CN105737131B - 一种多网联动的余废热能集中供热系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种多网联动的余废热能集中供热，包括：蒸汽锅炉房，余废热能汇集装置，系统其特征在于：所述的蒸汽锅炉房与余废热能汇集装置间、依次连通背压装置，低温蒸汽驱动源热泵装置，电动热泵装置，区域其它热网低温用热装置，低温用热调整整，网外用热系统。它使区域内的低温余废热能充分利用，节约能源，体现化石燃料的作功高温加热价值，在大幅减少能源消耗的前提下，产生巨大的经济效益。

Description

一种多网联动的余废热能集中供热系统

技术领域

本发明涉及一种利用多个独立运行锅炉热力供热网共同整合，其区域内余、废低温热能的集中供热系统。具体是一种多网联动的余、废热能集中供热系统方法。

背景技术

目前，在同一区域内存在多个化石燃料热水锅炉各自独立运行，而区域内大量低温余、废热未被利用的情况。热水锅炉加热过程损失了化石燃料具有的作功及高温加热效能，而低温余、废热能由于没有合适驱动源及出水温度偏低等因素的影响未被利用同样不符“合品质对应，梯次利用，温度对口”的用能原则。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决上述问题，提出了一种多网联动的余、废热能集中供热系统方法，他是将区域内的部分热水炉通过“并扩”改建为蒸汽锅炉，整合区域内低温供热负荷建立低温供热区等工作，使蒸汽锅炉产生的高压蒸汽首先通过背压装置产生电能，体现化石燃料的作功与高温加热效能，背压后的蒸汽为吸收式热泵提供驱动源，提取低温余、废热能，产生的电能为热泵及系统输配提供动力源达到节能增效的目的。

本发明通过以下技术方案来实现：一种多网联动的余、废热能集中供热系统，包括，区域热网与低温余、废热能汇集装置，蒸汽驱动源热泵装置，电动热泵装置，网外用热系统，热网高温用热区，热网低温用热区及区域各种联络管线。

所述的蒸汽锅炉负荷以不超过本网原热水锅炉负荷加上网外用热系统由本网提供负荷及区域内其它热网由本网提供的负荷之和为上限。

蒸汽锅炉负荷最终由背压价值，网外用热系统及蒸汽驱动源热泵蒸汽需求等因素综合确定。

背压发电量由本系统动力驱动、电动热泵装置使用，多余部分外输利用。

低温余、废热能为油田回注水或其它冷凝、冷却余、废热量。

低温供热区由本网低温区，网外用热系统及区域内其它热网的低温热用户撤并组成。

网外用热系统是区域内多网的一网以高品质燃料锅炉为优先定位条件。例如燃油、燃气、高温工艺用锅炉。

采用上述技术方案的积极效果：本发明一种多网联动余、废热能集中供热系统使区域内原有的部分热水锅炉变成蒸汽锅炉，加装背压装置，蒸汽吸收式热泵，整合区域低温用热负荷建立低温用热调整区，加装电动热泵装置，网外用热系统，串接低温余、废热能管线等方式。在未增加区域内能源消耗的情况下，挖掘出了化石能源作功，高温使用的利用和经济价值，本发明可充分保证热泵系统以高能效比的工况，在供热期间近乎满负荷运行，比较常规热泵装置更加合理高效的利用了区域内的余、废热能资源，在节能减排的前提下产生了巨大的经济效益，有非常强大的实际操作性；本发明高度契合“品质对应，梯次利用，温度对口”的用能原则，是能源的循环利用，产业间组合式生产的利器，将对调整能源消费结构，能源生产革命，保护环境，节能增效等方面产生革命性的影响。

