CN215260008U - 一种提升供热品质的热电联产供热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升供热品质的热电联产供热系统，解决了如何提高一次侧余热利用率和二次侧供热品质的问题。本发明先设定二次管网的高品质回水温度，通过控制电风扇（12）的转速，来调节封闭壳体（11）中盘管散热器（6）的换热量，并同时通过调节户级回水电控调节阀（7），从而实现调节第一用户系统（22）中的供热量，进而实现提升用户采暖效果，以及减少用户热量浪费，提高能源利用率；本发明还可通过对用户换热站（23）中的二次回水管网（8）的高品质供热回水温度值的设定，并通过对混水电控调节阀（9）的调节，并通过混水管路（20）的混水作用，实现二次侧供热品质的提高。

Description

一种提升供热品质的热电联产供热系统

技术领域

本发明涉及一种针对热电联产集中供热的一二次供热系统，特别是涉及一种旨在提高一次侧余热利用率和二次侧供热品质的供热系统。

背景技术

目前，城市集中供热一般是利用发电厂热电联产的余热，将电厂的温度达120℃的热水，输送至小区热力站的输入端；在小区热力站内设置有板式换热器，板式换热器设置有一次换热输入、输出端和二次换热输入、输出端；一次换热输入端与电厂送来的120℃高温热水连通，该高温水经板式换热器换热后，水温降到50℃左右后，被送回电厂；在板式换热器中吸热后的二次输出端的60℃的热水，被输送到用户家中，在用户家中换热后，输出的45℃回水，被送回到板式换热器的二次侧输入端进行吸热；这种一、二次端隔离供暖换热方式，存在以下问题：（1）若用户侧换热器的换热效率较低时，为了保证用户室内温度达标，就会要求板式换热器二次输出端所输出的水温较高，一般高达60℃左右，这就要求小区热力站内设置的板式换热器的一次输入端温度高达120℃左右，也进一步导致了经板式换热器换热后回送回电厂的回水温度过高，降低了电厂的热电联产余热利用率，并造成电厂内余热换热器的余热回收效率下降；（2）在热电厂设置有余热换热器，余热换热器的回水端与热网一次侧回水管连通在一起，热网一次侧回水管中的回水流入到余热换热器中进行余热回收，余热换热器余热回收的效率与热网一次侧回水管中回水温度的高低有关，回水温度越低，余热换热器余热回收的效率就越高；板式换热器将一次网与二次网隔离，一次网回水侧的回水温度一般高于二次网回水侧的回水温度5-10℃，这就无形中抬高了一次网回水侧的回水温度，大大降低了电厂内余热换热器余热回收的效率；（3）传统的一、二次管网换热系统，是通过人工测量用户室内温度，通过手动调节管网上的阀门开度，来调控一、二次网供回水温度和流量的；对于一次供热管网来说，供回水温度温差越大，说明该一次网的供热能力越强，同时回水温度越低，电厂内余热换热器余热回收效率就越高；在二次网供水温度一定的情况下，是通过精确控制二次网供水流量与用户室内标准温度相匹配来实现的；现有的一、二次管网换热控制系统，无法实现对一、二次网中的各调节阀及换热设备的换热出力，进行精准地调控，导致一次供热管网的热量未能被充分利用。

发明内容

本发明提供了一种提升供热品质的热电联产供热系统及控制方法，解决了如何提高一次侧余热利用率和二次侧供热品质的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种提升供热品质的热电联产供热系统，包括热电厂一次侧供水管路、热电厂一次侧回水管路、用户换热站和第一用户系统，热电厂一次侧供水管路与第一个三通的第一端口连通在一起，第一个三通的第二端口与二次侧循环水泵的输入端连通在一起，二次侧循环水泵的输出端与二次侧供水管网连通在一起，在二次侧供水管网上连接有第一用户供水管路，第一用户供水管路的输出端与第一用户系统中的用户暖气的输入端连通在一起，用户暖气的输出端与盘管散热器的输入端连通在一起，盘管散热器的输出端，通过户级回水电控调节阀，与二次侧回水管网连通在一起，二次侧回水管网的输出端与第二个三通的第一端口连通在一起，第二个三通的第二端口通过混水电控调节阀与热电厂一次侧回水管路连通在一起；在第一个三通的第三端口与第二个三通的第三端口之间连接有混水管路。

