CN108870503A - 对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统 - Google Patents
对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108870503A CN108870503A CN201810774971.XA CN201810774971A CN108870503A CN 108870503 A CN108870503 A CN 108870503A CN 201810774971 A CN201810774971 A CN 201810774971A CN 108870503 A CN108870503 A CN 108870503A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steam
- heat
- heat exchanger
- working medium
- organic working
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 29
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 28
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 17
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 14
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N pentafluoropropane Chemical compound FC(F)CC(F)(F)F MSSNHSVIGIHOJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 235000014171 carbonated beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/005—Hot-water central heating systems combined with solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D19/00—Details
- F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
- F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
- F24D19/1045—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses a heat pump and solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/12—Heat pump
- F24D2200/126—Absorption type heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/14—Solar energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/32—Heat sources or energy sources involving multiple heat sources in combination or as alternative heat sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/06—Heat exchangers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,解决了如何将间歇式余热充分合理综合利用的技术问题。包括长距离蒸汽输送管道(1)、间歇性工业汽水换热器(2)和疏水箱(12),在工业供汽管道(5)输入口前的长距离蒸汽输送管道(1)上分别连接有余热发电蒸汽管道(7)和热泵侧蒸汽管道(31);在余热发电蒸汽换热器(10)的热水输出口上连接有有机工质蒸汽管道(14),有机工质蒸汽管道(14)的另一端与低温汽轮发电机组(13)的膨胀机入口连通在一起,低温汽轮发电机组(13)的膨胀机出口通过有机工质乏汽管道(15)与有机工质冷凝器(16)连通。增加了余热发电量,提高了系统的能源综合利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种长距离热力输送的工业供汽系统,特别涉及一种长距离输送热力蒸汽为间歇性使用热力蒸汽的工业用户供汽的工业供汽系统。
