CN206944289U - 一种基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，包括通过管路相互连接的污水换热系统、供暖管网回水管与供暖管网供水管、地热换热系统和燃气换热系统；污水换热系统包括污水换热器和污水源热泵机组；地热换热系统包括地热换热器、地热井回水管及地热井出水管；燃气换热系统包括三级换热器及燃气锅炉。本实用新型中的供暖管网回水经过三次换热后，能够快速提升温度后进入用户端使用，形成快速循环系统，并充分利用原生污水处理后的中水的热能和地热能以及燃气能源，实现多能互补，提高了能源利用能效，减少燃烧煤炭对空气的污染，降低雾霾天气情况的发生，以缓解各能源供需矛盾，合理保护自然资源，促进生态环境良性循环。

Description

一种基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站

技术领域

本实用新型属于地热能源应用技术领域，具体涉及一种基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站。

背景技术

伴随着国家对可再生能源应用的重视，各种能源应用形式频出，其中一个非常重要的趋势就是“从单一能源到多能源互补”。多能源组合既可以实现节能减排的目的，又可以互相弥补不同能源间的缺点，通过能源合理配置，提高居民绿色、舒适的生活品质。近几年，我国出现供暖需求和供暖现状的矛盾、环境保护与大气污染、化石能源枯竭与可再生能源稳定性之间的矛盾，为了化解这些矛盾，多种能源协同供热互补采暖必将成为国人关注的重点发展方向，本着节能环保，广泛应用绿色新能源的原则，今后多种能源协同供热互补采暖系统工程中，必将以太阳能为主，其他能源为辅助能源的工程设计和应用趋势。

地热能是一种取之不尽用之不竭的可再生绿色能源，从而得到各国的亲睐及重点扶植。能源的使用必须是稳定、可靠、经济适用的，但是地热能的利用存在强度低、不稳定、不连续等问题，单纯的地热能利用在供热采暖领域具有很大局限性，常规方法是采用电加热为辅助热源，但是电加热容易引发安全问题，而且消耗大量高品质能源，这就促使人们考虑其他低品质能源或新能源作为地热能的辅助能源协同利用。近年来，地热能与空气源-污水源等热泵、燃气、电、生物质能等能源互补使用在逐步推广，“能源集成”，“大地热系统”成为当下地热能热利用行业发展的关键词。发展以地热能为主，以其他稳定的能源为辅助能源供热工程是今后新的发展方向，有广阔的发展空间和巨大的市场前景，以下就以地热能为主，其他能源为辅的多种能源协同供热采暖的几个发展方向以及各发展方向需要注意的问题加以探讨。

近年来，随着经济生活水平的提高，消费者对供热和制冷的要求越来越高，然而供热和制冷的费用却居高不下，供热和制冷对环境产生的污染问题也日趋严重。为了更好的解决供热和制冷过程中的环境问题，满足节能减排需求，一种新的用能方式—多能互补渐成趋势。

在国外，多能互补已经发展了多年。欧州可再生能源行动计划规定，到2020年，欧盟27国最终能源消费的47％将用于供热和制冷，其中42％是用于住宅领域，这主要是由于欧盟多数国家和地区地处温带和寒带气候区，对卫生热水和采暖需求较大，热水和采暖能耗占住宅全部能耗的2/3左右。另外，欧洲可再生能源行动计划也规定，到2020年，21％供热和制冷需求将由可再生加热和冷却技术实现，生物质能、热泵(所有)、地热能(所有)、太阳能热利用将各占81％、2％、2％、6％的份额。

城市污水是由工业废水和生活污水组成，水量巨大，是一种蕴含丰富低位热能的可再生热能资源，污水源热泵空调系统则是以城市污水作为建筑的冷热源，解决建筑物冬季采暖、夏季空调和全年热水供应的重要技术，也是城市污水资源化开发利用的思路和有效途径。同时减少了城市废热和CO₂、SO₂、NOX、粉尘等污染物的排放。

