CN116928722A - 水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统。水热同产设备在热源处水制备出热淡水;蓄热水库包括储热水部和储冷水部;当热淡水温度低于沸点时,热淡水通过长输单管进入储热水部;在非供暖季时,储冷水部的冷水用于城市供水;在供暖季时,储热水部的热水热量用于城市供热,储热水部的热水温后用于城市供水;当热淡水温度高于沸点时,热淡水通过长输单管进入吸收式换热器;在非供暖季时,热淡水降温后用于城市供水,将热量储存于储热水部;而在供暖季时,热淡水降温后用于城市供水,热淡水的热量与储热水部的热水热量用于城市供热。本发明实现供暖季供热、全年稳定供水,减少输配系统规模和各设备容量。
Description
技术领域
本发明涉及节能技术领域,特别涉及一种水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统。
背景技术
我国是供热大国,且随着城市化进程加快,我国北方城镇供热需求增长很快。2016年我国北方供热能耗折合约2亿吨标煤,其中包括约1.65亿吨煤炭和约270亿立方天然气。这其中又有约48%的热量来自燃煤或燃气电厂热电联产,47%来自燃煤、燃气锅炉,还有少部分来自空气源或者地源热泵,工业废热等。占比47%的燃煤或燃气锅炉供热方式能量利用率很低,宝贵的化石燃料仅用于供热,效率远远低于热电联产,因此应当减少锅炉供热占比,发展热电联产产业。
传统的热电联产,是用抽汽或抬高汽轮机背压加热长输热网水,效率高于燃煤锅炉供热。2008年付林,江亿等提出了基于Co-ah循环的热电联产集中供热办法,通过引入吸收式热泵和吸收式换热器设备实现“大温差”的长输供热。一般来说,末端二次热网水的供热温度参数为50/40℃,传统热电联产一次长输管网在城市的热力站通过板式换热器与末端热网换热,供回水参数为110/60℃。而通过在在电厂采用吸收式热泵和在末端热力站采用吸收式换热器,可以将长输管网回水温度降低至20℃。长输管网回水温度的降低带来两个显著优势:一是温差变大使得单位吨水流量的供热能力变大,管路散热量占比也会减少,因此可以减少输配系统的投资和运行成本,或增大管网的供热辐射半径;二是长输管网回水温度降低有助于热源电厂侧回收低品位余热,提高能源利用率。
在上述的带有吸收式设备的热电联产供热系统的基础上,清华大学提出了“水热同产、同送”的系统。常规淡水输送管线仅需单管,供热热网水管线则需要双管循环热水。水热同产、同送指热源处(一般是沿海的火电厂或者核电厂)直接制备高温热淡水,单管输配到城市区域,再利用吸收式换热设备与二次网水换热完成“水热分离”,得到常温淡水,同时也加热了二次网水。这种系统用单根管就完成了输配淡水和长输供热两个任务,且具备前述Co-ah循环热电联产的“大温差”的供热特征,输配系统经济性高。水热同产指通过热法等手段直接制备出热淡水,水热同送指一根管同时完成输水、供热目标。该系统有两个值得注意的优点:一是热法海水淡化设备通常制备常温淡水,但由于其构造通常具有“多级”或“多效”特征,这种特征使得海水淡化设备经过改造可以在尽可能减少换热损失的同时制备热淡水,甚至可以理解为热源首站换热的同时“零能耗制水”;第二个优点是水热同送仅使用一根管道就做到了供水(单管)、供热(双管)三根管道的任务,减少设备投资。水资源短缺是制约人类可持续发展的全球性问题之一,我国是全球13个缺水国家之一,人均水资源量不到全球平均水平的四分之一,因此水热同产、同送技术值得大力发展,同时解决供热、供水问题。
上述的水热同产、同送系统有一不足之处,即供热、供水耦合,供水量随供热量变化。到了非供暖季,供热系统不再工作,系统也无法制水,城市只在供暖季有供热需求,但全年都有供水需求,因此上述水热同产、同送系统带来供需特性不符的问题。此外,只有供暖季系统才会运行,导致热源侧的海水淡化、水热同产装置和末端的吸收式换热器设备年运行小时数只有全年的1/4~1/3,这显然不利于系统的经济性。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,实现供暖季供热、全年稳定供水,减少输配系统规模和各设备容量。
