CN202546901U - 汽水双热源供热量可调集中供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽水双热源供热量可调集中供热系统。它包括抽凝式汽轮机、凝汽器、第一热水换热器、第二热水换热器、第一低温蒸汽吸收式热泵、第二低温蒸汽吸收式热泵、第一高温蒸汽吸收式热泵、第二高温蒸汽吸收式热泵、汽水换热器、尖峰加热器、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、第一阀门~第四十阀门、冷却塔、冷却塔水池；本实用新型有汽水两种热源供热，可使一次网供水、回水温度降低，其对管道保温和材料的热应力要求降低；可回收利用电厂冷凝热加热循环水，根据热用户需求启停换热设备从而调节加热量，节约能源；热水换热器提前预热回水以便最大限度利用冷凝热；避免蒸汽经过减压装置降低品位，最大限度利用能量。

Description

汽水双热源供热量可调集中供热系统

技术领域

    本实用新型涉及一种汽水双热源供热量可调集中供热系统，属于能源领域。

背景技术

我国正处于加速城镇化的过程中，与之对应，我国火电厂装机容量也急剧增加。到2010年，火电装机容量7.0663亿kW，在火力发电机组在提供电力的同时，有大量的凝结热被排入大气，怎样回收火电厂排出得废热就能了节能工作的重点之一。另一个急剧发展的行业是城市供热系统，其中的建筑能耗随着人们生活水平的提高而快速增加。但我国采暖能源约有2/3的建筑直接用煤或天然气等高品位一次能源获得，存在十分巨大的浪费现象。

为提高采暖一次能源利用率，人们借助了热泵技术。理论上环境中含有的热量都能作为低温热源被热泵利用，但不论空气源、地源或水源热泵，环境物质的热力性质、位置以及气候等使采暖热泵的应用受到极大地限制。

现有的传统集中供热系统要求把供水加热到130℃的后再输送到换热站，以保证输热量和热用户温度，回水为70℃，这样就对输水管道的材料和保温有较高要求；并且现有的供热系统不能根据热用户需热量调节加热装置。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种汽水双热源供热量可调集中供热系统。

