CN202938399U

CN202938399U - 一种新型余热回收供热系统

Info

Publication number: CN202938399U
Application number: CN 201220617598
Authority: CN
Inventors: 张国徽; 徐善飞; 牛钐钐
Original assignee: Shield (tianjin) Energy Saving System Co Ltd
Current assignee: Shield (tianjin) Energy Saving System Co Ltd
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2022-11-20

Abstract

本实用新型涉及一种新型余热回收供热系统，特点是：包括热网水循环系统、蒸汽循环系统、余热水循环系统、汽水换热器、离心式热泵和吸收式热泵；热网水循环系统由加热水循环子系统热和用户水循环子系统构成；所述加热水循环子系统由第一循环分路和第二循环分路构成；蒸汽循环系统包括蒸汽热源、透平机和凝结水泵，其由第三循环分路和第四循环分路构成；余热水循环系统包括余热水热源和余热水循环泵，其由第五循环分路和第六循环分路构成；所述透平机与离心式热泵驱动连接。本实用新型将余热水热源的废热和蒸汽热源的废热回收后输入供热系统管道，实现了热网水的温度提升，一方面避免了工业废热排放到大气中，污染环境，另一方面减少了煤和天然气等不可再生能源的消耗量。

Description

一种新型余热回收供热系统

技术领域

本实用新型涉及集中供热技术领域，特别涉及一种将工业余热回收并逐级提高热网回水温度的新型余热回收供热系统。

背景技术

目前，集中供热系统通常采用煤和天然气作为供热能源。两种能源为不可再生能源，且燃烧后产生的废气物排放到大气中，会造成严重大气污染。因此急需要替代能源。而目前，火力发电厂、钢铁厂、焦化厂、石油、化工、水泥等耗能企业在生产过程中会产生大量的废热，这些废热通过凉水塔或空冷岛被直接排放到大气，造成了巨大的冷端损失。因此，将工业废热应用到集中供热系统上具有可行性和研究价值。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种实现工业废热回收利用，从而避免工业废热排放到大气中造成的环境污染的新型余热回收供热系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种新型余热回收供热系统，其特征在于：包括热网水循环系统、蒸汽循环系统、余热水循环系统、汽水换热器、离心式热泵和吸收式热泵；

所述热网水循环系统由加热水循环子系统热和用户水循环子系统构成；所述加热水循环子系统包括二级换热站和热网循环泵，其由第一循环分路和第二循环分路构成，第一循环分路由二级换热站、热网循环泵、吸收式热泵、汽水换热器依次通过管道串接而成，第二循环分路由二级换热站、热网循环泵、离心式热泵、汽水换热器依次通过管道串接而成；所述用户水循环子系统由二级换热站、二级热网循环泵和热用户端依次通过管道串接而成。

所述蒸汽循环系统包括蒸汽热源、透平机和凝结水泵，其由第三循环分路和第四循环分路构成，第三循环分路由蒸汽热源、透平机、吸收式热泵、凝结水泵依次通过管道串接而成，第四循环分路由蒸汽热源、汽水换热器和凝结水泵依次通过管道串接而成；

所述余热水循环系统包括余热水热源和余热水循环泵，其由第五循环分路和第六循环分路构成，第五循环分路由余热水热源、余热水循环泵和吸收式热泵依次通过管道串接而成，第六循环分路由余热水热源、余热水循环泵和离心式热泵依次通过管道而成；

所述透平机与离心式热泵驱动连接。

本实用新型还可以采取的技术方案为：

所述第一循环分路和第二循环分路在汽水换热器的回水进口前形成汇接，在汽水换热器的回水进口和回水出口之间并接有旁通阀。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型采用上述技术方案，将余热水热源的废热和蒸汽热源的废热回收后输入供热系统管道，实现了热网水的温度提升。采用该供热系统一方面避免了工业废热排放到大气中，污染环境，另一方面减少了煤和天然气等不可再生能源的消耗量。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

图中：1、汽水换热器；2、离心式热泵；3、吸收式热泵；4、二级换热站；5、热网循环泵；6、二级热网循环泵；7、热用户端；8、蒸汽热源；9、透平机；10、凝结水泵；11、余热水热源；12、余热水循环泵；13、旁通阀。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种新型余热回收供热系统，包括热网水循环系统、蒸汽循环系统、余热水循环系统、汽水换热器1、离心式热泵2和吸收式热泵3。

所述热网水循环系统由加热水循环子系统热和用户水循环子系统构成。所述加热水循环子系统包括二级换热站4和热网循环泵5，其由第一循环分路和第二循环分路构成，第一循环分路由二级换热站、热网循环泵、吸收式热泵、汽水换热器依次通过管道串接而成，第二循环分路由二级换热站、热网循环泵、离心式热泵、汽水换热器依次通过管道串接而成。所述用户水循环子系统由二级换热站、二级热网循环泵6和热用户端7依次通过管道串接而成。具体的，热网水系统正常运行时，热网回水从热网循环泵出来后分两路管道，一路进入吸收式热泵提升温度，再由汽水换热器加热热网水，提高热网水温度，加热后输送到二级换热站与热用户的二级管网进行换热，把热量输送到热用户端。热网回水另一路进入离心式热泵进行温度提升，再由汽水换热器加热提高热网水温度，加热后输送到二级换热站与热用户的二级管网进行换热，把热能输送到热用户端。