根据本发明实施例的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,包括水热同产设备、长输单管、蓄热水库和吸收式换热器,其中,所述水热同产设备布置在热源处,利用热源将海水制备出高于沸点或低于沸点的热淡水;所述蓄热水库包括储热水部和储冷水部,所述蓄热水库和所述吸收式换热器均布置在城市附近;
当热淡水的温度低于沸点时,所述长输单管将热淡水从所述水热同产设备输送至所述储热水部;在非供暖季时,所述储冷水部输出冷水用于城市供水;而在供暖季时,所述储热水部输出的热水进入所述吸收式换热器与第一城市热力回水换热降温后用于城市供水,同时,第一城市热力回水经所述吸收式换热器后升温成第一城市热力供水,用于城市供热;
当热淡水的温度高于沸点时,所述长输单管将热淡水从所述水热同产设备输送至所述吸收式换热器;在非供暖季时,热淡水在所述吸收式换热器中与来自所述储冷水部的冷水换热降温后用于城市供水,同时,来自所述储冷水部的冷水经过所述吸收式换热器升温成热水后进入所述储热水部;而在供暖季时,热淡水在所述吸收式换热器中与第二城市热力回水换热降温后用于城市供水,同时,所述储热水部输出的热水进入所述吸收式换热器与第二城市热力回水换热降温后进入所述储冷水部,而第二城市热力回水经所述吸收式换热器后获得所述长输单管输送的热淡水热量及所述储热水部输出的热水热量而升温成第二城市热力供水,用于城市供热。
本发明实施例的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,具有如下的优点:第一、蓄热水库将供热、供水解耦,使得水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统可以实现供暖季供热,全年稳定供水,符合供热、供水的需求特性;第二、只用单根长输单管即可同时输配热量和淡水,满足供热、供水原本需三根管才能完成的任务;第三、蓄热水库将供暖季的供热量平均分配到全年承担,大大提高了输配系统和水热同产设备、吸收式换热器等设备的年运行小时数,减小水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统规模,进而减少初投资;第四、蓄热水库一方面可以承担供热调峰任务,保证了供热的安全性,另一方面可以减少或避免热源1处供热量不稳定带来的影响,缓解热源处运行压力。例如以电厂抽汽作为热源时,蓄热水库即可结合热电协同的方式在用电高峰时多发电,少供热在用电低估时少发电,多供热,最终保证供热量等于供暖季总热负荷即可。
在一些实施例中,当热淡水的温度低于沸点且在供暖季时,所述储热水部输出的热水进入所述吸收式换热器与第一城市热力回水换热降温后部分用于城市供水且部分进入所述储冷水部。
在一些实施例中,当热淡水的温度低于沸点时,非供暖季时的所述储热水部所蓄存的热量和供暖季时的所述长输单管的长输热淡水热量刚好足够用于供暖季向城市供热,在供暖季结束时,所述储热水部的热水全部被冷却,完成一个周期的循环。
在一些实施例中,当热淡水的温度低于沸点时,还包括第一城市供水管路、第一管网和第一城市热力管网,所述第一管网具有第一管路和第二管路,所述第一城市热力管网具有第一城市热力回水管路和第一城市热力供水管路;其中,所述长输单管连接在所述水热同产设备与所述储热水部之间;所述储冷水部与所述第一城市供水管路的一端相连,所述第一城市供水管路上设有城市供水阀门;所述吸收式换热器设置在所述第一管网和所述第一城市热力管网上,所述第一管路位于所述储热水部与所述吸收式换热器之间,所述第一管路上设有第一阀门,所述第二管路连接在所述吸收式换热器与所述第一城市供水管路之间,所述第二管路与所述城市供水管路之间的连接处位于所述城市供水阀门的下游,所述吸收式换热器位于所述第一城市热力回水管路的出口端与所述第一城市热力供水管路的入口端之间。
在一些实施例中,所述第一管网还具有第三管路,所述第三管路连接在所述储冷水部与所述第二管路之间,所述第三管路上设有第二阀门。
在一些实施例中,当热淡水的温度高于沸点时,非供暖季时的所述储热水部所蓄存的热量和供暖季时所述长输单管的长输热淡水热量刚好足够用于供暖季向城市供热,在供暖季结束时,所述储热水部的热水全部被冷却,完成一个周期的循环。