汽水双热源供热量可调集中供热系统包括抽凝式汽轮机、凝汽器、第一热水换热器、第二热水换热器、第一低温蒸汽吸收式热泵、第二低温蒸汽吸收式热泵、第一高温蒸汽吸收式热泵、第二高温蒸汽吸收式热泵、汽水换热器、尖峰加热器、第一循环水泵、第二循环水泵、第三循环水泵、第一阀门~第四十阀门、冷却塔、冷却塔水池；从冷却塔水池来的循环水管路连接第十阀门的一端，第十阀门的另一端与第一循环水泵的进水口相接，第一循环水泵出水口与冷凝器水侧入口相接，冷凝器水侧出口分为两路，其中一路与第一阀门的一端相连，第一阀门的另一端与冷却塔相连，另一路和第二阀门一端相连，第二阀门的另一端分别与第三阀门的一端、第四阀门的一端相连，第三阀门的另一端与第一热水换热器热介质侧入口相连，第一热水换热器热介质侧出口与第四阀门的另一端、第五阀门的一端、第六阀门的一端相连，第五阀门的另一端与第一低温热泵热介质侧入口连接，第一低温热泵热介质侧出口与第六阀门的另一端、第七阀门的一端、第八阀门的一端相连，第七阀门的另一端与第一高温热泵热介质侧进口相连，第一高温热泵热介质侧出口与第八阀门的另一端、第九阀门的一端相连，第九阀门另一端与冷却塔水池相连，第一高温热泵冷侧介质出口与第十一阀门、第十二阀门的一端相连，第十一阀门与汽水换热器水侧介质入口相连，汽水换热器水侧介质出口与第十二阀门的另一端、第三十五阀门的一端、第三十六阀门的一端相连，第三十六阀门的另一端与第二热水换热器热介质侧入口相连，第二热水换热器热介质侧出口与第三十四阀门的一端相连，第三十四阀门的另一端与第三十五阀门的另一端、第二十六阀门的一端、第二十八阀门的一端相连，第二十六阀门的另一端与第二低温蒸汽吸收式热泵热介质侧入口相连，第二低温蒸汽吸收式热泵热介质侧出口与第二十七阀门的一端相连，第二十七阀门的另一端与第二十八阀门的另一端、第二十九阀门的一端、第三十阀门的一端相连，第二十九阀门的另一端与第二高温蒸汽吸收式热泵热介质侧入口相连，第二低高蒸汽吸收式热泵热介质侧出口与第三十一阀门的一端相连，第三十一阀门的另一端与第三十阀门的另一端、第二循环水泵的一端相连，第二循环水泵的另一端与第一热水换热器冷介质侧入口相连，其冷介质侧出口与第一低温蒸汽吸收式热泵冷介质侧入口相连，第一低温蒸汽吸收式热泵冷介质侧出口与第一高温蒸汽吸收式热泵冷介质侧入口相连，热用户回水与第三循环水泵的一端相连，第三循环水泵的另一端与第三十八阀门的一端、第三十九阀门的一端相连，第三十八阀门的另一端与第二热水换热器冷介质侧入口相连，第二热水换热器冷介质侧出口与第三十七阀门相连，第三十七阀门的另一端与第三十九阀门的另一端、第二十二阀门的一端、第二十三阀门的一端相连，第二十三阀门的另一端与第二低温蒸汽吸收式热泵冷介质侧入口相连，第二低温蒸汽吸收式热泵冷介质侧出口与第二十阀门的一端相连，第二十阀门的另一端与第二十二阀门的另一端、第二十一阀门的一端、第三十二阀门的一端相连，第二十一阀门的另一端与第二高温蒸汽吸收式热泵冷介质侧入口相连，第二高温蒸汽吸收式热泵冷介质侧出口与第二十四阀门的一端相连，第二十四阀门的另一端与第三十二阀门的另一端、第四十阀门的一端、第二十五阀门的一端相连，第二十五阀门的另一端与尖峰加热器水侧入口相连，尖峰加热器水侧出口与第四十阀门的另一端、第三十三阀门的一端相连，第三十三阀门的另一端连接每个热水用户，抽凝式汽轮机中高压抽汽管路与第十七阀门的一端、第十八阀门的一端、第十九阀门的一端相接，第十七阀门、第十八阀门、第十九阀门的另一端各自连接第二低温热泵驱动热源入口、第二高温热泵驱动热源入口、尖峰加热器汽侧入口，第二低温热泵驱动热源出口、第二高温热泵驱动热源出口、尖峰加热器汽侧出口连接第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门的一端，第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门的另一端与第十三阀门一端相接，第十三阀门另一端连接冷凝水回水管路，高压抽汽输送到第一高温热泵做驱动热源，低压抽汽输送到第一低温热泵、汽水换热器做驱动热源；抽凝式汽轮机末级排汽进入凝汽器把热量传给循环水。

本实用新型的有益效果主要体现在几个方面：第一，换热站双热源供热方式，可以在保证一次网供水温度低的同时仍能使热用户供水达到需要温度，并且一次网回水经过逐级换热温度较传统系统低，一次网供、回水温度的降低对输水管道的保温和热应力补偿要求降低；第二，利用火电厂冷凝余热加热循环水，节约能源，减少了废热的排放；第三，可根据热用户需求启停换热设备从而调节加热量，节约能源；第四，加入了热水换热器提前预热回水以便最大限度利用冷凝热；第五，避免蒸汽经过减压装置降低品位，最大限度利用能量。

附图说明

图1是冷凝热回收系统；

图2是汽水双热源供热换热站系统；

图中，抽凝式汽轮机1、凝汽器2、第一热水换热器3-1、第二热水换热器3-2、第一低温蒸汽吸收式热泵4-1、第二低温蒸汽吸收式热泵4-2、第一高温蒸汽吸收式热泵5-1、第二高温蒸汽吸收式热泵5-2、汽水换热器6、尖峰加热器7、第一循环水泵8-1、第二循环水泵8-2、第三循环水泵8-3、阀门9-1~9-40，冷却塔10、冷却塔水池11、a为乏汽排汽口、b为主蒸汽进汽口、c为高压抽汽口、d为低压抽汽口。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行说明。

