CN205037619U - 一种大温差供冷系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种大温差供冷系统，包括制冷系统以及输送管网，所述制冷系统将冷水通过所述输送管网送至用户端；所述制冷端系统包括第一级制冷机组以及第二级制冷机组，所述第一级制冷机组以及第二级制冷机组串联工作，以实现大温差供冷；所述第一级制冷机组包括多台吸收式制冷机组，进行第一级制冷，生成一次冷水；所述第二级制冷机组包括多台离心式制冷机组和/或采用冰蓄冷技术，进行第二级制冷，生成二次冷水。本实用新型实施例的大温差供冷系统，制冷距离变大，工艺较为简单，实现较为容易，并且可以有效减少冷冻水输送系统的输配能耗，降低冷冻水系统的补给水量，减少水资源的消耗，同时可以降低冷冻水附属系统的规模。

Description

一种大温差供冷系统
技术领域
本实用新型涉及燃气电厂的冷热电三联供技术领域，尤其涉及一种三联供技术中的大温差供冷系统。
背景技术
燃气电厂的冷热电三联供是指以天然气为燃料实现集中的供电、供热、供冷。其中供热、供电技术由于发展较早，技术比较成熟，但集中供冷技术在国内尤其是北方地区应用较少。
目前的主要技术发展方向为如何更多的利用发电余热制冷，追求的是供冷能力的最大化，但忽略了对供冷范围的研究。目前公认的集中供冷的半径为3公里，一旦超过3公里，供冷效果将明显下降，这样就对大区域的集中供冷造成了限制，即使提高了供冷产量，但由于供冷半径受限，冷无法送出，经济性效益仍无法实现。
现有的一种供冷技术是以蒸汽轮机抽气为驱动热源驱动蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组实现集中供冷，供冷温度一般为7℃-12℃。但是，这种供冷方式存在以下问题：由于溴化锂制冷机组本身特性的限制，冷水的最低供水温度只能达到7℃。不能实现大温差供冷及低温送风，集中供冷的距离限制较大(目前最远集中供冷半径为3公里)，另外，因为供冷的温差较小仅为5℃(7℃-12℃)，所以要求供冷管网的管径较大，管网初投资较大。
另外一种供冷技术是采用冰蓄冷技术，利用双工况制冷主机，夜间制冰，白天供冷。但是，这种供冷方式需要利用电力的峰谷价差，并且工艺系统复杂，设备多，初投资较高。
实用新型内容
本实用新型提出一种大温差供冷系统，以解决目前的供冷系统制冷温差较小，制冷距离较短的问题。
为了达到上述目的，本实用新型实施例提供一种大温差供冷系统，包括制冷系统以及输送管网，所述制冷系统将冷水通过所述输送管网送至用户端；所述制冷端系统包括第一级制冷机组以及第二级制冷机组，所述第一级制冷机组以及第二级制冷机组串联工作，以实现大温差供冷；所述第一级制冷机组包括多台吸收式制冷机组，进行第一级制冷，生成一次冷水；所述第二级制冷机组包括多台离心式制冷机组和/或采用冰蓄冷技术，进行第二级制冷，生成二次冷水。
进一步地，所述吸收式制冷机组为溴化锂吸收式制冷机组。
进一步地，所述溴化锂吸收式制冷机组的制冷量为7100KW。
进一步地，所述第一级制冷机组为4台溴化锂吸收式制冷机组，所述第二级制冷机组为4台离心式制冷机组，以实现13℃～3℃的大温差供冷。
进一步地，所述第一级制冷机组为4台溴化锂吸收式制冷机组，所述第二级制冷机组采用冰蓄冷技术，以实现13℃～3℃的大温差供冷。
本实用新型实施例的大温差供冷系统，制冷距离变大，工艺较为简单，实现较为容易，并且可以有效减少冷冻水输送系统的输配能耗，降低冷冻水系统的补给水量，减少水资源的消耗，同时可以降低冷冻水附属系统的规模。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例的大温差供冷系统的结构示意图；