盘管散热器是设置在封闭壳体中，在封闭壳体中设置有电风扇；在用户暖气所在的室内设置有用户室内PLC控制器和室内温度测量传感器，室内温度测量传感器与用户室内PLC控制器电连接在一起，电风扇与用户室内PLC控制器电连接在一起，在盘管散热器的输出端设置有室内回水温度测量传感器，室内回水温度测量传感器与用户室内PLC控制器电连接在一起。

二次侧循环水泵上连接有用户换热站PLC控制器，混水电控调节阀与用户换热站PLC控制器电连接在一起，在二次侧回水管网上设置有回水温度测量传感器，回水温度测量传感器与用户换热站PLC控制器电连接在一起。

二次侧循环水泵、用户换热站PLC控制器、回水温度测量传感器、混水电控调节阀、回水温度测量传感器、第一个三通、第二个三通和混水管路，是设置在用户换热站中；用户暖气、盘管散热器、户级回水电控调节阀、封闭壳体、用户室内PLC控制器和室内温度测量传感器设置在第一封闭用户系统中。

在二次供水管网与二次回水管网之间并联有多个其他用户系统。

在用户换热站中，所实施的控制方法如下：

第一步、在用户换热站PLC控制器上设定二次回水管网的高品质供热回水温度值，先关闭混水电控调节阀，在用户换热站中所有管路、第一封闭用户系统中所有管路、二次供水管网和二次回水管网中进行注水，使用户换热站及第一用户系统所构成的封闭管路系统中的水保持静态平衡；

第二步、通过用户换热站PLC控制器控制二次侧循环水泵启动，使用户换热站及第一用户系统所构成的封闭管路系统中的水循环起来；

第三步、通过用户换热站PLC控制器控制混水电控调节阀开启，由电厂输出的供热热水通过热电厂一次侧供水管路进入到二次侧循环水泵输入端口中；

第四步、用户换热站PLC控制器采集回水温度测量传感器所测温度，将所测温度与设定的二次回水管网的高品质供热回水温度值进行比较，若所测温度高于设定的二次回水管网的高品质供热回水温度值，则通过用户换热站PLC控制器将混水电控调节阀关小，使通过混水管路进入到二次供水管网中的水量增大，同时使回到热电厂一次侧回水管路中的水量减少，使热电厂一次侧供水管路进入到二次供水管网中水量减少；若所测温度低于设定的二次回水管网的高品质供热回水温度值，则通过用户换热站PLC控制器将混水电控调节阀开大，使通过混水管路进入到二次供水管网中的水量减小，同时使回到热电厂一次侧回水管路中水量增大，使热电厂一次侧供水管路进入到二次供水管网中水量增大；如此循环，直至二次回水管网中的水温接近高品质供热回水温度值。

在第一用户系统中，所实施的控制方法如下：

第一步、在用户室内PLC控制器上设定盘管散热器的输出端的高品质回水温度值；

第二步、用户室内PLC控制器采集室内回水温度测量传感器所测温度，将所测温度与设定的盘管散热器的输出端的高品质回水温度值进行比较，若所测温度高于设定的盘管散热器的输出端的高品质回水温度值，则通过用户室内PLC控制器，分别控制电风扇提高转速，使盘管散热器的散热量增大，同时，控制户级回水电控调节阀关小，使盘管散热器的输出端水温降低；若所测温度低于设定的盘管散热器的输出端的高品质回水温度值，则通过用户室内PLC控制，分别控制电风扇降低转速，使盘管散热器的散热量减小，同时，控制户级回水电控调节阀开大，使盘管散热器的输出端水温升高；如此循环，直至盘管散热器的输出端的回水温接近高品质供热回水温度值。