如图1、2所示，汽水双热源供热量可调集中供热系统包括抽凝式汽轮机1、凝汽器2、第一热水换热器3-1、第二热水换热器3-2、第一低温蒸汽吸收式热泵4-1、第二低温蒸汽吸收式热泵4-2、第一高温蒸汽吸收式热泵5-1、第二高温蒸汽吸收式热泵5-2、汽水换热器6、尖峰加热器7、第一循环水泵8-1、第二循环水泵8-2、第三循环水泵8-3、第一阀门9-1~第四十阀门9-40、冷却塔10、冷却塔水池11；从冷却塔水池11来的循环水管路连接第十阀门9-10的一端，第十阀门9-10的另一端与第一循环水泵8-1的进水口相接，第一循环水泵8-1出水口与冷凝器2水侧入口相接，冷凝器2水侧出口分为两路，其中一路与第一阀门9-1的一端相连，第一阀门9-1的另一端与冷却塔10相连，另一路和第二阀门9-2一端相连，第二阀门9-2的另一端分别与第三阀门9-3的一端、第四阀门9-4的一端相连，第三阀门9-3的另一端与第一热水换热器3-1热介质侧入口相连，第一热水换热器3-1热介质侧出口与第四阀门9-4的另一端、第五阀门9-5的一端、第六阀门9-6的一端相连，第五阀门9-5的另一端与第一低温热泵4-1热介质侧入口连接，第一低温热泵4-1热介质侧出口与第六阀门9-6的另一端、第七阀门9-7的一端、第八阀门9-8的一端相连，第七阀门9-7的另一端与第一高温热泵5-1热介质侧进口相连，第一高温热泵5-1热介质侧出口与第八阀门9-8的另一端、第九阀门9-9的一端相连，第九阀门9-9另一端与冷却塔水池11相连，第一高温热泵5-1冷侧介质出口与第十一阀门9-11、第十二阀门9-12的一端相连，第十一阀门9-11与汽水换热器6水侧介质入口相连，汽水换热器6水侧介质出口与第十二阀门9-12的另一端、第三十五阀门9-35的一端、第三十六阀门9-36的一端相连，第三十六阀门9-36的另一端与第二热水换热器3-2热介质侧入口相连，第二热水换热器3-2热介质侧出口与第三十四阀门9-34的一端相连，第三十四阀门9-34的另一端与第三十五阀门9-35的另一端、第二十六阀门9-26的一端、第二十八阀门9-28的一端相连，第二十六阀门9-26的另一端与第二低温蒸汽吸收式热泵4-2热介质侧入口相连，第二低温蒸汽吸收式热泵4-2热介质侧出口与第二十七阀门9-27的一端相连，第二十七阀门9-27的另一端与第二十八阀门9-28的另一端、第二十九阀门9-29的一端、第三十阀门9-30的一端相连，第二十九阀门9-29的另一端与第二高温蒸汽吸收式热泵5-2热介质侧入口相连，第二低高蒸汽吸收式热泵5-2热介质侧出口与第三十一阀门9-31的一端相连，第三十一阀门9-31的另一端与第三十阀门9-30的另一端、第二循环水泵8-2的一端相连，第二循环水泵8-2的另一端与第一热水换热器3-1冷介质侧入口相连，其冷介质侧出口与第一低温蒸汽吸收式热泵4-1冷介质侧入口相连，第一低温蒸汽吸收式热泵4-1冷介质侧出口与第一高温蒸汽吸收式热泵5-1冷介质侧入口相连，热用户回水与第三循环水泵8-3的一端相连，第三循环水泵8-3的另一端与第三十八阀门9-38的一端、第三十九阀门3-39的一端相连，第三十八阀门3-38的另一端与第二热水换热器3-2冷介质侧入口相连，第二热水换热器3-2冷介质侧出口与第三十七阀门9-37相连，第三十七阀门9-37的另一端与第三十九阀门9-39的另一端、第二十二阀门9-22的一端、第二十三阀门9-23的一端相连，第二十三阀门9-23的另一端与第二低温蒸汽吸收式热泵4-2冷介质侧入口相连，第二低温蒸汽吸收式热泵4-2冷介质侧出口与第二十阀门9-20的一端相连，第二十阀门9-20的另一端与第二十二阀门9-22的另一端、第二十一阀门9-21的一端、第三十二阀门9-32的一端相连，第二十一阀门9-21的另一端与第二高温蒸汽吸收式热泵5-2冷介质侧入口相连，第二高温蒸汽吸收式热泵5-2冷介质侧出口与第二十四阀门9-24的一端相连，第二十四阀门9-24的另一端与第三十二阀门9-32的另一端、第四十阀门9-40的一端、第二十五阀门的一端9-25相连，第二十五阀门的另一端与尖峰加热器7水侧入口相连，尖峰加热器7水侧出口与第四十阀门9-40的另一端、第三十三阀门9-33的一端相连，第三十三阀门9-33的另一端连接每个热水用户，抽凝式汽轮机1中高压抽汽管路与第十七阀门9-17的一端、第十八阀门9-18的一端、第十九阀门9-19的一端相接，第十七阀门9-17、第十八阀门9-18、第十九阀门9-19的另一端各自连接第二低温热泵4-2驱动热源入口、第二高温热泵5-2驱动热源入口、尖峰加热器7汽侧入口，第二低温热泵4-2驱动热源出口、第二高温热泵5-2驱动热源出口、尖峰加热器7汽侧出口连接第十四阀门9-14、第十五阀门9-15、第十六阀门9-16的一端，第十四阀门9-14、第十五阀门9-15、第十六阀门9-16的另一端与第十三阀门9-13一端相接，第十三阀门9-13另一端连接冷凝水回水管路，高压抽汽输送到第一高温热泵5-1做驱动热源，低压抽汽输送到第一低温热泵4-1、汽水换热器6做驱动热源；抽凝式汽轮机1末级排汽进入凝汽器2把热量传给循环水。