图2为图1所示实施例中的集中供冷系统的结构示意图；
图3为本实用新型一具体实施例的结构示意图；
图4为利用本实用新型的大温差供冷系统实现集中区域供热供冷系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型实施例的大温差供冷系统的结构示意图。如图1所示，本实施例的大温差供冷系统包括制冷系统1以及输送管网2，所述制冷系统1将冷水通过所述输送管网2送至用户端3。如图2所示，所述制冷端系统1包括第一级制冷机组11以及第二级制冷机组12，所述第一级制冷机组11以及第二级制冷机组12串联工作，以实现大温差供冷；所述第一级制冷机组11包括多台吸收式制冷机组，进行第一级制冷，生成一次冷水；所述第二级制冷机组12包括多台离心式制冷机组和/或采用冰蓄冷技术，进行第二级制冷，生成二次冷水。
在本实施例中，所述吸收式制冷机组为溴化锂吸收式制冷机组，其制冷量为7100KW。
图3为本实用新型一具体实施例的结构示意图。如图所示，所述第一级制冷机组为4台溴化锂吸收式制冷机组，所述第二级制冷机组为4台离心式制冷机组。第一级的4台溴化锂吸收式制冷机组将回水温度从13℃降至8℃，第二级的4台离心式制冷机组将8℃降至3℃，以实现大温差供冷。
在一替代方案中，第二级的制冷机组可以采用冰蓄冷制冷机组代替，也可以采用离心式制冷机组与冰蓄冷制冷机组共同进行二级制冷。
在本实施例中，最大尖峰供冷能力56270kW(16000RT)，总供冷水管管径为DN700，服务建筑面积约90万平方米。
通过以上实施例的介绍，可以看出，本实用新型实施例的大温差供冷系统，回水温差变大，则制冷距离变大，工艺较为简单，实现较为容易，并且可以有效减少冷冻水输送系统的输配能耗，降低冷冻水系统的补给水量，减少水资源的消耗，同时可以降低冷冻水附属系统的规模。
图4为利用本实用新型的大温差供冷系统实现集中区域供热供冷系统的结构示意图。如图4所示，本实施例的机组包括燃气-蒸汽联合循环机组和区域集中制冷站，可以实现区域能源冷、热、电三联供。在夏季供冷采用的是余热锅炉尾部烟气余热驱动溴化锂吸收式制冷机制冷串联离心式电制冷深冷的工艺方案，能够实现远距离、大温差供冷。其具体配置为：一台SGT5-2000E型燃机、一台燃气轮机发电机、1台余热锅炉、1台蒸汽轮机和1台100MW汽轮发电机，燃气轮发电机组与蒸汽轮发电机分轴布置；4台热水型溴化锂吸收式制冷机组、4台离心式电制冷机组(图4中未完全示出)。其中，燃气轮机组为上海电气/西门子公司制造的SGT5-2000E型燃气轮机，采用单一天然气原料，室内布置、配置干式低氮燃烧器，由一台16级的轴流式压气机、2个低NOx燃烧器、一台4级的透平和燃机辅助系统组成。余热锅炉(HRSG)是由无锡华光锅炉股份有限责任公司生产的卧式、自然循环、双压、无补燃、全密封的燃机余热锅炉，锅炉直接接受燃气轮机排出的烟气，经各受热面换热后，通过气候挡板排入大气。汽轮机为上海汽轮机厂生产的次高压、双缸型、双压、无再热向下排汽的可抽凝、可背压、可纯凝运行供热汽轮机。汽机除纯凝运行、抽汽供热运行外，还可以在线将低压缸与整机解列，汽轮机高压缸排汽全部进入热网加热器供热，即转入“背压模式”运行方式，从而实现最大程度的供热。这种转换，是通过高中压转子与低压转子间设置的SSS离合器以及中低压联通管上的主汽阀、调节阀、启动调节阀来实现的。当抽汽供热最大化后，如需进一步增加供热量，可在运行转速下关闭联通管主汽阀、调节阀、启动调节阀，SSS离合器自动脱扣(输入轴与输入出轴解列)，低压转子失去驱动力，即逐渐降速，而中压缸排汽全部进入热网加热器，实现“背压模式”。如需从“背压模式”转入“抽凝模式”，首先要将SSS离合器啮合，即开启联通管主汽阀，用启动调节阀冲转低压转子，待低压转子转速与高中压转子同步后，SSS离合器自动啮合，再缓慢开启调节阀升负荷，转入“抽凝模式”。
