸汽可以作为驱动热源，氨为制冷剂，水为吸收剂，可获得0℃以下的介质温度。例如，当蒸汽热源参数：压力为0.5MPa、温度为150℃时，氨最低蒸发温度可达-30℃。该热源参数的蒸汽正是余热锅炉30在某种工况下丢弃的“废热”，而本发明则通过将该热源参数的蒸汽输入给制冰车间40或热水制备站50，使得将该低压蒸汽合理利用，便能够实现废热再用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，包括：
燃气轮机与第一发电机，所述燃气轮机与所述第一发电机相连，所述燃气轮机设有烟气输出管道；
余热锅炉，所述余热锅炉设有烟气输入管道与第一蒸汽输出管道，所述烟气输入管道与所述烟气输出管道相连通，所述余热锅炉用于将从所述烟气输入管道进入的高温烟气给所述余热锅炉的锅炉水进行加热，使得所述锅炉水加热后产生蒸汽；
制冰车间，所述制冰车间设有第一蒸汽输入管道，所述第一蒸汽输入管道与所述第一蒸汽输出管道相连通，所述制冰车间用于将蒸汽的热能转化为冷源存储在冰块中；
热水制备站，所述热水制备站设有第二蒸汽输入管道，所述第二蒸汽输入管道与所述第一蒸汽输出管道相连通，所述热水制备站用于根据蒸汽的热能得到热水；及
变电站，所述第一发电机与所述变电站相连。
2.根据权利要求1所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，还包括：抽凝器蒸汽轮机与第二发电机，所述抽凝器蒸汽轮机与所述第二发电机相连，所述余热锅炉设有第二蒸汽输出管道，所述抽凝器蒸汽轮机设有第三蒸汽输入管道，所述第二蒸汽输出管道与所述第三蒸汽输入管道相连通，所述抽凝器蒸汽轮机用于将蒸汽的热能转化为机械动能、并使得第二发电机发电，所述第二发电机与所述变电站相连。
3.根据权利要求2所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，所述第一蒸汽输出管道输出的蒸汽为低压蒸汽，所述低压蒸汽的压力范围为：0.4～0.8MPa，所述第二蒸汽输出管道输出的蒸汽为高压蒸汽，所述高压蒸汽的压力范围为：3～4MPa。
4.根据权利要求2所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，所述抽凝器蒸汽轮机设有第三蒸汽输出管道，所述制冰车间设有第四蒸汽输入管道，所述热水制备站设有第五蒸汽输入管道，所述第三蒸汽输出管道与所述第四蒸汽输入管道、第五蒸汽输入管道相连通。
5.根据权利要求4所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，所述第三蒸汽输出管道输出的蒸汽的压力范围为：0.4～0.8MPa。
6.根据权利要求4所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，所述第四蒸汽输入管道与所述第五蒸汽输入管道并联后与所述第三蒸汽输出管道相连通，所述第一蒸汽输入管道与所述第二蒸汽输入管道并联后与所述第一蒸汽输出管道相连通。
7.根据权利要求1所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，所述余热锅炉设有补水管道，所述补水管道一端连接至锅炉室，所述补水管道另一端连接自来水管。
8.根据权利要求1或7所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，所述制冰车间、所述热水制备站设有蒸汽凝结水输出管道，所述余热锅炉设有蒸汽凝结水输入管道，所述蒸汽凝结水输出管道与所述蒸汽凝结水输入管道相连通，所述蒸汽凝结水输入管道连通至锅炉室。
9.根据权利要求1至7任一项所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，所述制冰车间连接至冷库供应区，所述热水制备站连接至生活热水供应区。
10.根据权利要求1至7任一项所述的教学园区分布式能源站供热制冰系统，其特征在于，所述制冰车间设有若干个氨吸收式制冰机组，所述氨吸收式制冰机组与所述第一蒸汽输入管道相连。
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