附图说明

图1是区域锅炉热网示意图；

图中，1是本网热水锅炉房，2是本网高温用热区，3是本网低温用热区，8是网外用热锅炉热网系统B是区域内其它供热热网；

图2是本发明的结构示意图；

图中，1.蒸汽锅炉房

1A.背压装置

2.热网高温用换热区

3.热网低温用热调整区

4.一级网供热热水管线

5.一级网供热回水管线

6.二级网供热热水管线

7.二级网供热回水管线

8.网外用热系统

9.外输蒸汽或热水管线

10.外输蒸汽凝水或回水管线

11.蒸汽驱动源热泵装置

12.电力驱动热泵装置

13.低温热源供水管线

14.低温热源回水管线

15.蒸汽热泵供热热水管线

16.蒸汽热泵供热回水管线

17.电热泵供热热水管线

18.电热泵供热回水管线

19.蒸汽锅炉蒸汽输出管线

20.背压回用蒸汽管线

21.背压蒸汽驱动源管线

22加热降温后热泵低温热源管线

23.蒸汽热泵后低温热源管线

9A、高温高压蒸汽管线

10A、高温高压蒸汽凝水管

20A、背压蒸汽驱动源管线

13A、区域内其它热网低温用热装置供热管线

18A、区域内其它热网低温用热装置回水管线

3A、区域内其它热网低温用热装置

24低温余、废热能汇集装置。

蒸汽锅炉房由图2中本网热水锅炉房并扩而成，负荷在不超过本网热水锅炉，网外用热系统，整合低温用热调整区增加的负荷的总量范围内根据蒸汽热泵及网外用热系统8用汽量及背压装置产生价值等因素确定。

低温用热调整区3由图1的热网低温用热区及由网外用热系统8和区域其它供热系统B中的低温热负荷整合而成。

具体实施方式

一种多网联动余、废热能集中供热系统，如图所示，包括，蒸汽锅炉房1由蒸汽锅炉输出管线19连通背压装置1A，背压装置1A通过背压回用蒸汽管线20连通蒸汽锅炉房1，通过背压蒸汽驱动源管线21连通蒸汽驱动源热泵装置11，装置11通过蒸汽热泵供热热水管线15回水管线16连通蒸汽锅炉房1，装置11由加热降温后热泵低温热源管线22连通热网低温用热调整区3，热泵装置11由蒸汽热泵后低温热源管23线连通电力驱动热泵装置12。

低温用热调整区3通过二级网供热热水管线6二级网供热回水管线7连通一级热网供热管线4和一级网供热回水管线5，蒸汽锅炉房以外输蒸汽或热水管线9外输蒸汽或供热水管线10连通网外用热系统8。

低温用热区3由低温热源供水管线13连通低温热源集汇装置24，低温热源集汇装置24由低温热源回水管线14连通电力驱动热泵装置12。

低温用热调整区3以区域其它热网低温用热装置3A供热供回管线13A 、8A连接区域内其它热网低温热用热装置3A。

所述的蒸汽锅炉房1的输出负荷由蒸汽锅炉及本网热水锅炉房或保留的部分热水锅炉共同承担。

所述的背压装置1A由发电设备及气泵 电力输配设备组成。

所述的蒸汽驱动源热泵装置由吸收式热泵主机及附属设备组成。

所述的电力驱动热泵12由主机及附属设备组成。

所述的本网外用热系统8是高品质的化石燃料加热用户或高温蒸汽用户。

所述低温用热调整区3由换热器、分流器、控制设备及阀、泵、管线组成。

所述的余、废低温热源汇集装置24由换热器、阀、泵、管线及控制装置组成。

热网高温用热换热区2是一级网连接的高温散热二级网 例如暖气片热用户等。

所述的蒸汽锅炉房1产生的蒸汽经蒸汽输出管线19经背压装置1A减压利用后分两路 一路经背压回用蒸汽管线20至蒸气锅炉房作为加热一级网供热回水5和外输给网外用热系统8的热源。

一路经背压蒸汽驱动源管线21为蒸汽驱动源热泵装置11提供驱动源。

所述的余、废汇集装置24的供水经余、废热能，供水管线13进入热网低温用热调整区3作为直接加热热源降温后经加热降温后热泵低温热源管线22为蒸汽驱动源热置装置11提供低温热源，后经蒸汽热泵后低温热源管线23为电力驱动热泵装置12提供低温热源，再经低温热源回水管线14进入余、废热能汇集装置24加热至供水温度。