所述蒸汽循环系统包括蒸汽热源8、透平机9和凝结水泵10，其由第三循环分路和第四循环分路构成，第三循环分路由蒸汽热源、透平机、吸收式热泵、凝结水泵依次通过管道串接而成，第四循环分路由蒸汽热源、汽水换热器和凝结水泵依次通过管道串接而成。具体的，蒸汽热源运行正常时，能提供要求参数的过热蒸汽。蒸汽分两路。一路蒸汽蒸汽首先进入透平机驱动透平机高速旋转，将蒸汽的热能转变成透平机转子的机械能，透平机通过靠背轮带动离心式热泵旋转从而实现制热循环，离心式热泵把余热水低品质的热能以高品质热能的形式转移到热网水中，完成对热网水的温度提升。热泵的热网水出口温度可达到82℃，透平机离心式热泵机组COP在4-8。蒸汽在蒸汽透平机内作完功排出后，蒸汽焾值降低，从过热蒸汽变为饱和蒸汽，继而进入吸收式热泵机组驱动吸收式热泵运行，蒸汽加热吸收式热泵内溴化锂溶液，完成制热循环，冷媒水和溴化锂溶液把驱动蒸汽的热能和吸收的余热水的热能转移到热网水中，完成对热网的温度提升。热泵的出口温度可达到90℃，吸收式热泵机组COP在1.6-1.8。从吸收式热泵机组排出的蒸汽凝结成水，然后进入凝结水泵升压，最后返回蒸汽热源。另一路蒸汽进入汽水换热器进行换热，温度降低，由气体变为液态，然后进入凝结水泵升压，最后返回蒸汽热源。

所述余热水循环系统包括余热水热源11和余热水循环泵12，其由第五循环分路和第六循环分路构成，第五循环分路由余热水热源、余热水循环泵和吸收式热泵依次通过管道串接而成，第六循环分路由余热水热源、余热水循环泵和离心式热泵依次通过管道而成。具体的，余热水系统正常运行时，余热水经余热水循环泵后分两路管道，一路余热水进吸收式热泵，余热水热能被吸收式热泵吸收，温度降低，然后返回余热水热源。另一路余热水进入离心式热泵，余热水热能被离心式热泵吸收，温度降低，然后返回余热水热源。

所述透平机与离心式热泵驱动连接。

上述技术方案中：所述第一循环分路和第二循环分路在汽水换热器的回水进口前形成汇接，在汽水换热器的回水进口和回水出口之间并接有旁通阀13。具体的，在第一循环分路和第二循环分路上设置上述旁通阀，其作用是：在初寒与末寒期，热网按基础负荷运行时，开启旁通阀，汽水换热器解除运行。在极寒天气时，关闭旁通阀，汽水换热器投入运行。该旁通阀保证了供热系统提供给热用户端合理的热能，避免了热能损失。

为提高上述供热系统的安全性和灵活性，可在上述各循环分路上设置全阀、温控阀和报警装置。

综上，本实用新型是利用吸收式热泵与离心式热泵实现制热循环，把余热水低品质的热能以高品质的热能形式输送到热网水中，完成对热网水的温度提升，实现对热用户的连续供热，从而把节能设备系统化、集成化到热网供热系统，成为一个整体。吸收式热泵与离心式热泵并联运行，两种热泵进行制热循环，把余热水中的低品质的热能进行回收，以高品质的热能输送到供热管网，并按基础负荷运行。极寒的时候再用汽水换热器对热网水进行调峰加热，以满足热用户的需要。

Claims

1.一种新型余热回收供热系统，其特征在于：包括热网水循环系统、蒸汽循环系统、余热水循环系统、汽水换热器、离心式热泵和吸收式热泵；

所述热网水循环系统由加热水循环子系统热和用户水循环子系统构成；所述加热水循环子系统包括二级换热站和热网循环泵，其由第一循环分路和第二循环分路构成，第一循环分路由二级换热站、热网循环泵、吸收式热泵、汽水换热器依次通过管道串接而成，第二循环分路由二级换热站、热网循环泵、离心式热泵、汽水换热器依次通过管道串接而成；所述用户水循环子系统由二级换热站、二级热网循环泵和热用户端依次通过管道串接而成；

所述透平机与离心式热泵驱动连接。

2.根据权利要求1所述的新型余热回收供热系统，其特征在于：所述第一循环分路和第二循环分路在汽水换热器的回水进口前形成汇接，在汽水换热器的回水进口和回水出口之间并接有旁通阀。