背景技术
随着城镇化的不断推进,工业园区的陆续建设,工业用汽规模逐年在扩大,供热供汽系统的辐射范围也越来越远。用汽量不恒定,跳跃性比较大,间歇性用汽等特定用户,也渐渐加入了长距离工业输热供汽系统。对于长距离输热供汽系统来说,当负荷发生变化时,供汽系统具有跟随调节滞后性大的特点,并且供汽距离越长,其滞后性就越显著;例如,当用汽工业用户为酿酒企业时,酿酒生产工艺对蒸汽的需求,存在间歇性和用汽量的跳跃性,若采用常规的通过调节供汽系统来满足用户要求的方法来进行供汽操作,就需要对长距离供热系统进行频繁地跟进调节,这种常规的调节控制方法,不但调节效果差,而且还容易引起供热管网发生汽锤事故,并直接导致管网疏水过多,造成管网中水资源和热能的浪费,甚至会降低整个供热管网的使用寿命。低温发电系统是一种利用有机朗肯循环(OrganicRankine Cycle)进行发电的系统,该系统采用有机工质作为循环介质,有机工质吸收低温热量,进行发电;有机工质采用的是氟利昂、烷烃类介质,该类介质具有在低温区间,实现朗肯循环的能力,介质吸热后变成过热蒸汽,过热蒸汽推动汽轮机或螺杆机或涡旋机等膨胀部件进行做功,从而实现发电,低温发电系统中完成做功的乏汽,会通过冷却器和加压泵回送到有机工质加热器中,进行重新加热,加热后再次成为过热蒸汽,推动膨胀机做功,如此循环,实现连续发电。如何将带有间歇性供汽需求用户的长距离工业供汽系统与低温发电系统有机地进行结合,使长距离工业供汽系统的供汽稳定,又使间歇跳跃用汽量之外的多余供汽得到充分地利用,已成为当下本领域技术人员研究的主要课题,但低温发电系统对余热的消化是有限的,而工业企业厂区和居民区对生活用热水有着较大的需求,如何将间歇式余热充分合理综合利用,是现场亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,解决了如何将间歇式余热充分合理综合利用的技术问题。
本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的:
一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,包括长距离蒸汽输送管道、与间歇性供汽需求用户相连接的间歇性工业汽水换热器和疏水箱,长距离蒸汽输送管道通过工业供汽管道与间歇性工业汽水换热器连通在一起,间歇性工业汽水换热器通过蒸汽疏水管道与疏水箱连通在一起,在工业供汽管道输入口前的长距离蒸汽输送管道上分别连接有余热发电蒸汽管道和热泵侧蒸汽管道;余热发电蒸汽管道的另一端与余热发电蒸汽换热器的蒸汽输入口连通在一起,余热发电蒸汽换热器的蒸汽疏水口通过余热蒸汽疏水管道与疏水箱连通在一起,在余热发电蒸汽换热器的有机工质输出口上连接有有机工质蒸汽管道,有机工质蒸汽管道的另一端与低温汽轮发电机组的膨胀机入口连通在一起,低温汽轮发电机组的膨胀机出口通过有机工质乏汽管道与有机工质冷凝器连通在一起,有机工质冷凝器的输出口通过有机工质冷凝管与余热发电蒸汽换热器的有机工质输入口连通在一起,在有机工质冷凝管上设置有有机工质循环泵,在有机工质冷凝管与太阳能储热换热器之间还连接有太阳能储热换热器有机工质冷凝管;在低温汽轮发电机组的膨胀机入口上还连接有太阳能储能换热器输出管路,在太阳能储能换热器输出管路的另一端连接有太阳能储热换热器;热泵侧蒸汽管道的另一端与蒸汽型吸收式热泵机组的蒸汽输入端连通在一起,蒸汽型吸收式热泵机组通过热泵输出热水管道与热网一次供水管道连通在一起,蒸汽型吸收式热泵机组通过热泵回水管道与热网一次回水管道连通在一起,在热网一次供水管道与热网一次回水管道之间设置有热网换热器,热网换热器的另一侧分别连接有热网二次供水管道和热网二次回水管道。
在太阳能储热换热器的导热油输入口上连接有导热油输入管,导热油输入管的另一端与太阳能集热器连通在一起,在太阳能储热换热器的导热油输出口上连接有导热油回油管,在导热油回油管上设置有太阳能侧导热油泵;在长距离蒸汽输送管道中输送的蒸汽为工业用户端蒸汽温度为200℃以下的蒸汽。