在一些实施例中,当热淡水的温度高于沸点时,还包括第二城市供水管路、第二管网、第一连接管路、第二连接管路和第二城市热力管网,所述第二管网具有第四管路和第五管路,所述第二城市热力管网具有第二城市热力回水管路和第二城市热力供水管路;其中,所述长输单管连接在所述水热同产设备与所述吸收式换热器之间;所述长输单管上设有第三阀门,所述第二城市供水管路的一端通过所述吸收式换热器与所述长输单管连通;所述吸收式换热器设置在所述第二管网和所述第二城市热力管网上,所述第四管路连接在所述储热水部与所述吸收式换热器之间,所述第五管路连接在所述储冷水部与所述吸收式换热器之间,所述吸收式换热器位于所述第二城市热力回水管路的出口端与所述第二城市热力供水管路的入口端之间,所述第二城市热力回水管路上设有第四阀门,所述第二城市热力供水管路上设有第五阀门;所述第一连接管路的一端连接在所述长输单管上且位于所述第三阀门的上游,所述第一连接管路的另一端连接在所述第二城市热力供水管路上且位于所述第五阀门的上游,所述第一连接管路上设有第六阀,所述第二连接管路的一端连接在所述第二城市热力回水管路上且位于所述第四阀门的下游,所述第二连接管路的另一端连接在所述第二城市供水管路上,所述第二连接管路上设有第七阀门。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明一个实施例的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统的示意图;
图2是本发明另一个实施例的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统的示意图;
图3是本发明另一个实施例的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统在非供暖季的工作示意图;
图4是本发明另一个实施例的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统在供暖季的工作示意图。
附图标记
水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000;
热源1;水热同产设备2;长输单管3;第三阀301;蓄热水库4;储热水部401;储冷水部402;吸收式换热器5;第一城市供水管路6;城市供水阀门601;第一管网7;第一管路701第二管路702;第一阀门7011;第三管路703;第二阀门7031;第一城市热力管网8;第一城市热力回水管路801;第一城市热力供水管路802;第二城市供水管路9;第二管网10;第四管路1001;第五管路1002;第一连接管路11;第六阀1101;第二连接管路12;第七阀1201;第二城市热力管网13;第二城市热力回水管路1301;第四阀门13011;第二城市热力供水管路1302;第五阀门13021。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面结合图1至图4来描述本发明实施例的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000。
如图1和图2所示,根据本发明实施例的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000,包括水热同产设备2、长输单管3、蓄热水库4和吸收式换热器5。其中,水热同产设备2布置在热源1处,该热源1可以为电厂的低参数抽汽余热等,水热同产设备2是经过改造的热法海水淡化装置,能利用热源1将原海水制备出低于沸点或高于沸点的热淡水并排放浓海水。蓄热水库4包括储热水部401和储冷水部402,蓄热水库4容量足够大,比表面积较小,向环境散热降低温度较小,蓄热水库4可同时利用储热水部401和储冷水部402分别对应地蓄存热水和冷水,例如,蓄热水库4的上层为用于蓄层热水的储热水部401,蓄热水库4的下层为用于蓄存冷水的储冷水部402;储热水部401和储冷水部402通过温度分层或格挡等方式减少导热和对流换热,因此能做到长时间、以季节为周期的蓄放热。蓄热水库4和吸收式换热器5可以临近地均布置在城市附近,长输单管3设置在水热同产设备2和蓄热水库4之间或者设置在水热同产设备2和吸收式换热器5之间,可以将水热同产设备2制备的热淡水输送到蓄热水库4或吸收式换热器5,实现同时输配热量和淡水。