本发明的有益效果是通过设置两级换热系统的控制系统，使一、二次管网供回水温度降低，提升热电联产集中供热经济性；也使居民用户采暖量可根据室内温度进行自动调节，提升用户采暖效果，以及减少用户热量浪费，提高能源利用率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种提升供热品质的热电联产供热系统，包括热电厂一次侧供水管路1、热电厂一次侧回水管路10、用户换热站23和第一用户系统22，热电厂一次侧供水管路1与第一个三通18的第一端口连通在一起，第一个三通18的第二端口与二次侧循环水泵2的输入端连通在一起，二次侧循环水泵2的输出端与二次侧供水管网3连通在一起，在二次侧供水管网3上连接有第一用户供水管路4，第一用户供水管路4的输出端与第一用户系统22中的用户暖气5的输入端连通在一起，用户暖气5的输出端与盘管散热器6的输入端连通在一起，盘管散热器6的输出端，通过户级回水电控调节阀7，与二次侧回水管网8连通在一起，二次侧回水管网8的输出端与第二个三通19的第一端口连通在一起，第二个三通19的第二端口通过混水电控调节阀9与热电厂一次侧回水管路10连通在一起；在第一个三通18的第三端口与第二个三通19的第三端口之间连接有混水管路20。

盘管散热器6是设置在封闭壳体11中，在封闭壳体11中设置有电风扇12；在用户暖气5所在的室内设置有用户室内PLC控制器15和室内温度测量传感器16，室内温度测量传感器16与用户室内PLC控制器15电连接在一起，电风扇12与用户室内PLC控制器15电连接在一起，在盘管散热器6的输出端设置有室内回水温度测量传感器17，室内回水温度测量传感器17与用户室内PLC控制器15电连接在一起。

二次侧循环水泵2上连接有用户换热站PLC控制器13，混水电控调节阀9与用户换热站PLC控制器13电连接在一起，在二次侧回水管网8上设置有回水温度测量传感器14，回水温度测量传感器14与用户换热站PLC控制器13电连接在一起。

二次侧循环水泵2、用户换热站PLC控制器13、回水温度测量传感器14、混水电控调节阀9、回水温度测量传感器14、第一个三通18、第二个三通19和混水管路20，是设置在用户换热站23中；用户暖气5、盘管散热器6、户级回水电控调节阀7、封闭壳体11、用户室内PLC控制器15和室内温度测量传感器16设置在第一封闭用户系统22中。

在二次供水管网3与二次回水管网8之间并联有多个其他用户系统21。

一种提升供热品质的热电联产供热系统的控制方法，其特征在于：

在用户换热站23中，所实施的控制方法如下：

第一步、在用户换热站PLC控制器13上设定二次回水管网8的高品质供热回水温度值，先关闭混水电控调节阀9，在用户换热站23中所有管路、第一封闭用户系统22中所有管路、二次供水管网3和二次回水管网8中进行注水，使用户换热站23及第一用户系统22所构成的封闭管路系统中的水保持静态平衡；

第二步、通过用户换热站PLC控制器13控制二次侧循环水泵2启动，使用户换热站23及第一用户系统22所构成的封闭管路系统中的水循环起来；

第三步、通过用户换热站PLC控制器13控制混水电控调节阀9开启，由电厂输出的供热热水通过热电厂一次侧供水管路1进入到二次侧循环水泵2输入端口中；

第四步、用户换热站PLC控制器13采集回水温度测量传感器14所测温度，将所测温度与设定的二次回水管网8的高品质供热回水温度值进行比较，若所测温度高于设定的二次回水管网8的高品质供热回水温度值，则通过用户换热站PLC控制器13将混水电控调节阀9关小，使通过混水管路20进入到二次供水管网3中的水量增大，同时使回到热电厂一次侧回水管路10中的水量减少，使热电厂一次侧供水管路1进入到二次供水管网3中水量减少；若所测温度低于设定的二次回水管网8的高品质供热回水温度值，则通过用户换热站PLC控制器13将混水电控调节阀9开大，使通过混水管路20进入到二次供水管网3中的水量减小，同时使回到热电厂一次侧回水管路10中水量增大，使热电厂一次侧供水管路1进入到二次供水管网3中水量增大；如此循环，直至二次回水管网8中的水温接近高品质供热回水温度值。