蒸汽型吸收式热泵机组通过制冷供水管道与制冷换热器连通在一起,在制冷供水管道上设置有制冷循环泵,在制冷换热器与蒸汽型吸收式热泵机组之间设置有制冷回水管道;蒸汽型吸收式热泵机组的热泵侧蒸汽疏水口通过热泵侧蒸汽疏水管道与疏水箱连通在一起,在热泵侧蒸汽疏水管道上设置有热泵侧蒸汽疏水泵。
一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,包括长距离蒸汽输送管道、与间歇性供汽需求用户相连接的间歇性工业汽水换热器和疏水箱,长距离蒸汽输送管道通过工业供汽管道与间歇性工业汽水换热器连通在一起,间歇性工业汽水换热器通过蒸汽疏水管道与疏水箱连通在一起,在工业供汽管道输入口前的长距离蒸汽输送管道上分别连接有余热发电蒸汽管道和热泵侧蒸汽管道;余热发电蒸汽管道的另一端与余热发电蒸汽换热器的蒸汽输入口连通在一起,余热发电蒸汽换热器的蒸汽疏水口通过余热蒸汽疏水管道与疏水箱连通在一起,在余热发电蒸汽换热器的导热油输出口上连接有导热油换热器的导热油换热器热油管,导热油换热器的导热油输出口上连接有导热油换热器冷油管,在导热油换热器冷油管上设置有导热油泵,导热油换热器冷油管的另一端与余热发电蒸汽换热器的导热油回油口连通在一起,在导热油换热器的有机工质输出口上连接有有机工质蒸汽管道,有机工质蒸汽管道的另一端与低温汽轮发电机组的膨胀机入口连通在一起,低温汽轮发电机组的膨胀机出口通过有机工质乏汽管道与有机工质冷凝器连通在一起,有机工质冷凝器的输出口通过有机工质冷凝管与余热发电蒸汽换热器的有机工质输入口连通在一起,在有机工质冷凝管上设置有有机工质循环泵;有机工质冷凝管与太阳能储热换热器之间还连接有太阳能储热换热器有机工质冷凝管;在低温汽轮发电机组的膨胀机入口上还连接有太阳能储能换热器输出管路,在太阳能储能换热器输出管路的另一端连接有太阳能储热换热器。
在太阳能储热换热器的导热油输入口上连接有导热油输入管,导热油输入管的另一端与太阳能集热器连通在一起,在太阳能储热换热器的导热油输出口上连接有导热油回油管,在导热油回油管上设置有太阳能侧导热油泵;在长距离蒸汽输送管道中输送的蒸汽为工业用户端蒸汽温度为200℃以上的蒸汽。
蒸汽型吸收式热泵机组通过制冷供水管道与制冷换热器连通在一起,在制冷供水管道上设置有制冷循环泵,在制冷换热器与蒸汽型吸收式热泵机组之间设置有制冷回水管道;蒸汽型吸收式热泵机组的热泵侧蒸汽疏水口通过热泵侧蒸汽疏水管道与疏水箱连通在一起,在热泵侧蒸汽疏水管道上设置有热泵侧蒸汽疏水泵。
本发明的有益效果是将间歇性工业供汽系统的余热分别输送给低温发电系统和供热热网,解决了长距离间歇式工业供汽要求蒸汽负荷频繁跟进调节时容易导致管网汽锤事故,并使得管网疏水过多,造成水资源和热能浪费,甚至影响管网使用寿命的技术问题,提高了长距离间歇性工业供汽系统的安全稳定性。
附图说明
图1是当长距离蒸汽输送管道1中工业用户端蒸汽温度为200℃以下的蒸汽时本发明的结构示意图;
图2是当长距离蒸汽输送管道1中工业用户端蒸汽温度为200℃以上的蒸汽时本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明:
一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,包括长距离蒸汽输送管道1、与间歇性供汽需求用户相连接的间歇性工业汽水换热器2和疏水箱12,长距离蒸汽输送管道1通过工业供汽管道5与间歇性工业汽水换热器2连通在一起,在工业供汽管道5上分别设置有工业蒸汽关断阀3和工业蒸汽调节阀4,间歇性工业汽水换热器2通过蒸汽疏水管道6与疏水箱12连通在一起,在工业供汽管道5输入口前的长距离蒸汽输送管道1上分别连接有余热发电蒸汽管道7和热泵侧蒸汽管道31,在热泵侧蒸汽管道31上分别设置有热泵侧蒸汽关断阀32和热泵侧蒸汽调节阀33;余热发电蒸汽管道7的另一端与余热发电蒸汽换热器10的蒸汽输入口连通在一起,在余热发电蒸汽管道7上分别设置有余热发电蒸汽关断阀8和余热发电蒸汽调节阀9,余热发电蒸汽换热器10的蒸汽疏水口通过余热蒸汽疏水管道11与疏水箱12连通在一起,在余热发电蒸汽换热器10的有机工质输出口上连接有有机工质蒸汽管道14,有机工质蒸汽管道14的另一端与低温汽轮发电机组13的膨胀机入口连通在一起,低温汽轮发电机组13的膨胀机出口通过有机工质乏汽管道15与有机工质冷凝器16连通在一起,有机工质冷凝器