当热淡水的温度低于沸点时,如图1所示,长输单管3将热淡水从水热同产设备2输送至储热水部401;在非供暖季时,储冷水部402输出冷水用于城市供水;而在供暖季时,储热水部401输出的热水进入吸收式换热器5与第一城市热力回水换热降温后用于城市供水,同时,第一城市热力回水经吸收式换热器5后升温成第一城市热力供水,用于城市供热。可以理解的是,通过引入蓄热水库4,使得供热、供水解耦,使得水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000可以实现供暖季供热,全年稳定供水,符合供热、供水的需求特性;蓄热水库4还将供暖季的供热量平均分配到全年承担,大大提高了输配系统和水热同产设备2、吸收式换热器5等设备的年运行小时数,减小水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000规模(即水热同产设备2和输配系统规模),进而减少初投资;且蓄热水库4一方面可以承担供热调峰任务,保证了供热的安全性,另一方面可以减免热源1处供热量不稳定带来的影响,缓解热源1处的运行压力。
当热淡水的温度高于沸点时,如图2所示,长输单管3将热淡水从水热同产设备2输送至吸收式换热器5;在非供暖季时,热淡水在吸收式换热器5中与来自储冷水部402的冷水换热降温后用于城市供水,同时,来自储冷水部402的冷水经过吸收式换热器5升温成热水后进入储热水部401;而在供暖季时,热淡水在吸收式换热器5中与第二城市热力回水换热降温后用于城市供水,同时,储热水部401输出的热水进入吸收式换热器5与第二城市热力回水换热降温后进入储冷水部402,而第二城市热力回水经吸收式换热器5后获得长输单管3输送的热淡水热量及储热水部401输出的热水热量而升温成第二城市热力供水,用于城市供热。可以理解的是,更高的长输热淡水温度可以减小输配系统规模或增大供热辐射半径。由于蓄热水库4为常压水库,储热水部401不能蓄存超过沸点的热水,因此,所制取的高于沸点的热淡水不能直接输配到储热水部401中,而必须通过间接换热的形式先被冷却。通过引入蓄热水库4,使得供热、供水解耦,使得水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000可以实现供暖季供热,全年稳定供水,符合供热、供水的需求特性;蓄热水库4还将供暖季的供热量平均分配到全年承担,大大提高了输配系统和水热同产设备2、吸收式换热器5等设备的年运行小时数,减小水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000规模(即水热同产设备2输配系统规模),进而减少初投资;且蓄热水库4一方面可以承担供热调峰任务,保证了供热的安全性,另一方面可以减免热源1处供热量不稳定带来的影响,缓解热源1处的运行压力。
总之,本发明实施例的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000,具有如下的优点:第一、蓄热水库4将供热、供水解耦,使得水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000可以实现供暖季供热,全年稳定供水,符合供热、供水的需求特性;第二、只用单根长输单管3即可同时输配热量和淡水,满足供热、供水原本需三根管才能完成的任务;第三、蓄热水库4将供暖季的供热量平均分配到全年承担,大大提高了输配系统和水热同产设备2、吸收式换热器5等设备的年运行小时数,减小水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000规模,进而减少初投资;第四、蓄热水库4一方面可以承担供热调峰任务,保证了供热的安全性,另一方面可以减少或避免热源1处供热量不稳定带来的影响,缓解热源1处的运行压力。例如以电厂抽汽作为热源1时,蓄热水库4即可结合热电协同的方式在用电高峰时多发电,少供热在用电低估时少发电,多供热,最终保证供热量等于供暖季总热负荷即可。
在一些实施例中,当热淡水的温度低于沸点且在供暖季时,储热水部401输出的热水进入吸收式换热器5与第一城市热力回水换热降温后部分用于城市供水且部分进入储冷水部402。也就是说,当热淡水的温度低于沸点且在供暖季时时,储热水部401可以大流量输出热水,兼顾满足城市供热需求和城市供水需求的同时,将从吸收式换热器5输出的冷水多余部分回流到储冷水部402,以便非供暖季时作为城市供水使用。