所述的一级网供热回水管线5的回水首先由蒸汽驱动源热泵11经蒸汽热泵供热热水管线15提供的热能加热后，由蒸汽锅炉房1内的蒸汽或保留热水锅炉出水加热至供水温度。

所述的热网低温用热区3的回水由余、废热能低温供水管线13中的供水，电力驱动热泵装置12经电热泵供热热水管线17的热水，二级热网供热热水管线6的热水逐级共同加热。

二级网供热热水管线6中的热量作为调整调峰热源最后进入热网低温用热调整区3。

所述的网外用热系统8的蒸汽或替代供热价值时由蒸汽锅炉房1经外输蒸汽或热水管线9提供热源、凝水或供热回水经外输蒸汽凝水或回水管线10至蒸汽锅炉房1。

所述的网外用热系统8有高温高压蒸汽需求时，由蒸汽锅炉房1提供未经背压装置的蒸汽经高压蒸汽管线9A至网外用热系统8，凝水由高温高压凝水管10A回至蒸汽锅炉房1。

区域内其它热网低温热用户3A的建立目的是为了大量直接利用低温余、废热能，二是为热网中热泵供热提供空间，三是增大热网热平衡的调整空间。

当热网低温用热负荷很大时，可利用背压后蒸汽作驱动源增加低温蒸汽驱动源热泵装置替代电动热泵装置。

实验证明：低温热泵供热已成为节能减排的有效手段和成熟技术。本发明一种多网联动的余、废热能集中供热系统 ，克了常规热泵供热出水低、不能长期满负荷运行等瓶颈问题，使废弃的低温余、废热能在供热期间尽乎全部高效利用，替代了网外用热系统使用的高品质化石燃料，在未增加区域化石燃料消耗的前提下，挖掘出化石燃料的作功高温加热用途，额外产生了很大的经济效益。当网外用热系统节约的如果是石油，天然气、电加热用热目标，会产生巨大的经济效益，有极强的可操作性。

Claims (1)

1.一种多网联动的余废热能集中供热系统，适用于区域内存有多个锅炉热网供热系统，区域内有生产过程中产生冷凝冷却、油田回注水长期稳定的可供提取其中低温余废热源的地方，该系统包括：蒸汽锅炉房（1），低温余废热能供水管线（13），低温余废热能回水管线（14），其特征在于：所述的蒸汽锅炉房（1）产生的蒸汽在加热前首先通过背压装置（1A）作功发电，减压后蒸汽部分经背压后蒸汽管线（20）加热一级网供热回水管线（5）中回水，一部分经背压蒸汽驱动源管线（21）为蒸汽驱动源热泵装置（11）提供蒸汽驱动源，蒸汽驱动源热泵装置（11）产生的热能由蒸汽热泵供热管线（15）至蒸汽锅炉房（1）加热一级网供热回水管线（5）中的回水；由低温余废热能供水管（13）的低温热水首先加热热网低温用热调整区（3）的供热回水，经加热降温后低温热泵热源管线（22）为蒸汽驱动源热泵装置（11）提供低温热源，再经蒸汽热泵后低温热源管线（23）为电力驱动热泵装置（12）提供低温热源；电力驱动热泵装置（12）经电热泵供热管线（17）加热热网低温用热调整区（3）供热回水，二级热网供热管线（6）中热水作为调整调峰热源加热热网低温用热调整区（3）的回水；热网低温用热调整区（3）通过区域内其它热网低温用热装置供热管线（13A）为区域内其它热网低温用热装置（3A）提供热源；蒸汽锅炉房（1）通过外输蒸汽或热水管线（9）为网外用热系统（8）提供热源；当网外用热系统（8）有高压高温蒸汽需求时蒸汽锅炉房（8）通过高温高压蒸汽管线（9A）为其提供锅炉产生的未经背压装置（1A）的蒸汽。