16的输出口通过有机工质冷凝管18与余热发电蒸汽换热器10的有机工质输入口连通在一起,在有机工质冷凝管18上设置有有机工质循环泵17,在有机工质冷凝管18与太阳能储热换热器20之间还连接有太阳能储热换热器有机工质冷凝管19;在低温汽轮发电机组13的膨胀机入口上还连接有太阳能储能换热器输出管路21,在太阳能储能换热器输出管路21的另一端连接有太阳能储热换热器20;热泵侧蒸汽管道31的另一端与蒸汽型吸收式热泵机组30的蒸汽输入端连通在一起,蒸汽型吸收式热泵机组30通过热泵输出热水管道39与热网一次供水管道40连通在一起,蒸汽型吸收式热泵机组30通过热泵回水管道38与热网一次回水管道41连通在一起,在热泵回水管道38上设置有热泵机组回水泵37,在热网一次供水管道40与热网一次回水管道41之间设置有热网换热器42,热网换热器42的另一侧分别连接有热网二次供水管道44和热网二次回水管道43;当间歇性用汽用户不使用蒸汽时,关断工业蒸汽关断阀3,并调节太阳能储能换热器输出管路21上的调节阀,打开余热发电蒸汽关断阀8,长距离蒸汽输送管道1中的蒸汽进入到余热发电蒸汽换热器10中,换热后被加热的有机工质通过有机工质蒸汽管道14进入到低温汽轮发电机组13中,低温汽轮发电机组13中的有机工质驱动汽轮发电机组进行发电,实现了间歇性余热的有效利用;当间歇性用汽用户再次使用蒸汽时,关断余热发电蒸汽关断阀8,打开工业蒸汽关断阀3,同时调节太阳能储能换热器输出管路21上的调节阀,实现低温汽轮发电机组13的余热发电与长距离蒸汽输送管道1中的蒸汽用户的切换;这种供汽结构,实现了长距离蒸汽输送系统始终处于较稳定的供汽状态,并且低温汽轮发电机组13始终在稳定地进行发电;在长距离蒸汽输送管道1中输送工业用户端蒸汽温度为200℃以下的蒸汽,这种温度的蒸汽经余热发电蒸汽换热器10换热后,比较适合低温汽轮发电机组13中的有机介质的受热汽化,有机介质可选用R245fa、R123或R141b。
在太阳能储热换热器20的导热油输入口上连接有导热油输入管23,导热油输入管23的另一端与太阳能集热器22连通在一起,在太阳能储热换热器20的导热油输出口上连接有导热油回油管24,在导热油回油管24上设置有太阳能侧导热油泵25;在长距离蒸汽输送管道1中输送工业用户端蒸汽温度为200℃以下的蒸汽;在冬季供暖季,当光照比较充分时,太阳能储热换热器20给低温汽轮发电机组13提供的热量足以使它稳定运行,就可将间歇性余热导入到蒸汽型吸收式热泵机组30中,为一次热网提供补充性热源。
蒸汽型吸收式热泵机组30通过制冷供水管道50与制冷换热器51连通在一起,在制冷供水管道50上设置有制冷循环泵49,在制冷换热器51与蒸汽型吸收式热泵机组30之间设置有制冷回水管道52;蒸汽型吸收式热泵机组30的热泵侧蒸汽疏水口34通过热泵侧蒸汽疏水管道36与疏水箱12连通在一起,在热泵侧蒸汽疏水管道36上设置有热泵侧蒸汽疏水泵35;在疏水箱12与热网一次回水管道41之间设置有一次网补水管路46,在一次网补水管路46上设置有一次网补水泵45,在疏水箱12与热网二次回水管道43之间设置有二次网补水管路48,在二次网补水管路48上设置有二次网补水泵47。
一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,包括长距离蒸汽输送管道1、与间歇性供汽需求用户相连接的间歇性工业汽水换热器2和疏水箱12,长距离蒸汽输送管道1通过工业供汽管道5与间歇性工业汽水换热器2连通在一起,间歇性工业汽水换热器2通过蒸汽疏水管道6与疏水箱12连通在一起,在工业供汽管道5输入口前的长距离蒸汽输送管道1上分别连接有余热发电蒸汽管道7和热泵侧蒸汽管道31;余热发电蒸汽管道7的另一端与余热发电蒸汽换热器10的蒸汽输入口连通在一起,余热发电蒸汽换热器10的蒸汽疏水口通过余热蒸汽疏水管道11与疏水箱12连通在一起,在余热发电蒸汽换热器10的导热油输出口上连接有导热油换热器26的导热油换热器热油管29,导热油换热器26的导热油输出口上连接有导热油换热器冷油管27,在导热油换热器冷油管27上设置有导热油泵28,导热油换热器冷油管27的另一端与余热发电蒸汽换热器10的导热油回油口连通在一起,在导热油换热器26的有机工质输出口上连接有有机工质蒸汽管道14,有机工质蒸汽管道14的另一端与低温汽轮发电机组13的膨胀机入口连通在一起,低温汽轮发电机组13的膨胀机出口通过有机工质乏汽管道15与有机工质冷凝器16连通在一起,有