CN212054845U - 一种分布式冷热电联供系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分布式冷热电联供系统，属于冷热电联供技术领域，包括电锅炉、冷水机组、燃气轮机、燃气内燃机和新能源发电系统，电网分别与电负荷终端、电锅炉和冷水机组连接，所述电锅炉通过管道与热负荷终端连接，所述冷水机组通过管道与冷负荷终端连接；所述燃气轮机和燃气内燃机的电力输出端通过电力线路与电负荷终端连接，燃气轮机和燃气内燃机的余热输出端分别通过管道与第一热泵连接，第一热泵分别通过管道与热负荷和冷负荷连接，所述新能源发电系统的输出端通过电力线路与电负荷终端连接；本实用新型实现了对余热、余电和余冷的更充分的利用，减少了能源的浪费，降低了供电、供热和制冷成本。

Description

一种分布式冷热电联供系统

技术领域

本实用新型涉及冷热电联供技术领域，特别涉及一种分布式冷热电联供系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

冷热电联供系统是在热电联供的基础上发展起来的，是分布式能源发展的主要方向和形式，也是世界第二代能源技术发展的重要方向之一。它是一种建立在能量梯级利用基础上的综合产、用能系统，分散在用户端附近，首先利用一次能源驱动发电机供电，再通过各种余热利用设备对余热进行回收利用，最终实现更高能源利用率、更低能源成本、更高供能安全性以及更好环保性能等多功能目标。可见，冷热电联供的优点符合当前能源、环境协调发展的总趋势，因此，受到了国内外越来越多的关注，研究不断深化。

本实用新型发明人发现，现有的冷热电联供系统不能对余热、余电和余冷进行充分的利用，导致余能浪费严重；而且现有的冷热电联供系统大多没有考虑燃气内燃机中发动机缸套水中的能量利用。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种分布式冷热电联供系统，实现了对余热、余电和余冷的更充分的利用，减少了能源的浪费，降低了供电、供热和制冷成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种分布式冷热电联供系统，包括电锅炉、冷水机组、燃气轮机、燃气内燃机和新能源发电系统，电网分别与电负荷终端、电锅炉和冷水机组连接，所述电锅炉通过管道与热负荷终端连接，所述冷水机组通过管道与冷负荷终端连接；

所述燃气轮机和燃气内燃机的电力输出端通过电力线路与电负荷终端连接，燃气轮机和燃气内燃机的余热输出端分别通过管道与第一热泵连接，第一热泵分别通过管道与热负荷和冷负荷连接，所述新能源发电系统的输出端通过电力线路与电负荷终端连接。

作为可能的一些实现方式，所述冷热电联供系统还包括与燃气内燃机的缸套水输出管路连接的第二热泵，所述第二热泵包括依次通过管道连接的蒸发器、吸收器、冷凝器和热泵发生器，所述吸收器和所述热泵发生器之间的管道设有加压泵和第一节流阀，所述冷凝器和所示蒸发器之间的管道设有第二节流阀，所述燃气内燃机的缸套水向所述热泵发生器提供热源。

作为可能的一些实现方式，还包括燃气锅炉，所述燃气锅炉的输出端通过管道与热负荷终端连接。

作为可能的一些实现方式，所述新能源发电系统至少包括风力发电系统和光伏发电系统。

作为可能的一些实现方式，所述电负荷终端设有储能装置，所述储能装置的输入端与电负荷终端输出端连接，储能装置的输出端与电负荷终端的输入端连接。

作为进一步的限定，所述储能装置为蓄电池或者超级电容器。

作为可能的一些实现方式，所述热负荷终端设有储热装置，所述储热装置的输入端与热负荷终端输出端连接，储热装置的输出端与热负荷终端的输入端连接；

所述冷负荷终端设有储冷装置，所述储冷装置的输入端与冷负荷终端输出端连接，储冷装置的输出端与冷负荷终端的输入端连接。

作为进一步的限定，所述储冷装置和/或储热装置均采用溴化锂储热储冷系统。

作为可能的一些实现方式，所述冷热电联供系统还包括与燃气内燃机的缸套水输出管路连接的除湿装置，所述除湿装置包括除湿器和除湿发生器，所述除湿器与室内空气连通，所述除湿发生器与室外空气连通；

