CN110285471A - 中继能源站、中继能源供热系统和供热方法 - Google Patents

Abstract

中继能源站、中继能源供热系统和供热方法，该中继能源站，包括吸收式热泵和水水换热器；吸收式热泵包括发生器、蒸发器、吸收器和冷凝器；发生器与蒸汽、燃气等驱动热源连接；市区热网回水进入中继能源站后分为两路，第一路回水依次流经吸收器和冷凝器吸热升温，第二路回水流经水水换热器吸热升温，之后两路回水汇合，通过市区热网供水管输送至用户，在用户放热降温后再通过市区热网回水管返回中继能源站；长输热网供水进入中继能源站后，首先进入水水换热器，与市区热网回水进行热交换而放热降温，再进入蒸发器进一步降温，之后通过长输热网回水管返回长输热源，被加热后再通过长输热网供水管输送至中继能源站。

Description

中继能源站、中继能源供热系统和供热方法

技术领域

本发明涉及集中供热技术领域，具体是一种中继能源站、中继能源站的供热方法以及设置有此中继能源站的中继能源供热系统，还有中继能源供热系统的供热方法。

背景技术

随着供热面积的不断增加以及环保要求的日益严格，我国北方城市目前普遍存在冬季采暖热源紧张问题，同时城市周边区域的火力发电厂或其它工业企业排放大量工业余热，没有得到有效利用。将距离市区较远的火力发电厂的热能或者其它工业余热通过长距离供热管网输送到市区，成为解决冬季采暖热源短缺问题的有效途径。但是随着距离的增加，管网投资和运行能耗将成倍增加，成为制约长输供热经济性的关键因素。降低长距离供热管网的回水温度，可以提高热能输送能力，降低运行能耗和管网投资，并为回收热源的低品位余热创造条件。因此，大幅度降低热网回水温度，成为提高长距离供热系统经济性的有效措施。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用火力发电厂的热能或者其它工业余热对市区用户进行供热的系统。

为解决上述问题，本发明提供了一种中继能源站，包括吸收式热泵和水水换热器；

所述吸收式热泵内包括发生器、蒸发器以及串联连接的吸收器和冷凝器等部件；

所述发生器与第一热源连接；

长输热网供水依次流经所述水水换热器和所述蒸发器；

市区热网回水进入所述中继能源站后分为两路：

第一路回水依次流经所述吸收器和所述冷凝器吸热升温；

第二路回水流经所述水水换热器被所述长输热网供水加热升温。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，还包括第一加热器，所述第一加热器的放热侧与第二热源连接；所述吸收式热泵冷凝器出口与所述第一加热器吸热侧连接，所述第一路回水出吸收式热泵后再在所述第一加热器内与所述第二热源进行热交换。

进一步的，所述第一热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤；和/或

所述第二热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤。

进一步的，还包括第二加热器，所述第二加热器放热侧与第三热源连接；所述第一路回水和所述第二路回水汇合后与所述第二加热器吸热侧连接，在所述第二加热器内与所述第三热源进行热交换。

进一步的，所述第三热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤。

本发明又提供了一种中继能源供热系统，包括长输热源和用户，还包括如上述任一技术方案所述的中继能源站；

所述长输热源的出水口与长输热网供水连接，从蒸发器流出的所述长输热网回水与所述长输热源的回水口连接；

所述用户的出水口与市区热网回水连接，第一路回水和第二路回水汇合后通过市区热网供水管与所述用户的进水口连接。

本发明还提供了一种中继能源站的供热方法，市区热网回水包括第一路回水和第二路回水；

所述第一路回水在所述吸收式热泵内被加热升温；

所述第二路用户回水在水水换热器内被所述长输热网供水加热升温。

进一步的，还包括：采用第一加热器对所述第一路回水进行再次加热。

进一步的，还包括：采用第二加热器对汇合后的所述第一路回水和所述第二路回水进行再次加热。

本发明又提供了一种中继能源供热系统的供热方法，包括如上述任一技术方案所述的中继能源站的供热方法。

本发明中继能源站、中继能源供热系统和供热方法的有益效果是：

(1)、通过长输热网供水与市区热网回水进行热交换，在保证市区热网温度的前提下，降低长输热网回水的温度，提高余热能源的利用率；并且还可以通过增加或减少第一热源的输入量，提高或降低市区热网供水的温度；