机工质冷凝器16的输出口通过有机工质冷凝管18与余热发电蒸汽换热器10的有机工质输入口连通在一起,在有机工质冷凝管18上设置有有机工质循环泵17;有机工质冷凝管18与太阳能储热换热器20之间还连接有太阳能储热换热器有机工质冷凝管19;在低温汽轮发电机组13的膨胀机入口上还连接有太阳能储能换热器输出管路21,在太阳能储能换热器输出管路21的另一端连接有太阳能储热换热器20;在长距离蒸汽输送管道1中输送蒸汽的温度为200℃以上的蒸汽,这种高温介质需要通过导热油换热器26进行二次换热,换热后才能满足低温汽轮发电机组13中有机介质物性稳定的要求,有机介质可选Acetone、Heptane、Octane或Toluene。
在太阳能储热换热器20的导热油输入口上连接有导热油输入管23,导热油输入管23的另一端与太阳能集热器22连通在一起,在太阳能储热换热器20的导热油输出口上连接有导热油回油管24,在导热油回油管24上设置有太阳能侧导热油泵25;在长距离蒸汽输送管道1中输送工业用户端蒸汽温度为200℃以上的蒸汽。
蒸汽型吸收式热泵机组30通过制冷供水管道50与制冷换热器51连通在一起,在制冷供水管道50上设置有制冷循环泵49,在制冷换热器51与蒸汽型吸收式热泵机组30之间设置有制冷回水管道52;蒸汽型吸收式热泵机组30的热泵侧蒸汽疏水口34通过热泵侧蒸汽疏水管道36与疏水箱12连通在一起,在热泵侧蒸汽疏水管道36上设置有热泵侧蒸汽疏水泵35。
本发明两种技术方案可根据工业用汽的参数确定系统对应参数:假设工业蒸汽管道输送的总热量为Q,工业用户用热量为Q 1,余热发电用热量为Q 2,太阳能集热器吸收的热量为Q 3,则有:,Q 1随着工业负荷的变动而变动,进而引起Q 2的负荷变动。当Q 1=0时,Q=Q 2,即工业用汽量为零时,长距离输送的蒸汽全部用于余热发电,该蒸汽负荷对应余热发电机组的最大运行负荷。为保证余热发电系统处于连续运行状态,太阳能集热器的热量Q 3提供余热发电系统的最低运行负荷,由此确定太阳能储热换热装器和太阳能集热器的参数。第一种方案适用于工业用汽温度较低的范围,第二种方案适用于工业用汽温度较高的情况。当工业用户端蒸汽温度在200℃以下时可选择第一种方案,当工业用户端蒸汽温度在200℃以上时,可选择第二种方案。对于有机工质的选择还需要通过具体的工业用汽量和蒸汽温度等参数确定。比如工业用户端蒸汽最高温度在200℃以下时可选用R245fa、R123或R141b等,当工业用户端蒸汽最高温度在200℃以上时还有Acetone、Heptane、Octane或Toluene等可供选择。工质选择时还需要综合考虑换热过程中可以达到的最高蒸汽温度、最小换热温差以及工质做功能力,符合条件的可以作为系统的循环工质。
Claims (6)
1.一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,包括长距离蒸汽输送管道(1)、与间歇性供汽需求用户相连接的间歇性工业汽水换热器(2)和疏水箱(12),长距离蒸汽输送管道(1)通过工业供汽管道(5)与间歇性工业汽水换热器(2)连通在一起,间歇性工业汽水换热器(2)通过蒸汽疏水管道(6)与疏水箱(12)连通在一起,其特征在于,在工业供汽管道(5)输入口前的长距离蒸汽输送管道(1)上分别连接有余热发电蒸汽管道(7)和热泵侧蒸汽管道(31);余热发电蒸汽管道(7)的另一端与余热发电蒸汽换热器(10)的蒸汽输入口连通在一起,余热发电蒸汽换热器(10)的蒸汽疏水口通过余热蒸汽疏水管道(11)与疏水箱(12)连通在一起,在余热发电蒸汽换热器(10)的有机工质输出口上连接有有机工质蒸汽管道(14),有机工质蒸汽管道(14)的另一端与低温汽轮发电机组(13)的膨胀机入口连通在一起,低温汽轮发电机组(13)的膨胀机出口通过有机工质乏汽管道(15)与有机工质冷凝器(16)连通在一起,有机工质冷凝器(16)的输出口通过有机工质冷凝管(18)与余热发电蒸汽换热器(10)的有机工质输入口连通在一起,在有机工质冷凝管(18)上设置有有机工质循环泵(17);在低温汽轮发电机组(13)的膨胀机入口上还连接有太阳能储能换热器输出管路(21),在太阳能储能换热器输出管路(21)的另一端连接有太阳能储热换热器(20);热泵侧蒸汽管道(31)的另一端与蒸汽型吸收式热泵机组(30)的蒸汽输入端连通在一起,蒸汽型吸收式热泵机组(30)通过热泵输出热水管道(39)与热网一次供水管道(40)连通在一起,蒸汽型吸收式热泵机组(30)通过热泵回水管道(38)与热网一次回水管道(41)连通在一起,在热网一次供水管道(40)与热网一次回水管道(41)之间设置有热网换热器(42),热网换热器(42)的另一侧分别连接有热网二次供水管道(44)和热网二次回水管道(43)。