所述除湿装置还包括冷却器、加热器、换热器、室内风机和室外风机，所述除湿器的排液口依次与冷却器的进液口和除湿发生器的进液口连接，所述除湿器的进液口与所述冷却器的排液口连接，同时与所述换热器和除湿发生器的排液口连接，所述除湿发生器的排液口与所述加热器的进液口连接，所述除湿发生器的进液口与所述加热器的排液口连接，所述除湿器和除湿发生器的进气口分别连接有室内风机和室外风机；

所述除湿器的排液口与所述冷却器的进液口之间设有除湿循环泵，所述除湿发生器的排液口与所述加热器的进液口之间设有发生循环泵。

作为可能的一些实现方式，所述电联供系统还包括溴化锂制冷机，所述溴化锂制冷机的输入端与热负荷终端的输出端连接，所述溴化锂制冷机的输出端与冷负荷终端的输入端连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所述的分布式冷热电联供系统，通过设置电锅炉、冷水机组、燃气轮机、燃气内燃机、新能源发电系统、燃气锅炉和第一热泵，在保证冷热电满足供应要求的前提下，实现了对余能的更充分的利用，减少了能源的浪费，降低了供电、供热和制冷成本。

2、本实用新型所述的分布式冷热电联供系统，通过设置第二热泵，通过设置除湿装置和第二热泵对缸套水中的低品位余热进行充分利用，极大的提高了余能的利用率，进一步的减少了浪费。

3、本实用新型所述的分布式冷热电联供系统，热负荷终端、冷负荷终端和电负荷终端分别设有一定储能装置，对过剩的能源进行储备，减少了能源的浪费。

4、本实用新型所述的分布式冷热电联供系统，通过设置溴化锂制冷机，对热负荷终端的余热进行采集制冷后输入到冷负荷终端，更进一步的提高了能源的利用率，无需额外的能源补充即可实现制冷。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例1提供的分布式冷热电联供系统的配置示意图。

图2为本实用新型实施例1提供的分布式冷热电联供系统的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1提供的第二热泵的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1提供的除湿装置的结构示意图。

1-电网；2-燃料；3-电锅炉；4-冷水机组；5-燃气轮机；6-燃气内燃机；7-燃气锅炉；8-光伏发电系统；9-风力发电系统；10-储电装置；11-储热装置；12-储冷装置；13-第一热泵；14-第二热泵；141-蒸发器；142-吸收器；143-冷凝器；144-热泵发生器；145-加压泵；146-第一节流阀；147-第二节流阀；15-除湿装置；151-除湿器；152-除湿发生器；153-冷却器；154-加热器；155-换热器；156-室内风机；157-室外风机；158-除湿循环泵；159-发生循环泵。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中，术语如“固接”、“连接”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

如图1和2所示，本实用新型实施例1提供了一种分布式冷热电联供系统，包括电锅炉3、冷水机组4、燃气轮机5、燃气内燃机6和新能源发电系统，电网1分别与电负荷终端、电锅炉和冷水机组连接，所述电锅炉通过管道与热负荷终端连接，所述冷水机组通过管道与冷负荷终端连接；

所述燃气轮机和燃气内燃机接收燃料2后发电，燃气轮机和燃气内燃机的电力输出端通过电力线路与电负荷终端连接，燃气轮机和燃气内燃机的余热输出端分别通过管道与第一热泵13连接，第一热泵分别通过管道与热负荷和冷负荷连接，所述新能源发电系统的输出端通过电力线路与电负荷终端连接。

如图3所示，所述冷热电联供系统还包括与燃气内燃机的缸套水输出管路连接的第二热泵，14，所述第二热泵14包括依次通过管道连接的蒸发器141、吸收器142、冷凝器143和热泵发生器144，所述吸收器和所述热泵发生器之间的管道设有加压泵145和第一节流阀146，所述冷凝器和所示蒸发器之间的管道设有第二节流阀147，所述燃气内燃机的缸套水向所述热泵发生器提供热源。