地热采暖比其他能源供热具有节省矿物燃料和不造成城市大气污染的特殊优点，作为一种可供选择的新能源，其开发和利用正在受到重视。地热的经济性主要取决于从地热井提取的热量，即取决于利用温差的大小。为了使地热井发挥最大经济效益，在设计上通常采用如下措施，扩大供热面积和降低热成本：在系统中设置高峰加热设备，地热水只承担采暖的基本负荷，高峰负荷由燃气锅炉或电力设备(包括电加热器或热泵)升温补足。

现有技术中供暖设备的热泵机组利用城市原生污水，并将其热能通过换热器转换为供暖通道内的热水的热能，形成供暖系统，该供暖系统中的供暖管路的中的供水温度较低，如需达到城市供暖所需温度，需要利用复杂庞大的换热装置、热泵机组以及复杂的管路系统，在供暖系统工作过程中存在热效能低和污水利用率低的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的利用原生污水供暖系统换热能效低的问题，本实用新型提供了一种基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，能够利用原生污水处理后中水的热能和地热井的地热能源将供暖管网回水快速加热循环利用，形成能源互补系统，不仅提高了能源的利用能效，还缓解燃烧煤炭带来的环境污染问题，以缓解各能源供需矛盾，合理保护自然资源，促进生态环境良性循环。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，包括通过管路相互连接的污水换热系统、供暖管网回水管与供暖管网供水管，还包括地热换热系统和燃气换热系统；

所述污水换热系统包括污水换热器和污水源热泵机组，污水换热器的回水管与污水蓄水井连接，污水换热器的出水管与污水干渠连通；污水换热器通过管路与所述污水源热泵机组连接；污水源热泵机组的回水管与供暖管网回水管连接；

所述地热换热系统包括地热换热器、地热井回水管及地热井出水管，地热换热器与所述污水源热泵机组的出水管连接，以使经污水源热泵机组换热后的供暖网回水流入地热换热器；地热换热器还与地热井出水管、地热井回水管连接，以提供地热换热器的热源；

所述燃气换热系统包括三级换热器及燃气锅炉，三级换热器通过管路与所述地热换热器连接，以使经地热换热器换热后的供暖网回水流入三级换热器；三级换热器与燃气锅炉的回水管和出水管连接，以提供三级换热器的热源；三级换热器还与供暖管网供水管连接，以使经三级换热器换热后的高温供暖网回水水流入供暖管网供水管。

进一步的，地热井出水管与地热井回水管通过地热井水平管连通，形成U型地热井，所述地热井出水管和地热井回水管处于地下干热岩内的部分、以及所述地热井水平管的外表面设置有导热剂层；

所述地热井出水管和地热井回水管处于地下干热岩内的部分、以及所述地热井水平管与所述导热剂层之间设置有导热水泥套管；

所述地热井出水管和所述地热井回水管均通过管路与所述地热换热器连通；

所述导热剂层由所述导热水泥套管与干热岩之间的缝隙中注入的导热剂和干热岩岩体裂缝中注入的导热剂组成；

所述地热井回水管与所述地热换热器连通的管路上设置有地热井循环泵。

进一步的，所述地热换热器包括地热井出水过滤混流罐、地热井回水过滤混流罐和电动调节阀Ⅰ；

所述地热井出水过滤混流罐与地热井回水过滤混流罐连通，所述电动调节阀Ⅰ安装在地热井出水过滤混流罐和地热井回水过滤混流罐之间，所述地热井出水管与地热井出水过滤混流罐连通，所述地热井回水管与地热井回水过滤混流罐连通，所述地热井循环泵安装在所述所述地热井回水管与地热井回水过滤混流罐连通的管路上；

所述地热换热器还包括换热供水混流罐、换热回水混流罐、电动调节阀Ⅱ和换热端循环泵；

所述换热供水混流罐与所述换热回水混流罐连通，所述电动调节阀Ⅱ安装在所述换热供水混流罐和换热回水混流罐之间，所述换热回水混流罐通过管路与所述污水源热泵机组的出水管连接，所述换热供水混流罐通过管路与所述三级换热器连接，所述换热端循环泵设置在所述换热供水混流罐与所述三级换热器连接的管路上；

所述换热供水混流罐与地热井出水过滤混流罐通过管路连通；所述换热回水混流罐与地热井回水过滤混流罐通过管路连通；所述地热井出水过滤混流罐和地热井回水过滤混流罐内分别设置有过滤孔板，且其底部分别设置有排污阀；所述换热供水混流罐内设置有辅助加热器。

进一步的，还包括空气源热泵，空气源热泵的回水管与所述供暖管网回水管连接，以分流供暖管网回水；空气源热泵的出水管与所述连接，以使经空气源热泵换热后的供暖网回水流入地热换热器。

进一步的，还包括中水处理装置，中水处理装置通过管路与供暖管网回水管连接，以对供暖管网回水提供补水。

进一步的，所述地热换热器与三级换热器之间、三级换热器与供暖管网供水管之间均设有温度传感器。

进一步的，所述供暖管网回水管上、地热井出水管上及燃气锅炉的出水管上均设有循环泵。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：供暖管网回水经过三次换热后，能够快速提升温度后进入用户端使用，形成快速循环系统，并充分利用原生污水处理后中水的热能和地热能以及燃气能源，实现多能互补，降低了各能源单独使用时的消耗量，降低了传统供暖煤炭的使用量，减少燃烧煤炭对空气的污染，降低雾霾天气情况的发生，以缓解各能源供需矛盾，合理保护自然资源，促进生态环境良性循环。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型地热井结构示意图；

图3是本实用新型地热换热器结构示意图；

图4是本实用新型供热站结构示意图。

图中：1、供暖管网回水管；2、供暖管网供水管；3、污水换热器；4、污水源热泵机组；5、地热换热器；6、地热井出水管；7、地热井回水管；8、三级换热器；9、燃气锅炉；10、空气源热泵；11、中水处理装置；12、温度传感器；13、循环泵；14、蓄水井；15、第一地热高温回水口；16、第一地热低温出水口；17、第二地热低温回水口；18、第二地热高温出水口；19、第一换热低温出水口；20、第一换热高温回水口；21、第二换热低温回水口；22、第二换热高温出水口；23、污水提升泵；24、污水干渠；25、地热井水平管；26、导热剂层；27、导热水泥套管；28、保温水泥套管；29、地热井循环泵；30、地热井压力表；31、地热换热系统机房；32、燃气锅炉机房；33、空气源热泵机房；34、污水源热泵机房；35、换热端循环泵；36、电动调节阀Ⅱ；37、过滤孔板；38、排污阀；39、辅助加热器；40、电动调节阀Ⅰ；41、地热井温度表。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图4所示，为解决利用原生污水供暖系统换热能效低的问题，本实施例提供一种基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，该多能互补供热站形成的能源站可建于污水处理厂内，能源站内建有地热换热系统机房31、燃气锅炉机房32、空气源热泵机房33、污水源热泵机房34，与污水处理厂内的处理设施协同工作完成城市供暖的过程。无需单独建设供暖站进行供暖，同时又充分利用了污水处理后的中水的热能，形成多能互补。不仅如此，本实施例中的地热换热系统需要的地热井为从地表往干热岩中打两口井，地热出水井和地热回水井，铺设管道管路，并于地底3000米深度对接形成U型地热井，该地热井集合供暖换热系统后，占地面积较大，如单独设置地热换热系统则需要充足的地理面积。本实施例在利用污水处理厂面积大的优势，在污水处理厂内的两侧建设地热出水管6和地热回水管7，在污水处理厂内合适的位置建设能源站，充分利用污水处理厂的布局和大面积的特点，多能互补的同时也节约了占地面积，能够满足城市规划的需求。

如图1-图3所示，基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，包括通过管路相互连接的污水换热系统、供暖管网回水管1与供暖管网供水管2、地热换热系统和燃气换热系统。

污水换热系统包括污水换热器3和污水源热泵机组4，污水换热器3的回水管与污水蓄水井14连接，污水换热器3的出水管与污水干渠24连接；污水换热器3通过管路与污水源热泵机组4连接；污水源热泵机组4的回水管与供暖管网回水管1连接。污水换热器3换热阶段为第一级换热阶段。污水换热器3流道大不宜堵塞，建构简单易拆方便清理。蓄水井14与污水干渠通过管路连接，蓄水井14内安装有污水提升泵23，污水提升泵23将污水提升后输送至污水换热器3的回水管，污水在污水换热器3中充分换热后从污水换热器3的出水管流入污水干渠。污水换热器3中的热量被污水源热泵机组4回收，当供暖管网回水通过污水源热泵机组4的回水管输送至污水源热泵机组3内，污水源热泵机组4将供暖管网回水从25度加热到45度，然后输送至地热换热器5。

经过第一级换热阶段完成换热的45度供暖管网回水继续输送至第二级换热阶段，第二级换热阶段中地热换热器5的第一地热高温出水口15与地热井出水管6连接，地热换热器5的第一地热低温回水口16与地热井回水管7连接，以提供地热换热器5的热源。从U型地热井的地热井回水管7向井中注水，注入的水通过地热回水井的取热管外壁与周围高温岩层换热，产生了温度高达60-200℃的高温水，并从U型地热井地热井出水管6输出，进入地热换热器5。地热换热器5与污水源热泵机组4的出水管连接，以使经污水源热泵机组4换热后的供暖网回水流入地热换热器5；经过第一级换热阶段完成换热的45度供暖管网回水一部分进入地热回水管7在地热井中完成换热后进入地热换热器5内继续与一部分供暖管网回水进行换热，一部分供暖管网回水通过地热换热器5的第二地热低温回水口17输送至地热换热器5内进行换热，形成循环换热，换热完成后经地热换热器5的第二地热高温出水口18输送至第三级换热阶段。经第二级换热阶段换热完成后的供暖管网回水为65度，温度可根据需要在电脑控制器上设定。

第二级换热阶段的地下换热系统包括依次连通的地热井出水管6、地热井水平管25和地热井回水管7，地热井出水管6和地热井回水管7处于地下干热岩内的部分、以及地热井水平管25的外表面设置有导热剂层26；地热井出水管6和地热井回水管7处于地下干热岩内的部分、以及地热井水平管25与导热剂层之间设置有导热水泥套管27；地热井出水管6和地热井回水管7均通过管路与地热换热器5连通，该系统通过地下换热系统完成一次换热，再通过地上换热系统，即地热换热器5完成二次换热，能够有效的利用地热能，达到节省能源的目的。

导热剂层26由导热水泥套管与干热岩之间的缝隙中注入的导热剂和干热岩岩体裂缝中注入的导热剂组成，在施工时，由于导热水泥套管与干热岩之间有缝隙，会影响取热效果，所以在缝隙中注入导热剂，再将干热岩裂缝中也注入导热剂，进一步提高取热能力，干热岩裂缝还可以通过压裂工艺来压裂岩体，使干热岩裂缝扩大，并注入大量导热剂，这样能够使取热能力最大化，充分利用地热能。

地热井出水管6和地热井回水管7没有处于地下干热岩内的部分外表面设置有保温水泥套管28。

地热井回水管7与所述地热换热器5连通的管路上设置有地热井循环泵29；地热井出水管6和地热井回水管7与所述地热换热器5连通的管路上均设置有地热井压力表30。

在工作时，通过地热井循环泵29进入地热井回水管7，再通过地热井水平管25取热，在地下换热系统中干热岩内的管段设置有导热剂层26，能够提高取热效率，充分使用地热能，取热后的高温水经过地热井出水管6进入地热换热器5，从而完成一次换热，在干热岩以内的管段和导热剂层26之间设置有导热水泥套管27，在干热岩以外的管段设置有保温水泥套管28，该导热水泥套管27和保温水泥套管28不但起到固井的作用，还提高了取热效率以及在输送过程中的保温效果。

第一级换热阶段换热后的供暖管网回水经过循环泵流入地热换热器5，与地热井出水管6中取热后的高温水在地热换热器5中混热后，完成二次换热，将换热后的热水一部分通过地热换热器5的第二地热高温出水口18输送至第三级换热阶段，一部分通过地热井循环泵29输送至地下换热系统中继续进行一次换热。

本实施例的第二级换热系统，经过一次换热充分提取地下热能，经二次换热将低温水与高温水混合换热后的热水分别输送至用户设备供暖和地下换热系统中再次提取热能，并形成可循环的换热系统，不但充分利用了地热能，而且保温效果好，高效的节省能源。

地热换热器5包括地热井出水过滤混流罐4C、地热井回水过滤混流罐4D、电动调节阀Ⅰ40。

地热井出水过滤混流罐4C(400*1600mm)与地热井回水过滤混流罐4D(400*1600mm)连通，电动调节阀Ⅰ40安装在地热井出水过滤混流罐4C和地热井回水过滤混流罐4D之间，控制输水流量，以达到控温的目的。温度偏低时，关小电动调节阀，提高循环系统温度；反之则开大电动调节阀，降低温度。

地热井出水管6与地热井出水过滤混流罐4C连通，地热井回水管7与地热井回水过滤混流罐4D连通，地热井循环泵29安装在地热井回水管7与地热井回水过滤混流罐4D的管路上。在地上管道中设置动力泵进行抽水，不需要在地下设置潜水泵，运行费用低。

地热换热器5还包括换热供水混流罐4A、换热回水混流罐4B、电动调节阀Ⅱ36和换热端循环泵35。

换热供水混流罐4A(400*160mm)与换热回水混流罐4B(400*160mm)连通，电动调节阀Ⅱ36安装在换热供水混流罐4A和换热回水混流罐4B之间，控制输水流量，以达到控温的目的。用户端温度偏低时，关小电动调节阀，提高二次循环系统温度；反之则开大电动调节阀，降低温度。

换热回水混流罐4B通过管路与污水源热泵机组4的出水管连接，换热供水混流罐4A通过管路与三级换热器8连接，换热端循环泵35设置在换热供水混流罐4A与三级换热器8连接的管路上。热水在循环泵的作用下从换热供水混流罐4A进入三级换热器8，进行下一级换热；污水源热泵机组4加热后的供暖管网回水流入换热回水混流罐4B进行混合换热，循环使用。

第一地热高温出水口15也即地热井出水过滤混流罐4C的出水端，地第一地热低温回水口16也即地热井回水过滤混流罐4D的回水端，第二地热低温回水口17也即换热回水混流罐4B的回水端，第二地热高温出水口18也即换热供水混流罐4A的供水端。

地热井出水过滤混流罐4C和地热井回水过滤混流罐4D内分别设置有过滤孔板37，用于净化水质，且其底部分别设置有排污阀38，排出经过滤孔板37过滤的污浊物。

地热井回水管7与地热井回水过滤混流罐4D上设置有地热井压力表30，监测地热井压力。换热供水混流罐4A与三级换热器8连接的管路上、换热回水混流罐4B与污水源热泵机组4的出水管连接的管路上以及地热井出水管6与地热井出水过滤混流罐4C连通的管路上分别设置有地热井温度表41，方便查看供水和回水温度。

换热供水混流罐4A内设置有辅助加热器39(电加热或盆管换热器)，以保持水温。

本实施例四个400*1600mm的混流罐相互连通，污水源热泵机组4加热后的供暖管网回水流入换热回水混流罐4B，部分冷水经地热井回水过滤混流罐过滤，过滤后的冷水经地热井回水管进入U型井，过滤后的污浊物经排污阀排出。热水从地热井出水管进入地热井出水过滤混流罐，经过滤孔板过滤后，污浊物经排污阀排出，过滤后的热水流入换热供水混流罐，从换热供水混流罐4A进入三级换热器8，进行下一级换热。

通过电动调节阀控制输水流量，以达到控温的目的。温度偏低时，关小电动调节阀，提高系统温度；反之则开大电动调节阀，降低温度。换热供水混流罐中设有辅助加热系统以保持水温。

本实施例的地热换热系统采用全封闭循环系统，提高了地热能利用率，减小了功耗，降低了成本；在地上管道中设置动力泵进行抽水，运行费用低。

经过第二级换热阶段换热完成的供暖管网回水进入第三级换热阶段，第三级换热阶段中的燃气换热系统包括三级换热器8及燃气锅炉9，三级换热器8通过管路与地热换热器5连接，以使经地热换热器5换热后的供暖网回水流入三级换热器8；三级换热器8与燃气锅炉9的回水管和出水管连接，以提供三级换热器8的热源。三级换热器8的第二换热低温回水口21通过管路与换热供水混流罐4A连通，也即与第二地热高温出水口18连通，燃气锅炉9的回水管与三级换热器8的第一换热低温回水口19相连，燃气锅炉9的出水管与三级换热器8的第一换热高温出水口20相连，燃气锅炉9通过燃烧将锅炉内的水进行加热至130度，为三级换热器8提供热源。经过第二级换热阶段换热完成的供暖管网回水通过管路经过三级换热器8的第二换热低温回水口21进入三级换热器8进行充分换热，换热后的供暖管网回水温度可达到95度，然后再经三级换热器8的第二换热高温出水口22通过供暖管网供水管2进入用户端。

地热换热器5与三级换热器8之间、三级换热器8与供暖管网供水管2之间均设有温度传感器12。供暖管网回水管1上、地热井出水管7上及燃气锅炉9的出水管上均设有循环泵13。通过温度传感器12采集的温度信息实时监测水温是否达标，地热换热器5与三级换热器8的换热温度可根据实际需要通过电脑控制器进行设置。三级换热器8采用板式换热器或容积式换热器均可，燃气锅炉9采用污染低的天然气作为燃料。

供暖管网回水经过三次换热后，能够快速提升温度后进入用户端使用，形成快速循环系统，并充分利用原生污水处理后中水的热能和地热能以及燃气能源，实现多能互补，降低了各能源单独使用时的消耗量，降低了传统供暖煤炭的使用量，减少燃烧煤炭对空气的污染，降低雾霾天气情况的发生，以缓解各能源供需矛盾，合理保护自然资源，促进生态环境良性循环。

实施例2：

与上述实施例不同之处在于本实施例的基于基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站还包括空气源热泵10，空气源热泵10的回水管与供暖管网回水管1连接，以分流供暖管网回水；空气源热泵10的出水管与连接，以使经空气源热泵10换热后的供暖网回水流入地热换热器5。空气源热泵10可以将供暖管网回水管1内的回水进行分流，利用空气源热泵10进行加热至45度，加热后输送至地热换热器5。空气源热泵10对第一级换热阶段进行及时补充，避免第一级换热的热能不足，形成多能互补。该过程可通过电脑控制器进行控制，当检测到供污水源热泵机组4出水温度未达到要求温度时，例如45度，空气源热泵10自动启动，分流一部分供暖管网回水，加热到45度后，汇流到地热换热器5内。

本实施例的基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站还包括中水处理装置11，中水处理装置11通过管路与供暖管网回水管1连接，以对供暖管网回水提供补水。

本实用新型的工作原理和工作过程为：蓄水井14内安装有污水提升泵23，污水提升泵23将污水提升后输送至污水换热器3的回水管，污水在污水换热器3中充分换热后从污水换热器3的出水管流入污水干渠。污水换热器3中的热量被污水源热泵机组4回收，当供暖管网回水通过污水源热泵机组4的回水管输送至污水源热泵机组3内，污水源热泵机组4将供暖管网回水从25度加热到45度，然后通过地热换热器5的第二地热低温回水口17输送至地热换热器5内进行换热；当检测到供污水源热泵机组4出水温度未达到要求温度45度时，空气源热泵10自动启动，分流一部分供暖管网回水，加热到45度后，汇流到地热换热器5内。换热完成后经地热换热器5的第二地热高温出水口18输送至三级换热器8的第二换热低温回水口21进入三级换热器8进行充分换热，换热后的供暖管网回水温度可达到95度，然后再经三级换热器8的第二换热高温出水口22通过供暖管网供水管2进入用户端。中水处理装置11通过管路与供暖管网回水管1连接，以对供暖管网回水提供补水。

本实用新型的控制系统采用专用微电脑控制器，大屏幕全中文液晶屏，带有超亮背光灯，无论白天黑夜，能源站各系统运行状态清晰可见。显示齐全：热泵机组，地热系统，循环泵工作情况、燃气锅炉工作情况、炉水温度、水位高低、当前时间、报警记录等，运行状态一应俱全；设置方便：锅炉开机后，操作人员可通过6个按键随意进入待命状态设置、进入运行状态开机、退出运行状态停机，随意在处于待命状态时进行运行参数的设定。可任意设定当前时间、报警温度、水温上限温度、水温下限温度、循环泵开启温度、循环泵关闭温度、锅炉开关机时间可分4个时间段等运行参数。通常操作人员只要按“启动”键开机，按“停止”键停机即可，十分简单。系统结构按常压设计，顶部设有通大气孔，锅炉在常压下工作，远离爆炸危险；锅炉炉体采用电脑优化模拟设计，完全优化了锅炉的尺寸，使形态协调美观。多重保护系统具有多重安全保护：漏电保护即漏电自动切断电源；过热保护即锅炉水温超高达到报警温度时，自动停止燃烧器并发出报警；二次过热保护即锅炉外壳温度超过105℃时，自动切断二次回路，锅炉停止工作；防干烧保护即精良水位电极棒实时监控水位情况，系统的能源站保温性能使用玻璃棉作通体式保温，重量轻，保温效果好，散热损失少。整体外观白色彩板包装，美观大方，封闭性好耐锈蚀，机电一体化，占用空间小，使用方便。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，包括通过管路相互连接的污水换热系统、供暖管网回水管(1)与供暖管网供水管(2)，其特征在于：还包括地热换热系统和燃气换热系统；

所述污水换热系统包括污水换热器(3)和污水源热泵机组(4)，污水换热器(3)的回水管与污水蓄水井(14)连接，污水换热器(3)的出水管与污水干渠(24)连通；污水换热器(3)通过管路与所述污水源热泵机组(4)连接；污水源热泵机组(4)的回水管与供暖管网回水管(1)连接；

所述地热换热系统包括地热换热器(5)、地热井出水管(6)及地热井回水管(7)，地热换热器(5)与所述污水源热泵机组(4)的出水管连接，以使经污水源热泵机组(4)换热后的供暖网回水流入地热换热器(5)；地热换热器(5)还与地热井出水管(6)、地热井回水管(7)连接，以提供地热换热器(5)的热源；

所述燃气换热系统包括三级换热器(8)及燃气锅炉(9)，三级换热器(8)通过管路与所述地热换热器(5)连接，以使经地热换热器(5)换热后的供暖网回水流入三级换热器(8)；三级换热器(8)与燃气锅炉(9)的回水管和出水管连接，以提供三级换热器(8)的热源；三级换热器(8)还与供暖管网供水管(2)连接，以使经三级换热器(8)换热后的高温供暖网回水水流入供暖管网供水管(2)。