2.根据权利要求1所述的一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,其特征在于,在太阳能储热换热器(20)的导热油输入口上连接有导热油输入管(23),导热油输入管(23)的另一端与太阳能集热器(22)连通在一起,在太阳能储热换热器(20)的导热油输出口上连接有导热油回油管(24),在导热油回油管(24)上设置有太阳能侧导热油泵(25);在长距离蒸汽输送管道(1)中输送蒸汽为工业用户端蒸汽的温度为200℃以下的蒸汽。
3.根据权利要求2所述的一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,其特征在于,蒸汽型吸收式热泵机组(30)通过制冷供水管道(50)与制冷换热器(51)连通在一起,在制冷供水管道(50)上设置有制冷循环泵(49),在制冷换热器(51)与蒸汽型吸收式热泵机组(30)之间设置有制冷回水管道(52);蒸汽型吸收式热泵机组(30)的热泵侧蒸汽疏水口(34)通过热泵侧蒸汽疏水管道(36)与疏水箱(12)连通在一起,在热泵侧蒸汽疏水管道(36)上设置有热泵侧蒸汽疏水泵(35)。
4.一种对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统,包括长距离蒸汽输送管道(1)、与间歇性供汽需求用户相连接的间歇性工业汽水换热器(2)和疏水箱(12),长距离蒸汽输送管道(1)通过工业供汽管道(5)与间歇性工业汽水换热器(2)连通在一起,间歇性工业汽水换热器(2)通过蒸汽疏水管道(6)与疏水箱(12)连通在一起,其特征在于,在工业供汽管道(5)输入口前的长距离蒸汽输送管道(1)上分别连接有余热发电蒸汽管道(7)和热泵侧蒸汽管道(31);余热发电蒸汽管道(7)的另一端与余热发电蒸汽换热器(10)的蒸汽输入口连通在一起,余热发电蒸汽换热器(10)的蒸汽疏水口通过余热蒸汽疏水管道(11)与疏水箱(12)连通在一起,在余热发电蒸汽换热器(10)的导热油输出口上连接有导热油换热器(26)的导热油换热器热油管(29),导热油换热器(26)的导热油输出口上连接有导热油换热器冷油管(27),在导热油换热器冷油管(27)上设置有导热油泵(28),导热油换热器冷油管(27)的另一端与余热发电蒸汽换热器(10)的导热油回油口连通在一起,在导热油换热器(26)的有机工质输出口上连接有有机工质蒸汽管道(14),有机工质蒸汽管道(14)的另一端与低温汽轮发电机组(13)的膨胀机入口连通在一起,低温汽轮发电机组(13)的膨胀机出口通过有机工质乏汽管道(15)与有机工质冷凝器(16)连通在一起,有机工质冷凝器(16)的输出口通过有机工质冷凝管(18)与余热发电蒸汽换热器(10)的有机工质输入口连通在一起,在有机工质冷凝管(18)上设置有有机工质循环泵(17);在低温汽轮发电机组(13)的膨胀机入口上还连接有太阳能储能换热器输出管路(21),在太阳能储能换热器输出管路(21)的另一端连接有太阳能储热换热器(20)。
5.根据权利要求4所述的一种针对间歇性用汽用户的长距离工业供汽系统,其特征在于,在太阳能储热换热器(20)的导热油输入口上连接有导热油输入管(23),导热油输入管(23)的另一端与太阳能集热器(22)连通在一起,在太阳能储热换热器(20)的导热油输出口上连接有导热油回油管(24),在导热油回油管(24)上设置有太阳能侧导热油泵(25);在长距离蒸汽输送管道(1)中输送的蒸汽为工业用户端蒸汽的温度为200℃以上的蒸汽。
