CN205137984U - 一种热泵与冷热电联产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热泵与冷热电联产系统，包括燃气内燃发电机组和烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组，还包括燃气内燃发电机组和烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组之间的散热水箱和烟气三通阀，烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组利用燃气内燃发电机组的缸套水和烟气制作空调热水或冷水，烟气三通阀包括相互连通的烟气第一通口、烟气第二通口和烟气第三通口，烟气第一通口通过烟道连通燃气内燃发电机组的烟腔排烟口，烟气第二通口通过烟道连通烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组的烟气入口，烟气第三通口通过烟道连通室外烟囱，烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组外还连接有与冷却塔,本实用新型结构简单、能源综合利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及能源利用技术领域，具体涉及一种热泵与冷热电联产系统。
背景技术
冷热电联产（CCHP）是一种建立在能源的梯级利用概念基础上，将制冷、供热（采暖和供热水）及发电过程一体化的多联产总能系统，目的在于提高能源利用效率，减少碳化物及有害气体的排放。典型的冷热电联产系统包括动力与发电系统和余热回收供冷/热系统，发电设备主要选择燃气轮机或者内燃机，冷热电联产系统是能源实现梯级利用的有效方式，使能源的利用率提高20—30%。
现有较为完善的冷热电联产系统的原理图如附图1所示，主要包括发动机、发电机、散热水箱、板式换热器和余热直燃机组，燃料提供能源促使发动机运转，从而驱动发电机进行发电，产生电力负荷，在其发电过程中对产生的高温烟气、高温缸套水进行回收采集，利用余热直燃机组及板式换热器，产生制冷负荷、制热负荷。但是，这种方式对于应用板式换热器回收高温缸套水热量进行采暖的COP效率值相对热泵技术而言还是较为偏低，综合能源利用率还可有上升空间。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种热泵与冷热电联产系统，利用高温烟气及缸套水作为驱动热源制取空调用冷水和热水，结构简单、能源综合利用率高。
一种热泵与冷热电联产系统，包括燃气内燃发电机组和烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组，所述燃气内燃发电机组和烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组之间分别连接有散热水箱、烟气三通阀和泵，所述烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组利用燃气内燃发电机组的缸套水和烟气制作空调热水或冷水，所述烟气三通阀包括相互连通的烟气第一通口、烟气第二通口和烟气第三通口，所述烟气第一通口通过烟道连通燃气内燃发电机组的烟腔排烟口，所述烟气第二通口通过烟道连通烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组的烟气入口，所述烟气第三通口通过烟道连通室外烟囱，所述缸套水通过泵在燃气内燃发电机组和烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组循环，所述烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组外还连接有与冷却塔。
作为本发明的进一步改进，所述散热水箱与烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组之间设有三通调节阀，所述三通调节阀包括相互连通的第一通口、第二通口和第三通口，所述第一通口通过管道连通燃气内燃发电机组的缸套，所述第二通口连通烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组的热水出口，所述第三通口连通散热水箱的入口。
作为本发明的进一步改进，所述散热水箱与烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组之间连接有缸套水板换，所述缸套水板换包括一次侧和二次侧，所述一次侧上设有板换第一通口和板换第二通口，所述板换第一通口连接着散热水箱进水口，所述板换第二通口连接着燃气内燃发电机组缸套出水口，所述泵带动循环燃气内燃发电机组的缸套水；所述二次侧上设有板换第三通口和板换第四通口，所述板换第三通口连接着冷冻水供水管，所述板换第四通口连接着冷冻水回水管。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组利用燃气内燃发电机组中的缸套水和产生的高温烟气进行制冷和制热，结构简单、利用率高；缸套水可循环利用，节约能源。
附图说明
图1为现有技术工作原理图。
图2为本发明的系统工作原理图。
图3为本发明中系统在夏季中的工作流程图。
图4为本发明中系统在冬季中的工作流程图。
图5为本发明中缸套板换的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
本发明的总体工作原理如图2所示，天然气提供能源供燃气内燃发电机组进行发电，产生电力负荷；发电过程中的高温烟气及高温缸套水则被烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组采集利用，夏季制取空调所需的空调冷冻水；冬季则将烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组切换成热泵模式，利用缸套水板换制取出热泵低品位热源，再利用高温烟气的高品位热源作为驱动热源，冬季在热泵工况下制取空调所需的空调采暖水，此时热泵工况COP效率达到1.7。具体包括两套实施例，一个适用于夏季，一个适用于冬季。
实施例1
本实施例为本发明技术在夏季时的情况，如图3所示，包括燃气内燃发电机组31、烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组32、泵33、三通调节阀34、散热水箱35、烟气三通阀36和冷却塔37。其中三通调节阀34包括相互连通的第一通口、第二通口和第三通口，第一通口通过管道连通燃气内燃发电机组31的缸套，第二通口连通烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组32的热水出口，第三通口连通散热水箱35的入口。烟气三通阀36包括相互连通的烟气第一通口、烟气第二通口和烟气第三通口，烟气第一通口通过烟道连通燃气内燃发电机组31的烟腔排烟口，烟气第二通口通过烟道连通烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组32的烟气入口，烟气第三通口通过烟道连通室外烟囱，泵33用于驱动缸套水管路循环。