蒸发器141中的液态冷媒剂吸收燃气内燃机的缸套水余热，气化为冷媒蒸汽，进入吸收器142，冷媒蒸汽被吸收器142中的浓溶液吸收剂吸收，放出热量并形成稀溶液，稀溶液在加压泵145的作用下通过第一节流阀146进入热泵发生器144，热泵发生器144吸收内燃机110缸套水余热，又产生冷媒蒸汽，形成浓溶液，吸收剂再生。产生的冷媒蒸汽进入冷凝器143液化放热，通过第二节流阀147进入蒸发器141，完成一个循环。

在此过程中，蒸发器141和热泵发生器144吸收缸套水中的余热，并通过冷凝器143和吸收器142释放出热量到热负荷终端，通过对缸套水中的余热进行利用，节能率高，使整个系统的热量得到更好的利用，提高了系统总能利用率，具有较好的节能效果。

还包括燃气锅炉7，所述燃气锅炉的输出端通过管道与热负荷终端连接。

所述新能源发电系统至少包括风力发电系统9和光伏发电系统8。

所述电负荷终端设有储电装置10，所述储电装置10的输入端与电负荷终端输出端连接，储能装置的输出端与电负荷终端的输入端连接。

本实施例中，所述储能装置为蓄电池或者超级电容器。

所述热负荷终端设有储热装置11，所述储热装置的输入端与热负荷终端输出端连接，储热装置的输出端与热负荷终端的输入端连接；

所述冷负荷终端设有储冷装置12，所述储冷装置的输入端与冷负荷终端输出端连接，储冷装置的输出端与冷负荷终端的输入端连接。

本实施例中，所述储冷装置和/或储热装置均采用溴化锂储热储冷系统。

所述冷热电联供系统还包括除湿装置15，所述除湿装置包括除湿器151和除湿发生器152，所述除湿器与室内空气连通，所述除湿发生器与室外空气连通；

如图4所示，所述除湿装置还包括冷却器153、加热器154、换热器155、室内风机156和室外风机157，所述除湿器的排液口依次与冷却器的进液口和除湿发生器的进液口连接，所述除湿器的进液口与所述冷却器的排液口连接，同时与所述换热器和除湿发生器的排液口连接，所述除湿发生器的排液口与所述加热器的进液口连接，所述除湿发生器的进液口与所述加热器的排液口连接，所述除湿器和除湿发生器的进气口分别连接有室内风机和室外风机；

所述除湿器的排液口与所述冷却器的进液口之间设有除湿循环泵158，所述除湿发生器的排液口与所述加热器的进液口之间设有发生循环泵159。

在常温条件下，室内空气在室内风机156的作用下进入除湿器151，除湿器151内的除湿剂吸收空气中的水蒸气，水蒸气液化并被除湿剂带出，由于水蒸气的液化放热，除湿器151的出液口温度升高，吸收效果减弱，为保证吸收进行，在除湿循环泵158的作用下，温度升高的除湿剂被泵入冷却器153，并在冷却器153中冷却，冷却后温度降低的除湿剂又通过冷却器153的排液口返回除湿器151。

同时为保持除湿剂的浓度，一部分除湿剂通过除湿器151的排液口进入除湿发生器152进行脱水再生，再生过程中，由于除湿剂温度不够，除湿剂在发生循环泵159的作用下泵入加热器154进行加热，加热后温度升高的除湿剂又通过加热器154的排液口返回除湿发生器152，同时在室外风机157的作用下向除湿发生器152通入空气，于是除湿发生器152内的除湿剂水分被蒸发，浓度升高，又通过换热器155进入除湿器151以除湿。

此除湿过程是通过缸套水的余热驱动除湿器151，为加热器154提供热源，以达到对室内空气进行除湿的效果，以替代空调制冷的除湿负荷，通过除湿利用余热，节能率较高，使整个系统的热量得到更好的利用，提高了系统总能利用率，具有较好的节能效果。

所述电联供系统还包括溴化锂制冷机16，所述溴化锂制冷机的输入端与热负荷终端的输出端连接，所述溴化锂制冷机的输出端与冷负荷终端的输入端连接。

本实施例所述的冷热电联供系统，不仅能够保证冷热电的正常供应，也实现了对余热的更充分的利用，通过有效的利用缸套水的余热实现了第二热泵和加湿装置的运转，更进一步的实现了对余热的利用，提高了余能的利用率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分布式冷热电联供系统，其特征在于，包括电锅炉、冷水机组、燃气轮机、燃气内燃机和新能源发电系统，电网分别与电负荷终端、电锅炉和冷水机组连接，所述电锅炉通过管道与热负荷终端连接，所述冷水机组通过管道与冷负荷终端连接；

所述燃气轮机和燃气内燃机的电力输出端通过电力线路与电负荷终端连接，燃气轮机和燃气内燃机的余热输出端分别通过管道与第一热泵连接，第一热泵分别通过管道与热负荷和冷负荷连接，所述新能源发电系统的输出端通过电力线路与电负荷终端连接。

2.如权利要求1所述的分布式冷热电联供系统，其特征在于，所述冷热电联供系统还包括与燃气内燃机的缸套水输出管路连接的第二热泵，所述第二热泵包括依次通过管道连接的蒸发器、吸收器、冷凝器和热泵发生器，所述吸收器和所述热泵发生器之间的管道设有加压泵和第一节流阀，所述冷凝器和所示蒸发器之间的管道设有第二节流阀，所述燃气内燃机的缸套水向所述热泵发生器提供热源。

3.如权利要求1所述的分布式冷热电联供系统，其特征在于，还包括燃气锅炉，所述燃气锅炉的输出端通过管道与热负荷终端连接。

4.如权利要求1所述的分布式冷热电联供系统，其特征在于，所述新能源发电系统至少包括风力发电系统和光伏发电系统。

5.如权利要求1所述的分布式冷热电联供系统，其特征在于，所述电负荷终端设有储能装置，所述储能装置的输入端与电负荷终端输出端连接，储能装置的输出端与电负荷终端的输入端连接。

6.如权利要求5所述的分布式冷热电联供系统，其特征在于，所述储能装置为蓄电池或者超级电容器。

7.如权利要求1所述的分布式冷热电联供系统，其特征在于，所述热负荷终端设有储热装置，所述储热装置的输入端与热负荷终端输出端连接，储热装置的输出端与热负荷终端的输入端连接；

所述冷负荷终端设有储冷装置，所述储冷装置的输入端与冷负荷终端输出端连接，储冷装置的输出端与冷负荷终端的输入端连接。

8.如权利要求7所述的分布式冷热电联供系统，其特征在于，所述储冷装置和/或储热装置均采用溴化锂储热储冷系统。

9.如权利要求1所述的分布式冷热电联供系统，其特征在于，所述冷热电联供系统还包括与燃气内燃机的缸套水输出管路连接的除湿装置，所述除湿装置包括除湿器和除湿发生器，所述除湿器与室内空气连通，所述除湿发生器与室外空气连通；

所述除湿装置还包括冷却器、加热器、换热器、室内风机和室外风机，所述除湿器的排液口依次与冷却器的进液口和除湿发生器的进液口连接，所述除湿器的进液口与所述冷却器的排液口连接，同时与所述换热器和除湿发生器的排液口连接，所述除湿发生器的排液口与所述加热器的进液口连接，所述除湿发生器的进液口与所述加热器的排液口连接，所述除湿器和除湿发生器的进气口分别连接有室内风机和室外风机；

所述除湿器的排液口与所述冷却器的进液口之间设有除湿循环泵，所述除湿发生器的排液口与所述加热器的进液口之间设有发生循环泵。

10.如权利要求1所述的分布式冷热电联供系统，其特征在于，所述电联供系统还包括溴化锂制冷机，所述溴化锂制冷机的输入端与热负荷终端的输出端连接，所述溴化锂制冷机的输出端与冷负荷终端的输入端连接。

Images