6.根据权利要求4所述的一种针对间歇性用汽用户的长距离工业供汽系统,其特征在于,蒸汽型吸收式热泵机组(30)通过制冷供水管道(50)与制冷换热器(51)连通在一起,在制冷供水管道(50)上设置有制冷循环泵(49),在制冷换热器(51)与蒸汽型吸收式热泵机组(30)之间设置有制冷回水管道(52);蒸汽型吸收式热泵机组(30)的热泵侧蒸汽疏水口(34)通过热泵侧蒸汽疏水管道(36)与疏水箱(12)连通在一起,在热泵侧蒸汽疏水管道(36)上设置有热泵侧蒸汽疏水泵(35)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810774971.XA CN108870503B (zh) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | 对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810774971.XA CN108870503B (zh) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | 对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108870503A true CN108870503A (zh) | 2018-11-23 |
CN108870503B CN108870503B (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=64302025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810774971.XA Active CN108870503B (zh) | 2018-07-16 | 2018-07-16 | 对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108870503B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112554978A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-26 | 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 | 一种超临界co2发电与长距离蒸汽输送的耦合互补方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2908423A1 (de) * | 1979-03-03 | 1980-09-11 | Alefeld Georg | Absorptions- waermepumpe veraenderbarer ausgangs- waermeleistung |
CN102032612A (zh) * | 2010-10-26 | 2011-04-27 | 北京国电电科院节能技术有限公司 | 利用直接空冷机组余热供热的热电联产节能装置及方法 |
CN202304455U (zh) * | 2011-10-17 | 2012-07-04 | 杭州锅炉集团股份有限公司 | 钢铁企业间歇性饱和蒸汽过热发电系统 |
CN205155575U (zh) * | 2015-11-16 | 2016-04-13 | 江苏中圣高科技产业有限公司 | 一种蒸汽长距离输送及清洁燃烧余热回收系统 |
CN208967879U (zh) * | 2018-07-16 | 2019-06-11 | 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 | 对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统 |
-
2018
- 2018-07-16 CN CN201810774971.XA patent/CN108870503B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2908423A1 (de) * | 1979-03-03 | 1980-09-11 | Alefeld Georg | Absorptions- waermepumpe veraenderbarer ausgangs- waermeleistung |
CN102032612A (zh) * | 2010-10-26 | 2011-04-27 | 北京国电电科院节能技术有限公司 | 利用直接空冷机组余热供热的热电联产节能装置及方法 |
CN202304455U (zh) * | 2011-10-17 | 2012-07-04 | 杭州锅炉集团股份有限公司 | 钢铁企业间歇性饱和蒸汽过热发电系统 |