汽水双热源供热量可调集中供热方法是：从冷却塔水池11中来的循环水在凝汽器2中吸收冷凝热的循环水一部分进入冷却塔10，另一部分在第一热水换热器3-1中预热一次网回水，然后在第一低温热泵4-1、第一高温热泵5-1将热量传给一次网回水，凝气式汽轮机1采用多段抽汽的方法，其中低压抽汽d作为第一低温热泵4-1的驱动热源，凝气式汽轮机1的高压抽汽c作为第一高温热泵5-1驱动热源，经过换热后，循环水的温度降低，回到冷却塔水池11；经过加热的一次网供水如不能达到70~90℃时，则在汽水换热器6中进行第四次加热，若一次网供水温度达到70~90℃后，则第十二阀门9-12开启，第十一阀门9-11关闭，使一次网供水不流经汽水换热器6，直接送去换热站，达到调节换热量、节约能源的目的；在换热站中，一次网供水先通过第二热水换热器3-2预热用户回水，然后和高压抽汽作为双热源供热，先后进入第二低温热泵4-2、第二高温热泵5-2，由一次网供水把热量传给热用户回水后温度降到20℃后返回冷凝热回收系统逐级加热，完成一次网水循环；热用户回水经加热后若不能达到60℃时，则通过尖峰加热器7加热到60℃后作为热用户供水送出，若能够达到60℃，则关闭第二十五阀门9-25、第十九阀门9-19，开启第四十阀门9-40，使热水和加热蒸汽不流经尖峰加热器7，达到调节换热量，节约能源的目的，经热水用户使用后流回第二热水换热器加热3-2完成热用户水循环。