首先，以燃气-蒸汽联合循环机组为基础，利用天然气发电排烟中污染物含量低、不容易形成低温腐蚀的特点，考虑进一步利用余热锅炉的尾部余热，在余热锅炉尾部加装扩大式省煤器，回收烟气余热约20MW。通过改造供热系统，实现扩大式省煤器冬季直接供热，减少了冬季的抽汽供热量，提高了机组效率；另外，安装了热水型溴化锂吸收式制冷机组，在夏季供热期，充分利用扩大省煤器余热制冷，降低制冷成本。
其次，采用热水型溴化锂吸收式冷水机组和离心式电制冷技术相结合的复合型供冷装机方案。即吸收式制冷机(第一级初冷)与离心式制冷机(第二级深冷)前后串连工作，使供冷温度范围达到10℃(13℃-3℃)，实现了“大温差供冷”，将供冷范围由传统的3公里扩大到5公里。缩小了供冷管网的管径要求，使供热供冷管径相互匹配，“冷热同网”得到实现。
再次，选择合适的管网保温材料、阀门材质及膨胀节型式，最终实现了超大型区域“大温差供冷”、“冷热同网”。
最后，系统的运行方式灵活。白天，空调冷冻水设计供回水温度为3/13℃，设计温差为10℃，与区域内的冷媒输配参数保持一致；空调冷冻水的回水优先经过溴化锂冷水机组冷却，将冷水回水温度降至8℃，然后再进入离心式电冷机进行深度冷却，将冷水温度降至3℃供出。夜间，若供冷区域仍有空调冷负荷需求，则仅采用溴化锂离心式冷水机组对园区冷负荷用户供冷，供回水温度为7/13℃。在部分负荷时段，优先使用余热制冷，消减制冷站电力系统消耗。
本实用新型实施例的大温差供冷系统，制冷距离变大，工艺较为简单，实现较为容易，并且可以有效减少冷冻水输送系统的输配能耗，降低冷冻水系统的补给水量，减少水资源的消耗，同时可以降低冷冻水附属系统的规模。
本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种大温差供冷系统，其特征在于，包括制冷系统以及输送管网，所述制冷系统将冷水通过所述输送管网送至用户端；
所述制冷端系统包括第一级制冷机组以及第二级制冷机组，所述第一级制冷机组以及第二级制冷机组串联工作，以实现大温差供冷；
所述第一级制冷机组包括多台吸收式制冷机组，进行第一级制冷，生成一次冷水；
所述第二级制冷机组包括多台离心式制冷机组和/或采用冰蓄冷技术，进行第二级制冷，生成二次冷水。
2.根据权利要求1所述的大温差供冷系统，其特征在于，所述吸收式制冷机组为溴化锂吸收式制冷机组。
3.根据权利要求2所述的大温差供冷系统，其特征在于，所述溴化锂吸收式制冷机组的制冷量为7100KW。
4.根据权利要求1～3任一项所述的大温差供冷系统，其特征在于，所述第一级制冷机组为4台溴化锂吸收式制冷机组，所述第二级制冷机组为4台离心式制冷机组，以实现13℃～3℃的大温差供冷。
5.根据权利要求1～3任一项所述的大温差供冷系统，其特征在于，所述第一级制冷机组为4台溴化锂吸收式制冷机组，所述第二级制冷机组采用冰蓄冷技术，以实现13℃～3℃的大温差供冷。
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