CN205156425U - 综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统 - Google Patents

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CN205156425U CN201520805904.1U CN201520805904U CN205156425U CN 205156425 U CN205156425 U CN 205156425U CN 201520805904 U CN201520805904 U CN 201520805904U CN 205156425 U CN205156425 U CN 205156425U
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杜卫
洪顺军
何敬行
周永芳
金羿
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Abstract

本实用新型公开一种综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统，通过在整个系统中配置燃气轮机、烟气锅炉、溴冷机及地源热泵，综合利用了多种技术形式；此外，通过设置调节阀一、单向阀一、单向阀二及调节阀二等设备，改变了普通系统循环模式单一的特点，使得水流在机房内及用户侧均实现了循环。本实用新型综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统很好的解决了普通分布式能源供能系统技术形式单一的问题，并有效克服了普通分布式能源供能系统存在的一级循环水泵功率及扬程偏大，循环模式单一，能耗高，能效比低，能源损失严重等缺陷。

Description

综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统
技术领域
本实用新型属分布式能源供能领域，具体涉及一种综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统。
背景技术
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，其可输出余热烟气，也可以输出电能。由于燃气轮机是较为复杂的动力设备，其在分布式能源领域的应用较少，可与其他设备等结合共同用于大规模供能区域。目前，地源热泵技术较为成熟，在区域供能、分布式能源等领域得到了广泛应用，但同时采用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统较少，绝大多数分布式能源供能系统不但技术形式简单，而且整个系统循环模式单一，一级循环水泵功率及扬程偏大，严重影响供能系统效率。
传统分布式能源供能系统技术形式较为简单，综合利用多种技术形式的供能系统较少，而且传统分布式能源供能系统多采用一次循环模式，只配置了一级循环水泵，机房部分和用户侧无法实现自循环，这就导致一级循环水泵功率及扬程较大，供能系统能源损失大、能效比低。在系统以较小负载运行时，整个系统不会进行循环，导致大量能源损失。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，确保分布式能源供能系统技术形式多样、循环泵功率及扬程设计趋于合理，节能降耗、提升系统能效比，本实用新型提供一种将燃气轮机及地源热泵技术进行结合、并配置了燃气锅炉及溴冷机的分布式能源供能系统，本实用新型的技术方案如下：
一种综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统，包括燃气轮机、余热输送管道、烟气锅炉、蒸汽输送管道、溴冷机、一级循环水泵一、地源热泵主机、一级循环水泵二、空调侧供水管道、调节阀一、单向阀一、单向阀二、调节阀二、换热器、冷却水泵、回水管道、输电线路；
所述燃气轮机通过余热输送管道连接到烟气锅炉；
所述烟气锅炉通过蒸汽输送管道连接到溴冷机；
所述溴冷机通过一级循环泵一连接到空调侧输送管道；
所述燃气轮机与发电机组连接，发电机组通过输电线路与地源热泵主机连接；
地源热泵主机通过一级循环水泵与空调侧输送管道连接；
在每个用户端单独设置用户端冷却水泵及用户端换热器；
在用户侧并联设置调节阀一、单向阀一和单向阀二、调节阀二，所述单向阀一和单向阀二的流通方向相反设置。
进一步的，所述用户端换热器为板式换热器。
本实用新型综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统很好的解决了普通分布式能源供能系统技术形式单一的问题，并有效克服了普通分布式能源供能系统存在的一级循环水泵功率及扬程偏大，循环模式单一，能耗高，能效比低，能源损失严重等缺陷。通过在整个系统中配置燃气轮机、烟气锅炉、溴冷机及地源热泵，综合利用了多种技术形式；此外，通过设置调节阀一、单向阀一、单向阀二及调节阀二等设备，改变了普通系统循环模式单一的特点，使得水流在机房内及用户侧均实现了循环。不仅如此，在综合利用多种技术形式及配置2个调节阀、2个单向阀的基础上，不但使得主导机房内水流循环的空调侧一级循环水泵功率、扬程减小，趋于合理，而且还确保设置于每个用户端的冷却水泵功率、扬程合理。在这种设计模式下，有利于各个水泵的合理选型，对于整个系统能效比的增加、能耗的降低、供能效果及节约能源方面至关重要。
本实用新型的有益效果如下：
(1)技术形式多样，可以综合利用多种能源。该分布式能源供能系统通过同时配置燃气轮机、烟气锅炉、溴冷机及地源热泵设备，实现了对多种能源的多次利用。由燃气轮机产生的余热烟气驱动烟气锅炉运作，由烟气锅炉产生的蒸汽驱动溴冷机运作，而且由燃气轮机产生的电能推动地源热泵主机运行；由溴冷机及地源热泵主机产生的高(低)温水流入用户侧为用户提供冷(热)服务。该系统技术形式多样，能源多次利用，利用率高，节能效果明显。