(2)、通过第一加热器可以进一步的对市区热网回水加热，当气温升高时，首先减少第二热源的供给量，使市区热网供水温度降低，满足热用户供热需求量的降低；反之，当气温降低时，首先增加第二热源的供给量，使市区热网供水温度提高，满足热用户供热需求量的增加；

(3)、通过第二加热器可以进一步的对市区热网回水加热，当气温升高时，首先减少第三热源的供给量，使市区热网供水温度降低，满足热用户供热需求量的降低；反之，当气温降低时，首先增加第三热源的供给量，使市区热网供水温度提高，满足热用户供热需求量的增加。

(4)、通过水水换热器和吸收式热泵梯级降温，大幅度增加了长输热网的供回水温差，提高了长输热网的供热能力，降低了单位热量的输送能耗，并为回收低品位余热创造了条件；通过水水换热器和吸收式热泵两种换热设备的应用，使长输热网和市区热网完全隔开，实现了各自压力、温度工况的独立调节，达到了系统隔压的目的；长输热源与市区热源有机整合，互为补充，协同供热，也有利于提高综合能源利用效率，改善集中供热系统的经济性和安全性。

附图说明

图1是本发明中继能源站的第一种结构示意图；

图2是本发明中继能源站的第二种结构示意图；

图3是本发明中继能源站的第三种结构示意图；

图4是本发明中继能源站的第四种结构示意图；

图5是本发明中的中继能源供热系统结构示意图。

附图标记：

1、吸收式热泵，2、水水换热器，3、第一加热器，4、第二加热器，5、长输热源，6、用户；

11、发生器，12、蒸发器，13、吸收器，14、冷凝器；

31、第一加热器吸热侧，32、第一加热器放热侧；

41、第二加热器吸热侧，42、第二加热器放热侧。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

第一实施方式

图1是本发明中继能源站的第一种结构示意图。

一种中继能源站，包括吸收式热泵1和水水换热器2。

吸收式热泵1采用现有技术中普遍使用的吸收式热泵。

具体的，水水换热器2包括放热侧和吸热侧，水水换热器2的放热侧进口与长输热网供水管连接，水水换热器2的放热侧出口通过管路与蒸发器12的进口连接。

长输热网供水依次流经水水换热器2和所述蒸发器12，具体的，长输热网供水从水水换热器2放热侧进口进入，放热降温后从出口排出，再进入蒸发器12内进一步放热降温。

市区热网回水包括第一路回水和第二路回水；在进入中继能源站之后分开。

第一路回水从吸收器13的进口进入，从冷凝器14的出口排出，依次从吸收器和冷凝器吸热，温度升高。

第二路回水从水水换热器2的吸热侧的一端进入、另一端排出，与流经水水换热器2放热侧的长输热网供水进行热交换，使第二路回水温度升高。

而后，第一路回水和第二路回水汇合进入市区热网供水管，再输送至用户。

其中，第一热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤。

第二实施方式

图2是本发明中继能源站的第二种结构示意图。

本实施方式与第一实施方式的区别在于在本实施方式中增设了一个第一加热器3。

具体的，第一加热器3包括放热侧32和吸热侧31，放热侧32与第二热源连接。

第一路回水从第一加热器吸热侧31一端进入、另一端排出，与第二热源进行热交换，对第一路回水进行再次加热。经过再次加热的第一路回水与第二路回水汇合进入用户。

其中，第二热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤。

第三实施方式

图3是本发明中继能源站的第三种结构示意图。

本实施方式与第一实施方式的区别在于在本实施方式中增设了一个第二加热器4。

具体的，第二加热器4包括放热侧42和吸热侧41，放热侧42与第三热源连接。

第一路回水与第二路回水汇合后，从第二加热器吸热侧41一端进入、另一端排出，与第三热源进行热交换，对汇合后的第一路回水和第二路回水进行再次加热。经过再次加热的回水通过市区热网进入用户。