2.根据权利要求1所述的基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，其特征在于：地热井出水管(6)与地热井回水管(7)通过地热井水平管(25)连通，形成U型地热井，所述地热井出水管(6)和地热井回水管(7)处于地下干热岩内的部分、以及所述地热井水平管(25)的外表面设置有 导热剂层(26)；

所述地热井出水管(6)和地热井回水管(7)处于地下干热岩内的部分、以及所述地热井水平管(25)与所述导热剂层之间设置有导热水泥套管(27)；

所述地热井出水管(6)和所述地热井回水管(7)均通过管路与所述地热换热器(5)连通；

所述导热剂层(26)由所述导热水泥套管与干热岩之间的缝隙中注入的导热剂和干热岩岩体裂缝中注入的导热剂组成；

所述地热井回水管(7)与所述地热换热器(5)连通的管路上设置有地热井循环泵(29)。

3.根据权利要求2所述的基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，其特征在于：所述地热换热器(5)包括地热井出水过滤混流罐(4C)、地热井回水过滤混流罐(4D)和电动调节阀Ⅰ(40)；

所述地热井出水过滤混流罐(4C)与地热井回水过滤混流罐(4D)连通，所述电动调节阀Ⅰ(40)安装在地热井出水过滤混流罐(4C)和地热井回水过滤混流罐(4D)之间，所述地热井出水管(6)与地热井出水过滤混流罐(4C)连通，所述地热井回水管(7)与地热井回水过滤混流罐(4D)连通，所述地热井循环泵(29)安装在所述地热井回水管(7)与地热井回水过滤混流罐(4D)连通的管路上；

所述地热换热器(5)还包括换热供水混流罐(4A)、换热回水混流罐(4B)、电动调节阀Ⅱ(36)和换热端循环泵(35)；

所述换热供水混流罐(4A)与所述换热回水混流罐(4B)连通，所述电动调节阀Ⅱ(36)安装在所述换热供水混流罐(4A)和换热回水混流罐 (4B)之间，所述换热回水混流罐(4B)通过管路与所述污水源热泵机组(4)的出水管连接，所述换热供水混流罐(4A)通过管路与所述三级换热器(8)连接，所述换热端循环泵(35)设置在所述换热供水混流罐(4A)与所述三级换热器(8)连接的管路上；

所述换热供水混流罐(4A)与地热井出水过滤混流罐(4C)通过管路连通；所述换热回水混流罐(4B)与地热井回水过滤混流罐(4D)通过管路连通；所述地热井出水过滤混流罐(4C)和地热井回水过滤混流罐(4D)内分别设置有过滤孔板(37)，且其底部分别设置有排污阀(38)；所述换热供水混流罐(4A)内设置有辅助加热器(39)。

4.根据权利要求1所述的基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，其特征在于：还包括空气源热泵(10)，空气源热泵(10)的回水管与所述供暖管网回水管(1)连接，以分流供暖管网回水；空气源热泵(10)的出水管与所述连接，以使经空气源热泵(10)换热后的供暖网回水流入地热换热器(5)。

5.根据权利要求1或2所述的基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，其特征在于：还包括中水处理装置(11)，中水处理装置(11)通过管路与供暖管网回水管(1)连接，以对供暖管网回水提供补水。

6.根据权利要求1所述的基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，其特征在于：所述地热换热器(5)与三级换热器(8)之间、三级换热器(8)与供暖管网供水管(2)之间均设有温度传感器(12)。

7.根据权利要求1所述的基于污水处理厂与地热能的多能互补供热站，其特征在于：所述供暖管网回水管(1)上、地热井出水管(6)上及燃气锅炉(9)的出水管上均设有循环泵(13)。