可以通过开启第四阀门9-4，关闭第三阀门9-3使水不流经第一热水换热器3-1，开启第六阀门9-6，关闭第五阀门9-5使热水不流经第一低温蒸汽吸收式热泵4-1，开启第八阀门9-8，关闭第七阀门9-7使热水不流经第一高温蒸汽吸收式热泵5-1，开启第十二阀门9-12，关闭第九阀门9-11使热水不流经汽水换热器6，开启第三十五阀门9-35、第三十九阀门9-39，关闭第三十四阀门9-34、第三十六阀门9-36、第三十七阀门9-37、第三十八阀门9-38使水不流经第二热水换热器3-2，开启第二十二阀门9-22、第二十八阀门9-28，关闭第二十六阀门9-26、第二十七阀门9-27、第二十阀门9-20、第二十三阀门9-23、第十四阀门9-14、第十七阀门9-17使水/汽不流经第二低温蒸汽吸收式热泵4-2，开启第三十阀门9-30、第三十二阀门9-32，关闭第二十九阀门9-29、第三十一阀门9-31、第二十一阀门9-21、第二十四阀门9-24、第十五阀门9-15、第十八阀门9-18使水/汽不流经第二高温蒸汽吸收式热泵5-2，开启第四十阀门9-40，关闭第二十五阀门9-25、第十六阀门9-16、第十九阀门9-19使水/汽不流经尖峰换热器7，从而调节加热量。

   所述的汽水双热源供热有两种热源送入：一种是抽凝式汽轮机1抽出的高压蒸汽0.9MPa；另一种是一次网热水70~90℃供到换热站，以确保一次网供水达到70~90℃，一次网回水温度达到20℃，热用户供水满足60℃。

所述的凝汽式汽轮机中采用多段抽汽的方法：其中高压抽汽0.9MPa，去第一高温热泵5-1、第二低温热泵4-2、第二高温热泵5-2、尖峰加热器7，低压抽汽0.5MPa，去第一低温热泵4-1、汽水换热器6，确保凝汽式汽轮机抽汽1抽汽避免通过减压器而降低其品位，最大限度的利用能量。

Claims (1)