其中，第三热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤。

第四实施方式

图4是本发明中继能源站的第四种结构示意图。

本实施方式与第一实施方式的区别在于在本实施方式中增设了一个第一加热器3和第二加热器4。

具体的，第一加热器3包括放热侧32和吸热侧31，放热侧32与第二热源连接。

从吸收式热泵1流出的第一路回水从第一加热器吸热侧31一端进入、另一端排出，与第二热源进行热交换，对第一路回水进行再次加热。

具体的，第二加热器4包括放热侧42和吸热侧41，放热侧42与第三热源连接。

第一路回水与第二路回水汇合后，从第二加热器4吸热侧一端进入、另一端排出，与第三热源进行热交换，对回水进行再次加热。

经过再次加热的第一路回水与第二路回水汇合后再次加热，通过市区热网输送进入用户。

其中，第二热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤；第三热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤。

第五实施方式

图5是本发明中的中继能源供热系统结构示意图。

一种中继能源供热系统，包括长输热源5和用户6，还包括如上述任一实施方式所述的中继能源站；

所述长输热源5的出水口与长输热网供水连接，依次流经水水换热器2和蒸发器12，从蒸发器12流出的所述长输热网回水与所述长输热源5的回水口连接；所述用户6的出水口与市区热网回水连接，第一路升温回水和第二路升温回水汇合后与所述用户6的进水口连接。

第六实施方式

一种中继能源站的供热方法，市区热网回水进入中继能源站后分为第一路回水和第二路回水；

所述第一路回水在吸收式热泵内的吸收器和冷凝器被加热升温；

所述第二路回水在水水换热器内被所述长输热网供水加热升温。

进一步的，采用第一加热器对所述第一路升温回水进行再次加热。

进一步的，采用第二加热器对汇合后的所述第一路回水和所述第二回水进行再次加热。

第七实施方式

一种中继能源供热系统的供热方法，包括如第六实施方式所述的中继能源站的供热方法。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种中继能源站，其特征在于，包括吸收式热泵(1)和水水换热器(2)；

所述吸收式热泵(1)内设置有发生器(11)、蒸发器(12)以及串联连接的吸收器(13)和冷凝器(14)；

所述发生器(11)与第一热源连接；

长输热网供水依次流经所述水水换热器(2)和所述蒸发器(12)；

市区热网回水进入所述中继能源站后分为两路：第一路回水依次流经所述吸收器(13)和所述冷凝器(14)，第二路回水流经所述水水换热器(2)，两路回水汇合后流出所述中继能源站。

2.如权利要求1所述的中继能源站，其特征在于，还包括第一加热器(3)；

所述第一加热器(3)的放热侧与第二热源连接；

所述第一路回水依次流经所述吸收器(13)、所述冷凝器(14)与所述第一加热器(3)吸热侧，在所述第一加热器(3)内与所述第二热源进行热交换。

3.如权利要求2所述的中继能源站，其特征在于，所述第一热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤；和/或

所述第二驱动热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤。

4.如权利要求1至3任一项所述的中继能源站，其特征在于，还包括第二加热器(4)；

所述第二加热器(4)放热侧与第三热源连接；

所述第一路回水和所述第二路回水汇合后与所述第二加热器(4)吸热侧连接，在所述第二加热器(4)内与所述第三热源进行热交换。

5.如权利要求4所述的中继能源站，其特征在于，所述第三热源至少包括如下之一：蒸汽、热水、燃气、燃油、燃煤。

6.一种中继能源供热系统，其特征在于：包括长输热源(5)和用户(6)，还包括如权利要求1至5任一项所述的中继能源站；

所述长输热源(5)的出水口与长输热网供水连接，从蒸发器(12)流出的所述长输热网回水与所述长输热源(5)的回水口连接；

所述用户(6)的出水口与市区热网回水连接，第一路升温回水和第二路升温回水汇合后通过市区热网供水管与所述用户(6)的进水口连接。

7.一种中继能源站的供热方法，其特征在于，市区热网回水进入中继能源站后分为第一路回水和第二路回水；

所述第一路回水在吸收式热泵(1)的吸收器(13)和冷凝器(14)内被加热升温；

所述第二路回水在水水换热器内被所述长输热网供水加热升温。

8.如权利要求7所述的中继能源站的供热方法，其特征在于，还包括：

采用第一加热器内的第二热源对所述第一路回水进行再次加热。

9.如权利要求7或8所述的中继能源站的供热方法，其特征在于，还包括：

采用第二加热器内的第三热源对汇合后的所述第一路回水和所述第二路回水进行再次加热。

10.一种中继能源供热系统的供热方法，其特征在于：包括如权利要求7至9任一项所述的中继能源站的供热方法。