(2)循环模式多样，水泵功率及扬程合理。传统分布式能源供能系统均通过安装于空调侧的一级循环泵实现循环，导致循环泵功率、扬程选型偏大，而综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源系统在针对性的设置了2个调节阀、2个单向阀及用户端冷却水泵之后，机房部分和用户端分别实现循环，不但降低了一级循环泵的功率和扬程，还使得用户端冷却水泵选型更加合理。由2个调节阀剂2个单向阀组成的部分，使该系统主要实现了两个循环，一是机房内循环，该循环过程主要是经过调节阀一10、单向阀一11来实现，在此次循环过程中，与之并联安装的调节阀二13、单向阀二12均关闭；二是用户侧循环，该循环是通过调节阀二13、单向阀二12来完成，在该部分设备运行时，与之并联安装的调节阀一10、单向阀一11均关闭。通过该设计，一级循环水泵及用户端冷却水泵功率及扬程均得以减小，选型趋于合理，可以增大系统能效比、降低能耗。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图
附图标号说明：燃气轮机1、余热输送管道2、烟气锅炉3、蒸汽输送管道4、溴冷机5、一级循环水泵一6、地源热泵主机7、一级循环水泵二8、空调侧供水管道9、调节阀一10、单向阀一11、单向阀二12、调节阀二13、换热器14、冷却水泵15、回水管道16、输电线路17
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明，如图1所示，
一种综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统，包括燃气轮机1、余热输送管道2、烟气锅炉3、蒸汽输送管道4、溴冷机5、一级循环水泵一6、地源热泵主机7、一级循环水泵二8、空调侧供水管道9、调节阀一10、单向阀一11、单向阀二12、调节阀二13、换热器14、冷却水泵15、回水管道16、输电线路17；
所述燃气轮机1通过余热输送管道2连接到烟气锅炉3；
所述烟气锅炉3通过蒸汽输送管道4连接到溴冷机5；
所述溴冷机5通过一级循环泵一6连接到空调侧输送管道9；
所述燃气轮机1与发电机组连接，发电机组通过输电线路17与地源热泵主机7连接；
地源热泵主机7通过一级循环水泵8与空调侧输送管道9连接；
在每个用户端单独设置用户端冷却水泵15及用户端换热器14；
在用户侧并联设置调节阀一10、单向阀一11和单向阀二12、调节阀二13，所述单向阀一11和单向阀二12的流通方向相反设置；
图中实线为供水方向，虚线为回水方向。针对综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统，一方面，燃料在燃气轮机1中燃烧之后，余热烟气通过余热输送管道2进入烟气锅炉3，驱动烟气锅炉3产生蒸汽，蒸汽通过蒸汽输送管道4进入溴冷机5，驱动溴冷机5制冷(热)，经过溴冷机5处理产生的高(低)温水经过一级循环泵6进入空调侧输送管道9；另一方面，燃料在燃气轮机1中燃烧产生的高温、高压烟气会驱动发电机组发电，再经过输电线路17带动地源热泵主机7运转，地源热泵主机7运转后产生的高(低)温水经过一级循环水泵8流入空调侧输送管道9。由溴冷机5及地源热泵主机7产生的高(低)温水通过空调侧输送管道9流入用户侧，流入用户侧的高(低)温水分别通过安装于每个用户处的冷却水泵15与板式换热器14处理之后为用户提供冷(热)服务。在整个过程中，由溴冷机5及地源热泵主机7产生的高(低)温水均在管道中进行了循环，控制循环的部分主要由图1中的调节阀一10、单向阀一11、单向阀二12及调节阀二13构成，这部分影响着整个供能系统高(低)温水的循环。
本实用新型很好的解决了普通分布式能源供能系统技术形式单一的问题，并有效克服了普通分布式能源供能系统存在的一级循环水泵功率及扬程偏大，循环模式单一，能耗高，能效比低，能源损失严重等缺陷。通过在整个系统中配置燃气轮机1、烟气锅炉3、溴冷机5及地源热泵7，综合利用了多种技术形式；此外，通过设置调节阀一10、单向阀一11、单向阀二12及调节阀二13等设备，改变了普通系统循环模式单一的特点，使得水流在机房内及用户侧均实现了循环。不仅如此，在综合利用多种技术形式及配置2个调节阀、2个单向阀的基础上，不但使得主导机房内水流循环的空调侧一级循环水泵功率、扬程减小，趋于合理，而且还确保设置于每个用户端的冷却水泵功率、扬程合理。在这种设计模式下，有利于各个水泵的合理选型，对于整个系统能效比的增加、能耗的降低、供能效果及节约能源方面至关重要。
以上是对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统，其特征在于，包括燃气轮机、余热输送管道、烟气锅炉、蒸汽输送管道、溴冷机、一级循环水泵一、地源热泵主机、一级循环水泵二、空调侧供水管道、调节阀一、单向阀一、单向阀二、调节阀二、换热器、冷却水泵、回水管道、输电线路；
所述燃气轮机通过余热输送管道连接到烟气锅炉；
所述烟气锅炉通过蒸汽输送管道连接到溴冷机；
所述溴冷机通过一级循环泵一连接到空调侧输送管道；
所述燃气轮机与发电机组连接，发电机组通过输电线路与地源热泵主机连接；
地源热泵主机通过一级循环水泵与空调侧输送管道连接；
在每个用户端单独设置用户端冷却水泵及用户端换热器；
在用户侧并联设置调节阀一、单向阀一和单向阀二、调节阀二，所述单向阀一和单向阀二的流通方向相反设置。
2.根据权利要求1所述的综合利用燃气轮机及地源热泵技术的分布式能源供能系统，其特征在于，所述用户端换热器为板式换热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113266471A (zh) * 2021-05-27 2021-08-17 国电环境保护研究院有限公司 一种基于地源热泵的燃气轮机进气温控系统及其控制方法

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