在一些实施例中,当热淡水的温度低于沸点时,非供暖季时的储热水部401所蓄存的热量和供暖季时的长输单管3的长输热淡水热量刚好足够用于供暖季向城市供热,在供暖季结束时,储热水部401的热水全部被冷却,完成一个周期的循环。由此,实现蓄热水库4将供暖季的供热量平均分配到全年承担,大大提高了输配系统和水热同产设备2、吸收式换热器等设备的年运行小时数,减小水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000规模,进而减少初投资。
在一些实施例中,如图1所示,当热淡水的温度低于沸点时,还包括第一城市供水管路6、第一管网7和第一城市热力管网8,第一管网7具有第一管路701和第二管路702,第一城市热力管网8具有第一城市热力回水管路801和第一城市热力供水管路802;其中,长输单管3连接在水热同产设备2与储热水部401之间;储冷水部402与第一城市供水管路6的一端相连,第一城市供水管路6上设有城市供水阀门601;吸收式换热器5设置在第一管网7和第一城市热力管网8上,第一管路701位于储热水部401与吸收式换热器5之间,第一管路701上设有第一阀门7011,第二管路702连接在吸收式换热器5与第一城市供水管路6之间,第二管路702与城市供水管路之间的连接处位于城市供水阀门601的下游,吸收式换热器5位于第一城市热力回水管路801的出口端与第一城市热力供水管路802的入口端之间。工作时,当水热同产设备2制备的热淡水温度低于沸点时,长输单管3将水热同产设备2制备的热淡水输送到蓄热水库4的储热水部401。在非供暖季,第一阀门7011关闭,城市供水阀门601开启,蓄热水库4的储冷水部402中的冷水直接作为城市供水,通过第一城市供水管路6配送到城市。在供暖季,第一阀门7011开启,城市供水阀门601关闭,蓄热水库4的储热水部401中的热水通过第一管路701输入到吸收式换热器5中与第一城市热力回水管路801输入到吸收式换热器5的第一城市热力回水换热降温后用于城市供水,并通过第二管路702、第一城市供水管路6向城市供应,而第一城市热力回水经吸收式换热器5后升温变成第一城市热力供水,通过第一城市热力供水管路802输送,实现城市供热。在一个具体的例子中,水热同产设备2制备的热淡水为90℃,蓄热水库4的蓄热参数90℃/30℃,即储热水部401中的热水温度为90℃,储冷水部402中的冷水温度为30℃,第一城市热力回水温度为40℃,第一城市热力供水温度为50℃。
在一些实施例中,如图1所示,第一管网7还具有第三管路703,第三管路703连接在储冷水部402与第二管路702之间,第三管路703上设有第二阀门7031。由此,在非供暖季,第一阀门7011关闭,第二阀门7031关闭,城市供水阀门601开启,蓄热水库4的储冷水部402中的冷水直接作为城市供水,按照长输热淡水的流量通过第一城市供水管路6配送到城市。在供暖季,第一阀门7011开启,第二阀门7031开启,城市供水阀门601关闭,蓄热水库4的储热水部401中的热水通过第一管路701输入到吸收式换热器5中与第一城市热力回水管路801输入到吸收式换热器5的第一城市热力回水换热降温后用于城市供水,并部分通过第二管路702、第一城市供水管路6向城市供应,部分通过第二管路702、第三管路703进入储冷水部402,而第一城市热力回水经吸收式换热器5后升温变成第一城市热力供水,通过第一城市热力供水管路802输送,实现城市供热。由此,各环节的水流量根据流量平衡和热量平衡确定,以保证蓄热水库4在非供暖季的蓄热量和在供暖季的蓄冷量能够满足需求。
在一些实施例中,当热淡水的温度高于沸点时,非供暖季时的储热水部401所蓄存的热量和供暖季时长输单管3的长输热淡水热量刚好足够用于供暖季向城市供热,在供暖季结束时,储热水部401的热水全部被冷却,完成一个周期的循环。由此,实现蓄热水库4将供暖季的供热量平均分配到全年承担,大大提高了输配系统和水热同产设备2、吸收式换热器等设备的年运行小时数,减小水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统1000规模,进而减少初投资。