CN205155575U (zh) * | 2015-11-16 | 2016-04-13 | 江苏中圣高科技产业有限公司 | 一种蒸汽长距离输送及清洁燃烧余热回收系统 |
CN208967879U (zh) * | 2018-07-16 | 2019-06-11 | 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 | 对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112554978A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-03-26 | 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 | 一种超临界co2发电与长距离蒸汽输送的耦合互补方法 |
CN112554978B (zh) * | 2020-11-16 | 2023-01-17 | 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 | 一种超临界co2发电与长距离蒸汽输送的耦合互补方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108870503B (zh) | 2023-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2010326107B2 (en) | Utilizing steam and/or hot water generated using solar energy | |
CN102733956B (zh) | 一种化石燃料与太阳能互补的分布式供能系统及方法 | |
CN101821502A (zh) | 太阳能热发电设备 | |
CN106523053B (zh) | 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统及实现方法 | |
CN106870037A (zh) | 一种超临界二氧化碳布雷顿循环系统 | |
CN102852741B (zh) | 一种微型生物质与太阳能热电联产系统及方法 | |
KR20150028743A (ko) | 증기 터빈 플랜트 | |
CN103477150A (zh) | 用于产生供在工业过程中使用的蒸汽的方法和装置 | |
CN101806445B (zh) | 槽式太阳能多级热利用装置 | |
CN103375369A (zh) | 一种太阳能辅助燃煤电站发电系统 | |
CN104697239A (zh) | 一种生物质驱动的新型有机郎肯循环冷热电三联供系统 | |
CN206530370U (zh) | 采用超临界二氧化碳的布雷顿循环系统 | |
CN108980616A (zh) | 一种针对间歇性用汽用户的长距离工业供汽系统 | |
CN203809224U (zh) | 太阳能光热发电综合利用系统 | |
CN208967879U (zh) | 对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统 | |
CN208703575U (zh) | 一种针对间歇性用汽用户的长距离工业供汽系统 | |
CN108870503A (zh) | 对间歇性用汽用户长距离工业供汽的余热综合利用系统 | |
CN206309434U (zh) | 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统 | |
CN217029033U (zh) | 一种基于熔盐储热技术的燃煤发电机组快速启动系统 | |
CN109869205A (zh) | 一种用于热电联产机组的储热、发电和供热系统 | |
CN110793087B (zh) | 电极锅炉及熔盐蓄热参与燃煤热电厂热电解耦的综合系统 | |
CN114754400A (zh) | 一种配置吸收式热泵的热电联产系统及方法 | |
CN114233421A (zh) | 一种集成蒸汽喷射器的热电协同系统及运行方法 | |
CN220366454U (zh) | 一种热电解耦装置 | |
CN219433368U (zh) | 一种燃气蒸汽联合循环乏汽供热系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |