CN111351114A - 溴化锂热泵供暖的浮法玻璃余热回收方法 - Google Patents
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Abstract
溴化锂热泵供暖的浮法玻璃余热回收方法，属于供热余热回收与热量分配领域，为了解决冬季将浮法玻璃厂区冷却塔循环水当中的工业废热通过换热器降温并提高中介水的温度，得到了大量的低温热源，且将高温电厂水和存储水的热量供给用户端，并将换热后的低温水分别返回电厂和第一分水器，使得换热后的低温水继续参与循环的问题，蒸发器的低温出水口连接第二输出，并对其输出存储水，低温换热段的出口连接第一分水器，并对其输出换热中介水，效果是大幅降低供暖成本。
Description
技术领域
本发明属于供热余热回收与热量分配领域，涉及一种溴化锂热泵供暖的浮法玻璃余热回收方法。
背景技术
在近些年，随着我国城市供暖面积的增加及工业厂房生产线建设的加大，使得我国热力消费量快速增长，从供热方式上进行分析，目前我国居民采暖主要有以下几种方式：热电联产方式、中小型区域锅炉房集中供热、家用小型燃气热水炉、家庭燃煤炉等，其中热电联产方式是利用燃料的高品位热能发电后，将其低品位热能供热的综合利用能源技术。目前我国300万千瓦火力电厂的平均发电效率为33％，而热电厂供热时，发电效率可达20％，剩下的80％，热量中的70％以上可用于供热，10000千焦热量的燃料，采用热电联产方式，可产生2000千焦电力和7000千焦热量，而采用普通火力发电厂发电，此2000千焦电力需消耗6000千焦燃料，因此将热电联产方式产出的电力，按照普通电厂的发电效率，扣除其燃料消耗，剩余的4000千焦燃料可产生7000千焦热量。从这个意义上讲，则热电厂供热的效率为170％，约为中小型锅炉房供热效率的两倍。在条件允许时，应优先发展热电联产的采暖方式。在热电联产方式供热中，还是存在着一些问题，例如；一方面电厂高温蒸汽价格昂贵，另一方面，高温的蒸汽供暖管道中需要大量的保温材料来减少热量损失，在供暖温度较高的情况下，尽管使用较多的保温材料，还是会造成较大的热损耗。为此需找其他价格低廉产量大的工业废热等热源来代替电厂部分的高温蒸汽。而以浮法玻璃厂为代表的低温工业废热目前被白白抛弃掉，或者额外利用水电资源排放掉，将其丢弃十分可惜。
发明内容
为了解决冬季将浮法玻璃厂区冷却塔循环水当中的工业废热通过换热器降温并提高中介水的温度，得到了大量的低温热源，且将高温电厂水和存储水的热量供给用户端，并将换热后的低温水分别返回电厂和第一分水器，使得换热后的低温水继续参与循环的问题，本发明提出如下技术方案：
一种溴化锂热泵供暖的浮法玻璃余热回收方法，包括溴化锂热泵供暖方法和浮法玻璃余热回收方法；
所述溴化锂热泵供暖方法，汽-水换热器连通溴化锂热泵的高温换热段，并对其输送高温换热水(100℃)，高温换热段的出口连接第五热泵的蒸发器的高温入水口，并对其输出高温换热水(60℃)，第五热泵的蒸发器低温出水口分为两支路，第一支路连接第一输出，并对其输出换热水(25℃)，第二支路连接第四热泵的蒸发器的高温入水口，并对其输出换热水(25℃)，蒸发器的低温出水口连接第二输出，并对其输出低温换热水，蒸发器的低温出水口连接第二输出，并对其输出存储水(45℃)，低温换热段的出口连接第一分水器，并对其输出换热中介水(25℃)，中温换热段与高温换热段及低温换热段换热，并连接第一输出管路以供应第一输出水(60℃)，第五热泵的蒸发器与冷凝器换热，并连接第二输出管路以供应第二输出水(60℃)，第四热泵的蒸发器与冷凝器换热，并连接第三输出管路以供应第三输出水(45℃)；
所述浮法玻璃余热回收方法，浮法玻璃车间(1)产生的37～39℃的循环水由第一水管通入热池，对第二循环泵、第三循环泵加压，加压完毕，打开第八控制阀、第九控制阀、第十控制阀、第十一控制阀，关闭第三控制阀(7)、第四控制阀(8)、第五控制阀(9)、第六控制阀，并打开第七控制阀，热池中的37～39℃的循环水被上水管的循环泵抽取，并被抽取到第一热泵、第二热泵、第三热泵中的蒸发器，作为蒸发器的热端输入，该37～39℃的循环水与冷凝器的冷端的24～26℃的中介水换热，换热后，冷凝器的热端输出33～35℃的中介水，蒸发器的冷端输出31～33℃的循环水并被供给至冷却塔(6)，并由冷却塔(6)冷却后排入冷池，冷池的循环水被第一循环泵(5)加压，打开第二控制阀(4)，冷池的循环水被输送至浮法玻璃车间(1)作为浮法玻璃生产冷却水，当不需要换热时，打开第八控制阀、第九控制阀、第十控制阀、第十一控制阀、第三控制阀(7)、第四控制阀(8)、第五控制阀(9)、第六控制阀，并关闭第七控制阀，热池中的37～39℃的循环水被上水管的循环泵抽取，并被直接抽取到冷却塔(6)冷却，第一热泵、第二热泵、第三热泵的冷凝器的冷端输入的24～26℃的中介水由第一分水器供给，该第一分水器连接溴化锂热泵供暖装置的低温换热段的出口，由溴化锂热泵低温换热段段换热后的回水作为该24～26℃的中介水。
有益效果：电厂高温蒸汽与浮法玻璃厂产生的低温余热耦合联合供热系统，既可以满足供热需求又减少了电厂高温蒸汽的使用，大幅降低供暖成本。浮法玻璃厂区内修建换热机房，在冬季将浮法玻璃厂区冷却塔循环水当中的工业废热(38℃)通过换热器降温至32℃，将中介水的温度由25℃提升至35℃，换热后使温度降低到25℃，输送回浮法玻璃换热机房，这样就得到了大量的低温热源。溴化锂热泵供暖装置对存储水、用户端和电厂水之间进行了换热，将高温电厂水和存储水的热量供给用户端，即通过溴化锂热泵、热泵完成换热，并将换热后的低温水分别返回电厂和第一分水器，使得换热后的低温水继续参与循环，不仅完成了高温热量和低温热量的一并输出，还将水被循环利用，实现了水源和热量的节约和充分使用。
附图说明
图1为本发明装置的管路连接图。
1.浮法玻璃车间，2.预备水箱，3.第一控制阀，4.第二控制阀，5.第一循环泵，6.冷却塔，7.第三控制阀，8.第四控制阀，9.第五控制阀，10.第六控制阀，11.第七控制阀，12.第八控制阀，13.第九控制阀，14.第十控制阀，15.第十一控制阀，16.第十二控制阀，17.第二循环泵，18.第三循环泵，19.溢水口，20.隔热层，21.冷池，22.热池，23.第一热泵，24.第二热泵，25.第三热泵，26.集水器，27.第四循环泵，28.第一分水器，29.温度传感器，30.第五循环泵，31.相变蓄热装置，32.第十三控制阀，33.第十四控制阀，34.太阳能热水器，35.第十五控制阀，36.第十六控制阀，37.储水罐，38.溴化锂热泵，
39.第四热泵，40.第五热泵，41.用户末端管路，42.第六循环泵，43.汽-水换热器，44.第十七控制阀，45.第一溴化锂热泵机组，46.第二溴化锂热泵机组，47.第三溴化锂热泵机组，48.蒸汽热泵机组，49.蒸汽轮机，50.乏汽装置。
具体实施方式
实施例1：
一种集成多种余热耦合供暖系统，包括浮法玻璃余热回收装置、太阳能余热回收装置和溴化锂热泵供暖装置。
所述浮法玻璃余热回收装置，包括浮法玻璃车间(1)、热池(22)、冷池(21)、第二循环泵(17)、两级控制阀、冷却塔(6)、热泵，浮法玻璃车间(1)的第一出水口由第一水管通入热池(22)，冷却塔(6)的入口连通上水管，冷却塔(6)的出口管路通入冷池(21)，上水管安装两级控制阀及循环泵，上水管通入热池(22)，循环泵设置在上水管的在热池(22)与两级控制阀之间的位置处，两级控制阀的阀间由所述上水管连通，且位于该部分的上水管连通分支水管，所述分支水管由管路连接热泵，且位于该部分的管路安装有第七控制阀(11)。
热泵包括三组，即热泵23、热泵24和热泵25，各热泵(23、24、25)的蒸发器的热端输入为分支水管，热泵的蒸发器的冷端输出连接冷却塔(6)。热泵的蒸发器的冷端输出与冷却塔(6)之间的连通管路设置有第十二控制阀(16)。热泵(23、24、25)的冷凝器的热端输出为集水器(26)，所述集水器(26)的前端管路安装第四循环泵(27)，所述第四循环泵(27)的前端其连通于太阳能余热回收装置的储水罐(37)的循环水入口，热泵(23、24、25)的冷凝器的冷端输入为第一分水器(28)，第一分水器(28)连接溴化锂热泵供暖装置的低温换热段的出口。
所述的冷却塔(6)的入口至少并联两路所述上水管，每一路上水管上安装一组控制阀组，每组控制阀组至少包括两路并联的两级控制阀，各路两级控制阀的阀间由所述上水管连通，且位于该部分的上水管连通分支水管，所述分支水管由管路并联接通多路热泵，且位于该部分的管路安装有第七控制阀(11)。具体的，所述上水管包括并联的第一路上水管和第二路上水管，第一路上水管安装第一组控制阀组，第一组控制阀组包括并联的第一路两级控制阀和第二路两级控制阀，第一路两级控制阀包括第八控制阀(12)和第三控制阀(7)，第二路两级控制阀包括第九控制阀(13)和第四控制阀(8)；第二路上水管安装第二组控制阀组，第二组控制阀组包括并联的第一路两级控制阀和第二路两级控制阀，第一路两级控制阀包括第十控制阀(14)和第五控制阀(9)，第二路两级控制阀包括第十一控制阀(15)和第六控制阀(10)；所述热泵包括第一热泵(23)、第二热泵(24)和第三热泵(25)。
浮法玻璃余热回收装置，还包括预备水箱(2)，所述预备水箱(2)的出水管通入冷池(21)，浮法玻璃车间(1)的第二出水口连通第二水管，第二出水管与预备水箱(2)的出水管连通，第二水管两侧的所述出水管，一侧安装第一控制阀(3)，另一侧安装第二控制阀(4)，第二控制阀(4)下游的出水管上安装第一循环泵(5)。所述热池(22)与冷池(21)之间由隔热层(20)分隔，且在隔热层(20)上设置连通两池的溢水口(19)。
上述装置的执行方法如下：一种浮法玻璃余热回收方法，浮法玻璃车间(1)产生的37～39℃的循环水由第一水管通入热池(22)，对第二循环泵(17)、第三循环泵(18)加压，加压完毕，打开第八控制阀(12)、第九控制阀(13)、第十控制阀(14)、第十一控制阀(15)，关闭第三控制阀(7)、第四控制阀(8)、第五控制阀(9)、第六控制阀(10)，并打开第七控制阀(11)，热池(22)中的37～39℃的循环水被上水管的循环泵抽取，并被抽取到第一热泵(23)、第二热泵(24)、第三热泵(25)中的蒸发器，作为蒸发器的热端输入，该37～39℃的循环水与冷凝器的冷端的24～26℃的中介水换热，换热后，冷凝器的热端输出33～35℃的中介水，蒸发器的冷端输出31～33℃的循环水并被供给至冷却塔(6)，并由冷却塔(6)冷却后排入冷池(21)，冷池(21)的循环水被第一循环泵(5)加压，打开第二控制阀(4)，冷池(21)的循环水被输送至浮法玻璃车间(1)作为浮法玻璃生产冷却水，当不需要换热时，打开第八控制阀(12)、第九控制阀(13)、第十控制阀(14)、第十一控制阀(15)、第三控制阀(7)、第四控制阀(8)、第五控制阀(9)、第六控制阀(10)，并关闭第七控制阀(11)，热池(22)中的37～39℃的循环水被上水管的循环泵抽取，并被直接抽取到冷却塔(6)冷却。蒸发器的冷端输出约31～33℃的循环水并供给至冷却塔(6)，工艺流程生产中冷却水温度要求为20～30℃，即冷池(21)中的水温应保持在20～30℃相对稳定的温度环境，若蒸发器冷端输出循环水温度高于30℃时，则由冷却塔(6)冷却后排入冷池(21)，若蒸发器冷端输出循环水温度低于30℃时，则直接经由冷却塔(6)排入冷池(21)。
第一热泵(23)、第二热泵(24)、第三热泵(25)的冷凝器的热端输出33～35℃的中介水被集水器(26)收集。所述集水器的前端的管路安装用于抽取集水器(26)中的中介水的第四循环泵(27)，第四循环泵前端连接太阳能余热回收装置的储水罐(37)。第一热泵(23)、
第二热泵(24)、第三热泵(25)的冷凝器的冷端输入的24～26℃的中介水由第一分水器(28)供给，该第一分水器(28)连接溴化锂热泵供暖装置的低温换热段的出口，由溴化锂热泵低温换热段换热后的回水作为该24～26℃的中介水，以形成浮法玻璃余热回收的中介水被太阳能余热回收装置再加热，并在溴化锂热泵供暖装置将该部分热量与电厂的高温热水一并换热给用户管路，将浮法玻璃余热和太阳能余热作为供暖热源，并将换热后的具有相对稳定低温的中介水用于热泵机组的冷凝器端的冷端输出，循环参与换热，对水量和热量均起到节约的作用。
在断电的状态下，第二控制阀(4)关闭，第一控制阀(3)开启，预备水箱(2)中的水能为浮法玻璃车间(1)提供15分钟的冷却水。所述热池(22)与冷池(21)之间由隔热层(20)分隔，且在隔热层(20)上设置连通两池的溢水口(19)，在热池(22)或冷池(21)中的水过多并超过溢水口(19)而进入对应的池中，使得不因单独池中因存水过多导致水由池中直接溢出。
所述太阳能余热回收装置，包括太阳能热水器(34)、相变蓄热装置(31)、储水罐(37)、温度传感器(29)、第五循环泵(30)、第十三控制阀(32)、第十四控制阀(33)、第十五控制阀(35)，储水罐(37)的循环出口与太阳能热水器(34)间由管路连接，并在该管路段设置第十五控制阀(35)，太阳能热水器(34)的出水管分支两路并联水管，一路水管上设置第十三控制阀(32)，并与所述第五循环泵(30)连接，另一路水管上设置第十四控制阀(33)，并与相变蓄热装置(31)连接，由相变蓄热装置(31)连接所述第五循环泵(30)，第五循环泵(30)的出口连接储水罐(37)的循环入口。储水罐(37)的入口与集水器(26)连接，该集水器(26)即为浮法玻璃余热回收装置的集水器(26)，所述的分水器(28)与浮法玻璃余热回收装置的三组热泵的冷凝器的高温输入端连接。
所述储水罐(37)出口连通溴化锂热泵(38)的低温换热段入口。所述储水罐(37)与低温换热段的连通管路设置有第十六控制阀(36)，即与储水罐(37)的出口连接的供水的管路，其上设置有第十六控制阀(36)用于控制太阳能余热回收装置向溴化锂热泵供暖装置供给储水的水量和速度。所述电厂冷凝气引入管(43)其连接于电厂，其中的蒸汽温度约为100℃，所述储水罐(37)中输出的水的温度约为45℃。温度传感器(29)安装在储水罐(37)内以对储水温度测量。
上述装置的执行方法如下：太阳能余热回收方法：
正常模式：当太阳能辐射强度相对适中时，即当日7：00至当日11：00与当日15：00至当日19：00时，打开第十五控制阀(35)，关闭第十四控制阀(33)，打开第十三控制阀(32)，使储水罐(37)中的水由储水罐(37)的循环出口被第五循环泵(30)抽取出，并由太阳能热水器(34)对储水罐(37)中的水加热，并经由安装有第十三控制阀(32)的管路，将加热后的水直接被抽取至储水罐(37)，由储水罐(37)的循环水入口回流至储水罐(37)；循环上述储水加热循环，直至模式改变或储水罐(37)中的温度传感器(29)的测量值达到设定阈值；
蓄能模式：当太阳能辐射强度相对过大时，即当日11：00至15：00时，打开第十五控制阀(35)，关闭第十三控制阀(32)，打开第十四控制阀(33)，启动相变蓄热装置(31)，使储水罐(37)中的水由储水罐(37)的循环出口被第五循环泵(30)抽取出，并由太阳能热水器(34)对储水罐(37)中的水加热，并经由安装有相变蓄热装置(31)的管路，由相变蓄热装置(31)储存过多的热能，使出水温度保持在设定温度；循环上述储水加热循环，直至模式改变；
发热模式：当太阳能辐射强度相对不足时，即当日19：00至次日7：00时或温度传感器(29)测量到半小时内水温持续低于40℃时；关闭第十三控制阀(32)，打开第十四控制阀(33)，启动相变蓄热装置(31)，使储水罐(37)中的水由储水罐(37)的循环出口被第五循环泵(30)抽取出，并由太阳能热水器(34)对储水罐(37)中的水加热，并经由安装有相变蓄热装置(31)的管路，由相变蓄热装置(31)释放出其在蓄热模式中储存的热能，提高出水温度，使出水温度保持在设定温度；循环上述储水加热循环，直至模式改变。
在该三种模式下，所述的储水罐(37)的入口连通集水器(26)以对储水罐(37)供水。所述储水罐(37)的出口连通溴化锂热泵(38)的低温换热段入口，并由集水器26向储水罐37输送存储水，存储水是45℃。
所述的溴化锂热泵供暖装置，包括溴化锂热泵(38)、第四热泵(39)、第五热泵(40)；所述的溴化锂热泵(38)包括高温换热段、低温换热段、中温换热段，中温换热段连接第一输出管路，第四热泵(39)包括蒸发器和冷凝器，冷凝器连接第二输出管路，第五热泵(40)包括蒸发器和冷凝器，冷凝器连接第三输出管路；所述的高温换热段的入口连接电厂热电联产装置的汽-水换热器(43)的出水口，高温换热段的出口连接第五热泵(40)的蒸发器高温入水口，第五热泵(40)的蒸发器低温出水口分为两支路，第一支路连接第一输出，第二支路连接第四热泵(39)的蒸发器的高温入水口，蒸发器的低温出水口连接第二输出，供水管连接低温换热段的入口，低温换热段的出口连接第一分水器(28)。
所述的第一输出是电厂热电联产装置的第三溴化锂热泵机组(47)的中温热源，所述的第二输出是蒸汽热泵机组(48)的冷凝器的低温入口。所述的供水管连接储水罐(37)的出口连接。所述的供水管安装第十六控制阀(36)。所述的低温换热段的出口与第一分水器(28)连接的管道安装第六循环泵(42)。第一输出管路、第二输出管路、第三输出管路为用户输出管路，是供暖管路。
由上述，溴化锂热泵供暖装置对存储水、用户端和电厂水之间进行了换热，将高温电厂水和存储水的热量供给用户端，即通过溴化锂热泵、热泵完成换热，并将换热后的低温水分别返回电厂和第一分水器，使得换热后的低温水继续参与循环，不仅完成了高温热量和低温热量的一并输出，还将水被循环利用，实现了水源和热量的节约和充分使用。而为了能够将低温水直接适用于溴化锂热泵使用，在浮法玻璃余热回收装置和溴化锂热泵供暖装置之间增加太阳能余热回收装置，以清洁能源补充部分热量。
上述装置的执行方法如下：.一种溴化锂热泵供暖方法，汽-水换热器(43)连通溴化锂热泵(38)的高温换热段，并对其输送高温换热水(100℃)，高温换热段的出口连接第五热泵(40)的蒸发器的高温入水口，并对其输出高温换热水(60℃)，第五热泵(40)的蒸发器低温出水口分为两支路，第一支路连接第一输出，并对其输出换热水(25℃)，第二支路连接第四热泵(39)的蒸发器的高温入水口，并对其输出换热水(25℃)，蒸发器的低温出水口连接第二输出，并对其输出低温换热水(5℃)，蒸发器的低温出水口连接第二输出，并对其输出存储水(45℃)，低温换热段的出口连接第一分水器(28)，并对其输出换热中介水(25℃)，中温换热段与高温换热段及低温换热段换热，并连接第一输出管路以供应第一输出水(60℃)，第五热泵(40)的蒸发器与冷凝器换热，并连接第二输出管路以供应第二输出水(60℃，第二输出管路供水温度45℃)，第四热泵(39)的蒸发器与冷凝器换热，并连接第三输出管路以供应第三输出水(45℃，第三输出管路供水温度36℃)。
所述的第一输出是电厂热电联产装置的第三溴化锂热泵机组(47)的低温热源，由第一支路对其输出换热水(25℃)，所述的第二输出是蒸汽热泵机组(48)的冷凝器的低温入口，由第四热泵(39)的蒸发器的低温出水口对其输出低温换热水(5℃)。所述第一分水器(28)的三路输出连接在热泵(23、24、25)的冷凝器的冷端，对其供应低温换热水(25℃)。
上述溴化锂热泵供暖装置及方法，实现了阶梯能量利用，如第一输出管路、第二输出管路、第三输出管路为用户输出管路，是供暖管路，即第一、三输出管路的入水温度是45℃，其出水温度被换热为60℃，第二输出管路的36℃进水换热为45度出水，即输出阶梯能量，不造成能量损失，另一方面，将浮法玻璃、太阳能的低品质热量与电厂蒸汽高品质热量作为热源，其换热手段使得低品质热量也不会无用武之地，能量被较为极致的使用，也是阶梯能量利用。在该过程中，对于热电联产装置、浮法玻璃的热量，在换热后的低温水的循环使用中，一则使用了冷量，也同时对于循环水实现了重复使用，对于水资源较为节约。电厂高温蒸汽使用中，热电联产装置逐级提升热量品质，以形成于适合于换热的高温水，其温度可达或接近100℃。
所述的上述装置涉及的电厂热电联产装置，包括乏汽装置(50)、蒸汽轮机(49)、蒸汽热泵机组(48)、第三溴化锂热泵机组(47)、第二溴化锂热泵机组(46)、第一溴化锂热泵机组(45)，各溴化锂热泵(38)机组包括高温热源、低温热源和中温热源，所述的乏汽装置(50)的换热管路并行连通蒸汽热泵机组(48)的蒸发器及各溴化锂热泵(38)机组的低温热源，所述蒸汽轮机(49)的换热管路并行连通各溴化锂热泵(38)机组的高温热源，冷凝器的高温出水口连接第三溴化锂热泵机组(47)的中温热源的入口，第三溴化锂热泵机组(47)的出口与第二溴化锂热泵机组(46)的中温热源的入口连通，第二溴化锂热泵机组(46)的中温热源的出口与第一溴化锂热泵机组(45)的中温热源的入口连通。
乏汽装置(50)的入口连接入口管，其出口连接出口管，入口管、出口管并行排列，入口管连通第一溴化锂热泵机组(45)的低温热源的出口，出口管连通第一溴化锂热泵机组(45)的低温热源的入口，第二溴化锂热泵机组(46)的低温热源的入口并联接入所述出口管，其出口并联接入所述入口管，第三溴化锂热泵机组(47)的低温热源的入口并联接入所述出口管，其出口并联接入所述入口管，蒸汽热泵机组(48)的蒸发器的入口连接出口管，蒸汽热泵机组(48)的蒸发器的出口连接入口管；蒸汽轮机(49)的入口连接入口管，其出口连接出口管，入口管、出口管并行排列，入口管连通汽-水换热器(43)的汽出口，出口管连通汽-水换热器(43)的汽入口，第一溴化锂热泵机组(45)的高温热源的入口并联接入所述出口管，其出口并联接入所述入口管，第二溴化锂热泵机组(46)的高温热源的入口并联接入所述出口管，其出口并联接入所述入口管，第三溴化锂热泵机组(47)的高温热源的入口并联接入所述出口管，其出口并联接入所述入口管，蒸汽热泵机组(48)的蒸发器的入口连接出口管，蒸汽热泵机组(48)的蒸发器的出口连接入口管。溴化锂热泵机组(45)的中温热源的出口连通汽-水换热器(43)的水入口。所述的蒸汽热泵机组(48)的冷凝器的低温进水口连接溴化锂热泵供暖装置的第四热泵(39)的蒸发器的低温出水口。所述的第三溴化锂热泵机组(47)的低温热源还连接溴化锂热泵供暖装置的第二支路。所述的第一支路安装第十七控制阀(44)。
上述装置的执行方法如下：一种电厂热电联产方法，5℃左右的电厂水进入蒸汽热泵机组(48)的冷凝器的冷水入口，由乏汽装置(50)产生的乏汽水在蒸汽热泵机组(48)的蒸发器端与蒸汽热泵机组(48)的冷凝器端的5℃左右的电厂水换热，由蒸汽热泵机组(48)的冷凝器端输出30℃左右的一级换热水，一级换热水进入第三溴化锂热泵机组(47)的中温热源并作为其进水；乏汽装置(50)产生的乏汽水进入第三溴化锂热泵机组(47)作为低温热源，蒸汽轮机(49)产生的100℃的高温蒸汽进入第三溴化锂热泵机组(47)作为高温热源，第三溴化锂热泵机组(47)的中温热源的出水50℃左右的二级换热水；乏汽装置(50)产生的乏汽水进入第二溴化锂热泵机组(46)作为低温热源，蒸汽轮机(49)产生的高温蒸汽进入第二溴化锂热泵机组(46)作为高温热源，第二溴化锂热泵机组(46)的中温热源的出水70℃左右的三级换热水；乏汽装置(50)产生的乏汽水进入第一溴化锂热泵机组(45)作为低温热源，蒸汽轮机(49)产生的高温蒸汽进入第一溴化锂热泵机组(45)作为高温热源，第一溴化锂热泵机组(45)的中温热源的出水90℃左右的四级换热水，四级换热水进入汽-水换热器(43)并与蒸汽轮机(49)产生的高温蒸汽换热，由汽-水换热器(43)输出100℃的热水。
所述的5℃左右的电厂水来自于溴化锂热泵供暖装置的第四热泵(39)的蒸发器。第三溴化锂热泵机组(47)的低温热源的进水还包括来自溴化锂热泵供暖装置第二支路的25℃的进水。
上述溴化锂热泵供暖装置及方法，实现了阶梯能量利用，如第一输出管路、第二输出管路、第三输出管路为用户输出管路，是供暖管路，即第一、三输出管路的入水温度是45℃，其出水温度被换热为60℃，并且可以使用第四热泵39，将其与第五热泵40的关联，与第二输出管路的35℃进水换热为45度出水，即输出阶梯能量，不造成能量损失，另一方面，将浮法玻璃、太阳能的低品质热量与电厂蒸汽高品质热量作为热源，其换热手段使得低品质热量也不会无用武之地，能量被较为极致的使用，也是阶梯能量利用。在该过程中，对于热电联产装置、浮法玻璃的热量，在换热后的低温水的循环使用中，一则使用了冷量，也同时对于循环水实现了重复使用，对于水资源较为节约。电厂高温蒸汽使用中，热电联产装置逐级提升热量品质，以形成于适合于换热的高温水，其温度可达或接近100℃。
本实施例提供的是一种电厂高温蒸汽与浮法玻璃厂产生的低温余热耦合联合供热系统，既可以满足供热需求又减少了电厂高温蒸汽的使用，大幅降低供暖成本。
浮法玻璃厂区内修建换热机房，在冬季将浮法玻璃厂区冷却塔循环水当中的工业废热(38℃)通过换热器降温至32℃，将中介水的温度由25℃提升至35℃，换热后使温度降低到25℃，输送回浮法玻璃换热机房，这样就得到了大量的低温热源。而利用浮法玻璃产生的低温余热有以下优势：
不改变暖通系统：只在冷却塔管线部分做改造，不影响其他系统。
不增加电力运行费用：在厂区内增加换热器机房，供暖季冷却塔不运行，节省电费。
不增减对方设备：不取消冷却塔，非供暖季还可继续使用，不影响其他设备。
不改变工作温度：换热器换热后温度仍保持在32℃，不影响使用要求，不增加能耗。
采用上述方案，不改变工厂原有运行条件、不增加电力消耗量、不影响产品产量的情况下，可回收大量余热。本实施例的技术方案可以提供大量的低温热源与电厂提供的高温蒸汽耦合供热，在不影响供热效果的条件下，大大减少了电厂高温蒸汽的用量，又充分利用了浮法玻璃厂产生的低温热源，降低了供热成本，提高了经济效益。因此，本发明对实现节能减排目标有着不可低估的作用。
实施例2：
一种电厂余热、太阳能、浮法玻璃余热耦合供暖系统，整个系统由浮法玻璃余热回收装置、太阳能余热回收装置、溴化锂热泵供暖装置三部分构成。
浮法玻璃余热回收装置主要工作原理是：冬季工况进行余热回收时，由浮法玻璃车间1产生的37～39℃的含有大量低温废热的循环水排入热池22，由第三循环泵18、第二循环泵17加压，此时打开第八控制阀12、第九控制阀13、第十控制阀14、第十一控制阀15，关闭第三控制阀7、第四控制阀8、第五控制阀9、第六控制阀10；将这些循环水引入到第一热泵23、第二热泵24、第三热泵25中，与24～26℃的中介水换热为31～33℃左右的回水，经过控制阀16通入冷却塔6，而后排入冷池21中。冷池21的水被循环泵5加压经过打开的第二控制阀4，送入浮法玻璃车间1作为浮法玻璃生产冷却水。在断电的状态下，第二控制阀4关闭，第一控制阀3开启，预备水箱2中的水可为车间1提供15分钟的冷却水。
太阳能余热回收装置主要工作原理为：第一热泵23、第二热泵24、第三热泵25将由第一分水器28引出的24-25℃的冷却水加热到34-36℃后送入集水器26中，而后被第四循环泵27加压送入储水罐37；储水罐37中的水经过太阳能装置加热到45℃，开启第十六控制阀36，将水送往混水器42进行混水。
太阳能余热回收装置有以下3种工作模式：
1.正常模式
当太阳能辐射强度适合时，控制阀33关闭，控制阀32开启，装置不需要开启相变蓄热装置31，直接对水罐37中的水进行加热。
2.蓄能模式
当太阳能辐射强度过大时，控制阀32关闭，控制阀33开启，系统开启相变蓄热装置31，储存过多的热能，使蒸发温度保持在一定温度上以提升太阳能余热回收装置的运行效率。
3.发热模式
当太阳能辐射强度不足或温度传感器29测量到一段时间内水温过低时，第十三控制阀32关闭，第十四控制阀33开启。系统开启相变蓄热装置31并放出其在蓄热模式中储存的热能，提高蒸发温度，使蒸发温度保持在一定温度上以提升太阳能余热回收装置的运行效率。
溴化锂热泵供暖装置主要工作原理为：溴化锂热泵供暖装置包括汽-水换热器43、溴化锂热泵38、第四热泵39、第五热泵40、用户端管路41、第六循环泵42、第十七控制阀44。其主要工作原理为：100℃左右的高温蒸汽从汽-水换热器43引入电厂作为溴化锂热泵38的高温热源；溴化锂热泵高温热源出水端出水(60℃左右)，进入热泵40与用户端管路41换热为60℃左右的热水供用户使用，出水温度在25℃左右。获得浮法玻璃余热的44～45℃的中介水经过第十六控制阀36进入溴化锂热泵38的低温热源端，出水温度在24～26℃左右，中介水经过第六循环泵42加压送向分水器28完成中介水循环。第四热泵39工作时，第四热泵39端的用户端管路41回水温度在45℃左右，出水水温在36℃左右。溴化锂热泵38端的用户端管路41回水水温在60℃左右，出水水温在45℃左右。
切换控制：由于电厂水价格昂贵，有的按水量计价，有的按消耗热量计价；在电厂按水量计价并且用户端管路41需求负荷较大或用户端管路41需求负荷过大时，开启第十七控制阀44和第四热泵39，使25℃左右的水进入第四热泵39，出水温度在5℃左右，再将出水送回电厂；可以与电厂协商，从经济角度优化系统运行，使一部分水进入第四热泵39再回电厂，一部分水直接回电厂。
电厂热电联产部分装置包括蒸汽热泵机组48、蒸汽溴化锂热泵机组47、蒸汽溴化锂热泵机组46、蒸汽溴化锂热泵机组45、汽轮机装置49、蒸汽发电装置50。其主要工作原理为：由各部分用水端收集得到的5℃左右的电厂水进入蒸汽热泵机组48，5℃的水在蒸汽热泵机组48中与蒸汽发电装置50产生的乏汽换热使水温提高到30℃左右，30℃左右的水进入下一级蒸汽溴化锂热泵机组47中温热源端。蒸汽溴化锂热泵机组47得到由上级蒸汽热泵机组48提供的30℃左右的水和从各处收集到的25℃左右的电厂水作为中温热源，汽轮机装置49产生的高温蒸汽作为高温热源，得到了50℃左右的水进入下一级蒸汽溴化锂热泵机组46作为中温热源。蒸汽溴化锂热泵机组46得到由上级蒸汽溴化锂热泵机组47提供的50℃左右的水作为热源中温，汽轮机装置49产生的高温蒸汽作为高温热源，得到了70℃左右的水进入下一级蒸汽溴化锂热泵机组45作为中温热源。蒸汽溴化锂热泵机组45得到由上级蒸汽溴化锂热泵机组46提供的70℃左右的水作为中温热源，汽轮机装置49产生的高温蒸汽作为高温热源，得到了90℃左右的高温蒸汽，90℃左右的高温蒸汽送往汽-水换热器43。蒸汽发电装置52产生的高温蒸汽在汽-水换热器43处将90℃左右的电厂水加热至100℃供各用水端使用。
在价格方面电厂冷凝水价格昂贵，而浮法玻璃水使用价格低廉，只使用电厂水作为溴化锂热泵的高温热源，浮法玻璃余热的中介水提供大量的低温热源。大幅度减少了电厂水的使用量，提高了经济效益。电厂水与从浮法玻璃余热回收得到的中介水未混合，电厂水清洁，中介水因为管道过长可能含有杂质，可能会污染电厂水，不混水的管路设计方式保障了系统的可靠性。系统整体使用三套供热装置，大幅提高了供热的可靠性，保障了供暖稳定这一重要的民生问题。利用了热泵拉大温差，节省空间，适合小机房使用。既能够解决因为严寒天气或浮法玻璃厂检修缺水低负荷运行等情况下导致的热量供需不匹配问题，也能满足用户端负荷正常时的用热需求，实现了能量的阶梯利用，符合节能减排的根本理念，节约经济成本，提高经济效益。
在一种实施例中，本申请中的任意的温度，使用该温度的左右或约或等同的非精确表示对该温度限定，如45℃左右或约45℃，则表示该温度的±1度的区间，即表示示例的44～46℃，具体温度数值则直接表示其数值温度，然而在一种进一步优化的实施例中，对于本申请中涉及的温度的直接数值表示，理解为是其温度的±1度的区间，如换热为45度出水，表示示例的44～46℃，除了具有必须由该数值表示的除外，例如，100℃的热水。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种溴化锂热泵供暖的浮法玻璃余热回收方法，其特征在于：包括溴化锂热泵供暖方法和浮法玻璃余热回收方法；
所述溴化锂热泵供暖方法，汽-水换热器(43)连通溴化锂热泵(38)的高温换热段，并对其输送高温换热水，高温换热段的出口连接第五热泵(40)的蒸发器的高温入水口，并对其输出高温换热水，第五热泵(40)的蒸发器低温出水口分为两支路，第一支路连接第一输出，并对其输出换热水，第二支路连接第四热泵(39)的蒸发器的高温入水口，并对其输出换热水，蒸发器的低温出水口连接第二输出，并对其输出低温换热水，蒸发器的低温出水口连接第二输出，并对其输出存储水，低温换热段的出口连接第一分水器(28)，并对其输出换热中介水，中温换热段与高温换热段及低温换热段换热，并连接第一输出管路以供应第一输出水，第五热泵(40)的蒸发器与冷凝器换热，并连接第二输出管路以供应第二输出水，第四热泵(39)的蒸发器与冷凝器换热，并连接第三输出管路以供应第三输出水；
所述浮法玻璃余热回收方法，浮法玻璃车间(1)产生的37～39℃的循环水由第一水管通入热池(22)，对第二循环泵(17)、第三循环泵(18)加压，加压完毕，打开第八控制阀(12)、第九控制阀(13)、第十控制阀(14)、第十一控制阀(15)，关闭第三控制阀(7)、第四控制阀(8)、第五控制阀(9)、第六控制阀(10)，并打开第七控制阀(11)，热池(22)中的37～39℃的循环水被上水管的循环泵抽取，并被抽取到第一热泵(23)、第二热泵(24)、第三热泵(25)中的蒸发器，作为蒸发器的热端输入，该37～39℃的循环水与冷凝器的冷端的24～26℃的中介水换热，换热后，冷凝器的热端输出33～35℃的中介水，蒸发器的冷端输出31～33℃的循环水并被供给至冷却塔(6)，并由冷却塔(6)冷却后排入冷池(21)，冷池(21)的循环水被第一循环泵(5)加压，打开第二控制阀(4)，冷池(21)的循环水被输送至浮法玻璃车间(1)作为浮法玻璃生产冷却水，当不需要换热时，打开第八控制阀(12)、第九控制阀(13)、第十控制阀(14)、第十一控制阀(15)、第三控制阀(7)、第四控制阀(8)、第五控制阀(9)、第六控制阀(10)，并关闭第七控制阀(11)，热池(22)中的37～39℃的循环水被上水管的循环泵抽取，并被直接抽取到冷却塔(6)冷却，第一热泵(23)、第二热泵(24)、第三热泵(25)的冷凝器的冷端输入的24～26℃的中介水由第一分水器(28)供给，该第一分水器(28)连接溴化锂热泵供暖装置的低温换热段的出口，由溴化锂热泵低温换热段段换热后的回水作为该24～26℃的中介水。
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