在一些实施例中,如图2所示,当热淡水的温度高于沸点时,还包括第二城市供水管路9、第二管网10、第一连接管路11、第二连接管路12和第二城市热力管网13,第二管网10具有第四管路1001和第五管路1002,第二城市热力管网13具有第二城市热力回水管路1301和第二城市热力供水管路1302;其中,长输单管3连接在水热同产设备2与吸收式换热器5之间;长输单管3上设有第三阀301,第二城市供水管路9的一端通过吸收式换热器5与长输单管3连通;吸收式换热器5设置在第二管网10和第二城市热力管网13和长输单管3上,第四管路1001连接在储热水部401与吸收式换热器5之间,第五管路1002连接在储冷水部402与吸收式换热器5之间,吸收式换热器5位于第二城市热力回水管路1301的出口端与第二城市热力供水管路1302的入口端之间,第二城市热力回水管路1301上设有第四阀门13011,第二城市热力供水管路1302上设有第五阀门13021;第一连接管路11的一端连接在长输单管3上且位于第三阀301的上游,第一连接管路11的另一端连接在第二城市热力供水管路1302上且位于第五阀门13021的上游,第一连接管路11上设有第六阀1101,第二连接管路12的一端连接在第二城市热力回水管路1301上且位于第四阀门13011的下游,第二连接管路12的另一端连接在第二城市供水管路9上,第二连接管路12上设有第七阀1201。工作时,当水热同产设备2制备的热淡水温度高于沸点且在非供暖季时,如图2和图3所示,第三阀301关闭、第四阀门13011关闭、第五阀门13021关闭,第六阀1101门开启、第七阀1201开启,水热同产设备2制备的热淡水通过长输单管3、第一连接管路11、第二城市热力供水管路1302进入到吸收式换热器5中与储冷水部402通过第五管路1002输入到吸收式换热器5中的冷水发生热交换,降温后用于城市供水,并通过第二城市热力回水管路1301、第二连接管路12和第二城市供水管路9配送到城市,而储冷水部402通过第五管路1002输入到吸收式换热器5中的冷水经吸收式换热器5后升温成热水,通过第四管路1001进入到储热水部401;如图2和图4所示,当水热同产设备2制备的热淡水温度高于沸点且在非供暖季时,第三阀301开启、第四阀门13011开启、第五阀门13021开启,第六阀1101门关闭、第七阀1201关闭,通过长输单管3进入到吸收式换热器5,同时,储热水部401的热水通过第四管路1001输入到吸收式换热器5中,均与通过第二城市热力回水管路1301输入到吸收式换热器5中的第二热力回水发生热交换,其中,长输单管3的热淡水经吸收式换热器5后降温用作城市供水,并通过第二城市供水管路9输送到城市,储热水部401的热水经吸收式换热器5后降温变成冷水通过第五管路1002进入到储冷水部402;而第二城市热力回水管路1301输入到吸收换热汽获得热量后升温变成第二城市热力供水并通过第二城市热力供水管路1302向城市供热。在一个具体的例子中,水热同产设备2制备的热淡水为120℃,120℃的热淡水经吸收式换热器5后降温20℃的冷水,直接用于城市供水。蓄热水库4的储热水部401的热水温度为90℃,储冷水部402中的冷水温度为20℃,第二城市热力回水温度为40℃,第二城市热力供水温度为50℃。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,其特征在于,包括水热同产设备、长输单管、蓄热水库和吸收式换热器,其中,所述水热同产设备布置在热源处,利用热源将海水制备出高于沸点或低于沸点的热淡水;所述蓄热水库包括储热水部和储冷水部,所述蓄热水库和所述吸收式换热器均布置在城市附近;
当热淡水的温度低于沸点时,所述长输单管将热淡水从所述水热同产设备输送至所述储热水部;在非供暖季时,所述储冷水部输出冷水用于城市供水;而在供暖季时,所述储热水部输出的热水进入所述吸收式换热器与第一城市热力回水换热降温后用于城市供水,同时,第一城市热力回水经所述吸收式换热器后升温成第一城市热力供水,用于城市供热;
当热淡水的温度高于沸点时,所述长输单管将热淡水从所述水热同产设备输送至所述吸收式换热器;在非供暖季时,热淡水在所述吸收式换热器中与来自所述储冷水部的冷水换热降温后用于城市供水,同时,来自所述储冷水部的冷水经过所述吸收式换热器升温成热水后进入所述储热水部;而在供暖季时,热淡水在所述吸收式换热器中与第二城市热力回水换热降温后用于城市供水,同时,所述储热水部输出的热水进入所述吸收式换热器与第二城市热力回水换热降温后进入所述储冷水部,而第二城市热力回水经所述吸收式换热器后获得所述长输单管输送的热淡水热量及所述储热水部输出的热水热量而升温成第二城市热力供水,用于城市供热。
2.根据权利要求1所述的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,其特征在于,当热淡水的温度低于沸点且在供暖季时,所述储热水部输出的热水进入所述吸收式换热器与第一城市热力回水换热降温后部分用于城市供水且部分进入所述储冷水部。
3.根据权利要求1或2所述的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,其特征在于,当热淡水的温度低于沸点时,非供暖季时的所述储热水部所蓄存的热量和供暖季时的所述长输单管的长输热淡水热量刚好足够用于供暖季向城市供热,在供暖季结束时,所述储热水部的热水全部被冷却,完成一个周期的循环。
4.根据权利要求1所述的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,其特征在于,当热淡水的温度低于沸点时,还包括第一城市供水管路、第一管网和第一城市热力管网,所述第一管网具有第一管路和第二管路,所述第一城市热力管网具有第一城市热力回水管路和第一城市热力供水管路;其中,所述长输单管连接在所述水热同产设备与所述储热水部之间;所述储冷水部与所述第一城市供水管路的一端相连,所述第一城市供水管路上设有城市供水阀门;所述吸收式换热器设置在所述第一管网和所述第一城市热力管网上,所述第一管路位于所述储热水部与所述吸收式换热器之间,所述第一管路上设有第一阀门,所述第二管路连接在所述吸收式换热器与所述第一城市供水管路之间,所述第二管路与所述城市供水管路之间的连接处位于所述城市供水阀门的下游,所述吸收式换热器位于所述第一城市热力回水管路的出口端与所述第一城市热力供水管路的入口端之间。
5.根据权利要求4所述的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,其特征在于,所述第一管网还具有第三管路,所述第三管路连接在所述储冷水部与所述第二管路之间,所述第三管路上设有第二阀门。
6.根据权利要求1所述的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,其特征在于,当热淡水的温度高于沸点时,非供暖季时的所述储热水部所蓄存的热量和供暖季时所述长输单管的长输热淡水热量刚好足够用于供暖季向城市供热,在供暖季结束时,所述储热水部的热水全部被冷却,完成一个周期的循环。
7.根据权利要求1所述的水热同产结合跨季节蓄热水库方法的供热、供水系统,其特征在于,当热淡水的温度高于沸点时,还包括第二城市供水管路、第二管网、第一连接管路、第二连接管路和第二城市热力管网,所述第二管网具有第四管路和第五管路,所述第二城市热力管网具有第二城市热力回水管路和第二城市热力供水管路;其中,所述长输单管连接在所述水热同产设备与所述吸收式换热器之间;所述长输单管上设有第三阀门,所述第二城市供水管路的一端通过所述吸收式换热器与所述长输单管连通;所述吸收式换热器设置在所述第二管网和所述第二城市热力管网和所述长输单管上,所述第四管路连接在所述储热水部与所述吸收式换热器之间,所述第五管路连接在所述储冷水部与所述吸收式换热器之间,所述吸收式换热器位于所述第二城市热力回水管路的出口端与所述第二城市热力供水管路的入口端之间,所述第二城市热力回水管路上设有第四阀门,所述第二城市热力供水管路上设有第五阀门;所述第一连接管路的一端连接在所述长输单管上且位于所述第三阀门的上游,所述第一连接管路的另一端连接在所述第二城市热力供水管路上且位于所述第五阀门的上游,所述第一连接管路上设有第六阀,所述第二连接管路的一端连接在所述第二城市热力回水管路上且位于所述第四阀门的下游,所述第二连接管路的另一端连接在所述第二城市供水管路上,所述第二连接管路上设有第七阀门。
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