1.一种汽水双热源供热量可调集中供热系统，其特征在于包括抽凝式汽轮机（1）、凝汽器（2）、第一热水换热器（3-1）、第二热水换热器（3-2）、第一低温蒸汽吸收式热泵（4-1）、第二低温蒸汽吸收式热泵（4-2）、第一高温蒸汽吸收式热泵（5-1）、第二高温蒸汽吸收式热泵（5-2）、汽水换热器（6）、尖峰加热器（7）、第一循环水泵（8-1）、第二循环水泵（8-2）、第三循环水泵（8-3）、第一阀门（9-1—）~第四十阀门（9-40）、冷却塔（10）、冷却塔水池（11）；从冷却塔水池（11）来的循环水管路连接第十阀门（9-10）的一端，第十阀门（9-10）的另一端与第一循环水泵（8-1）的进水口相接，第一循环水泵（8-1）出水口与冷凝器（2）水侧入口相接，冷凝器（2）水侧出口分为两路，其中一路与第一阀门（9-1）的一端相连，第一阀门（9-1）的另一端与冷却塔（10）相连，另一路和第二阀门（9-2）一端相连，第二阀门（9-2）的另一端分别与第三阀门（9-3）的一端、第四阀门（9-4）的一端相连，第三阀门（9-3）的另一端与第一热水换热器（3-1）热介质侧入口相连，第一热水换热器（3-1）热介质侧出口与第四阀门（9-4）的另一端、第五阀门（9-5）的一端、第六阀门（9-6）的一端相连，第五阀门（9-5）的另一端与第一低温热泵（4-1）热介质侧入口连接，第一低温热泵（4-1）热介质侧出口与第六阀门（9-6）的另一端、第七阀门（9-7）的一端、第八阀门（9-8）的一端相连，第七阀门（9-7）的另一端与第一高温热泵（5-1）热介质侧进口相连，第一高温热泵（5-1）热介质侧出口与第八阀门（9-8）的另一端、第九阀门（9-9）的一端相连，第九阀门（9-9）另一端与冷却塔水池（11）相连，第一高温热泵（5-1）冷侧介质出口与第十一阀门（9-11）、第十二阀门（9-12）的一端相连，第十一阀门（9-11）与汽水换热器（6）水侧介质入口相连，汽水换热器（6）水侧介质出口与第十二阀门（9-12）的另一端、第三十五阀门（9-35）的一端、第三十六阀门（9-36）的一端相连，第三十六阀门（9-36）的另一端与第二热水换热器（3-2）热介质侧入口相连，第二热水换热器（3-2）热介质侧出口与第三十四阀门（9-34）的一端相连，第三十四阀门（9-34）的另一端与第三十五阀门（9-35）的另一端、第二十六阀门（9-26）的一端、第二十八阀门（9-28）的一端相连，第二十六阀门（9-26）的另一端与第二低温蒸汽吸收式热泵（4-2）热介质侧入口相连，第二低温蒸汽吸收式热泵（4-2）热介质侧出口与第二十七阀门（9-27）的一端相连，第二十七阀门（9-27）的另一端与第二十八阀门（9-28）的另一端、第二十九阀门（9-29）的一端、第三十阀门（9-30）的一端相连，第二十九阀门（9-29）的另一端与第二高温蒸汽吸收式热泵（5-2）热介质侧入口相连，第二低高蒸汽吸收式热泵（5-2）热介质侧出口与第三十一阀门（9-31）的一端相连，第三十一阀门（9-31）的另一端与第三十阀门（9-30）的另一端、第二循环水泵（8-2）的一端相连，第二循环水泵（8-2）的另一端与第一热水换热器（3-1）冷介质侧入口相连，其冷介质侧出口与第一低温蒸汽吸收式热泵（4-1）冷介质侧入口相连，第一低温蒸汽吸收式热泵（4-1）冷介质侧出口与第一高温蒸汽吸收式热泵（5-1）冷介质侧入口相连，热用户回水与第三循环水泵（8-3）的一端相连，第三循环水泵（8-3）的另一端与第三十八阀门（9-38）的一端、第三十九阀门（3-39）的一端相连，第三十八阀门（3-38）的另一端与第二热水换热器（3-2）冷介质侧入口相连，第二热水换热器（3-2）冷介质侧出口与第三十七阀门（9-37）相连，第三十七阀门（9-37）的另一端与第三十九阀门（9-39）的另一端、第二十二阀门（9-22）的一端、第二十三阀门（9-23）的一端相连，第二十三阀门（9-23）的另一端与第二低温蒸汽吸收式热泵（4-2）冷介质侧入口相连，第二低温蒸汽吸收式热泵（4-2）冷介质侧出口与第二十阀门（9-20）的一端相连，第二十阀门（9-20）的另一端与第二十二阀门（9-22）的另一端、第二十一阀门（9-21）的一端、第三十二阀门（9-32）的一端相连，第二十一阀门（9-21）的另一端与第二高温蒸汽吸收式热泵（5-2）冷介质侧入口相连，第二高温蒸汽吸收式热泵（5-2）冷介质侧出口与第二十四阀门（9-24）的一端相连，第二十四阀门（9-24）的另一端与第三十二阀门（9-32）的另一端、第四十阀门（9-40）的一端、第二十五阀门的一端（9-25）相连，第二十五阀门的另一端与尖峰加热器（7）水侧入口相连，尖峰加热器（7）水侧出口与第四十阀门（9-40）的另一端、第三十三阀门（9-33）的一端相连，第三十三阀门（9-33）的另一端连接每个热水用户，抽凝式汽轮机（1）中高压抽汽管路与第十七阀门（9-17）的一端、第十八阀门（9-18）的一端、第十九阀门（9-19）的一端相接，第十七阀门（9-17）、第十八阀门（9-18）、第十九阀门（9-19）的另一端各自连接第二低温热泵（4-2）驱动热源入口、第二高温热泵（5-2）驱动热源入口、尖峰加热器（7）汽侧入口，第二低温热泵（4-2）驱动热源出口、第二高温热泵（5-2）驱动热源出口、尖峰加热器（7）汽侧出口连接第十四阀门（9-14）、第十五阀门（9-15）、第十六阀门（9-16）的一端，第十四阀门（9-14）、第十五阀门（9-15）、第十六阀门（9-16）的另一端与第十三阀门（9-13）一端相接，第十三阀门（9-13）另一端连接冷凝水回水管路，高压抽汽输送到第一高温热泵（5-1）做驱动热源，低压抽汽输送到第一低温热泵（4-1）、汽水换热器（6）做驱动热源；抽凝式汽轮机（1）末级排汽进入凝汽器（2）把热量传给循环水。

Images