燃气内燃发电机组31利用天然气能源进行发电，产生电力负荷；其中产生的高温烟气通过烟气三通阀36进入烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组32，根据末端负荷需求控制进入制冷机组的烟气量；同理产生的缸套水通过三通调节阀34的阀门开度控制进入制冷机组的缸套水量；烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组32利用高温烟气和缸套水的热量进行制冷，产生夏季空调使用的空调冷水。这两种三通阀的作用根据末端的用能需求进行控制调节高温烟气及缸套水进入制冷机组的烟气量及水量，缸套水通过散热水箱35进行降温冷却处理，保证回燃气内燃发电机组31缸套的温度达到机组要求，这样缸套水在泵33驱动下进行循环使用。
实施例2
本实施例为本发明技术在冬季时的情况，如图4所示，包括燃气内燃发电机组31、烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组32、泵33、缸套水板换44、散热水箱35、烟气三通阀36。此时烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组32已切换成热泵工况模式；燃气内燃发电机组31在发电过程中产生的缸套水利用缸套水板换44进行换热，制取热泵所需的低位热源。
缸套水板换44连通设置在燃气内燃发电机组31的缸套和散热水箱35之间，如图5所示，包括一次侧501和二次侧502，一次侧501上第一通口51为缸套水的回水口，连接着散热水箱35进水口；一次侧501上的第二通口52为缸套水的供水口，连接着燃气内燃发电机组31缸套出水口；通过泵33带动循环燃气内燃发电机组41的缸套水。二次侧502上第三通口53为低位热源的回水口，与制冷机组的冷冻水供水管连接；二次侧502上第四通口54为低位热源的供水口，与制冷机组的冷冻水回水管连接；利用制冷机组原冷冻水一次泵带动循环低位热源管路。
热泵工况下，燃气内燃发电机组31产生的高温烟气，通过烟气三通阀36进行控制调节，进入烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组32内，吸收式热泵机组利用高温烟气作为高位热源（驱动热源），同时吸收缸套水制取的低位热源的热量，最终制取出冬季空调使用的空调采暖水。如图4所示，原冷却水供水口连接着热泵工况下制取的采暖水供水管，原冷却水回水口连接着热泵工况下制取的采暖水回水管，本实施中的制冷机组通往冷却塔的管路上阀门是闭合的。该改进的方案技术将烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组32切换成热泵工况，利用缸套水制取低品位热量、高温烟气作为驱动热源制取空调采暖水，COP值达1.7。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (3)
1.一种热泵与冷热电联产系统，包括燃气内燃发电机组和烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组，其特征在于：所述燃气内燃发电机组和烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组之间分别连接有散热水箱、烟气三通阀和泵，所述烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组利用燃气内燃发电机组的缸套水和烟气制作空调热水或冷水，所述烟气三通阀包括相互连通的烟气第一通口、烟气第二通口和烟气第三通口，所述烟气第一通口通过烟道连通燃气内燃发电机组的烟腔排烟口，所述烟气第二通口通过烟道连通烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组的烟气入口，所述烟气第三通口通过烟道连通室外烟囱，所述缸套水通过泵在燃气内燃发电机组和烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组循环，所述烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组外还连接有与冷却塔。
2.根据权利要求1所述的一种热泵与冷热电联产系统，其特征在于：所述散热水箱与烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组之间设有三通调节阀，所述三通调节阀包括相互连通的第一通口、第二通口和第三通口，所述第一通口通过管道连通燃气内燃发电机组的缸套，所述第二通口连通烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组的热水出口，所述第三通口连通散热水箱的入口。
3.根据权利要求1所述的一种热泵与冷热电联产系统，其特征在于：所述散热水箱与烟气热水直燃型溴化锂吸收式制冷机组之间连接有缸套水板换，所述缸套水板换包括一次侧和二次侧，所述一次侧上设有板换第一通口和板换第二通口，所述板换第一通口连接着散热水箱进水口，所述板换第二通口连接着燃气内燃发电机组缸套出水口，所述泵带动循环燃气内燃发电机组的缸套水；所述二次侧上设有板换第三通口和板换第四通口，所述板换第三通口连接着冷冻水供水管，所述板换第四通口连接着冷冻水回水管。
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Cited By (2)
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| CN105180502A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-23 | 南京河西远大能源服务有限公司 | 一种热泵与冷热电联产系统 |
| CN107942771A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-04-20 | 新奥泛能网络科技股份有限公司 | 数据中心供能控制系统和方法 |
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2015
- 2015-09-28 CN CN201520756365.7U patent/CN205137984U/zh active Active
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