在第一用户系统22中，所实施的控制方法如下：

第一步、在用户室内PLC控制器15上设定盘管散热器6的输出端的高品质回水温度值；

第二步、用户室内PLC控制器15采集室内回水温度测量传感器17所测温度，将所测温度与设定的盘管散热器6的输出端的高品质回水温度值进行比较，若所测温度高于设定的盘管散热器6的输出端的高品质回水温度值，则通过用户室内PLC控制器15，分别控制电风扇12提高转速，使盘管散热器6的散热量增大，同时，控制户级回水电控调节阀7关小，使盘管散热器6的输出端水温降低；若所测温度低于设定的盘管散热器6的输出端的高品质回水温度值，则通过用户室内PLC控制15，分别控制电风扇12降低转速，使盘管散热器6的散热量减小，同时，控制户级回水电控调节阀7开大，使盘管散热器6的输出端水温升高；如此循环，直至盘管散热器6的输出端的回水温接近高品质供热回水温度值。

本发明先设定二次管网的高品质回水温度，通过控制电风扇12的转速，来调节封闭壳体11中盘管散热器6的换热量，并同时通过调节户级回水电控调节阀7，从而实现调节第一用户系统22中的供热量，进而实现提升用户采暖效果，以及减少用户热量浪费，提高能源利用率；本发明还可通过对用户换热站23中的二次回水管网8的高品质供热回水温度值的设定，并通过对混水电控调节阀9的调节，并通过混水管路20的混水作用，实现二次侧供热品质的提高。

Claims (5)

1.一种提升供热品质的热电联产供热系统，包括热电厂一次侧供水管路（1）、热电厂一次侧回水管路（10）、用户换热站（23）和第一用户系统（22），其特征在于，热电厂一次侧供水管路（1）与第一个三通（18）的第一端口连通在一起，第一个三通（18）的第二端口与二次侧循环水泵（2）的输入端连通在一起，二次侧循环水泵（2）的输出端与二次侧供水管网（3）连通在一起，在二次侧供水管网（3）上连接有第一用户供水管路（4），第一用户供水管路（4）的输出端与第一用户系统（22）中的用户暖气（5）的输入端连通在一起，用户暖气（5）的输出端与盘管散热器（6）的输入端连通在一起，盘管散热器（6）的输出端，通过户级回水电控调节阀（7），与二次侧回水管网（8）连通在一起，二次侧回水管网（8）的输出端与第二个三通（19）的第一端口连通在一起，第二个三通（19）的第二端口通过混水电控调节阀（9）与热电厂一次侧回水管路（10）连通在一起；在第一个三通（18）的第三端口与第二个三通（19）的第三端口之间连接有混水管路（20）。

2.根据权利要求1所述的一种提升供热品质的热电联产供热系统，其特征在于，盘管散热器（6）是设置在封闭壳体（11）中，在封闭壳体（11）中设置有电风扇（12）；在用户暖气（5）所在的室内设置有用户室内PLC控制器（15）和室内温度测量传感器（16），室内温度测量传感器（16）与用户室内PLC控制器（15）电连接在一起，电风扇（12）与用户室内PLC控制器（15）电连接在一起，在盘管散热器（6）的输出端设置有室内回水温度测量传感器（17），室内回水温度测量传感器（17）与用户室内PLC控制器（15）电连接在一起。

3.根据权利要求1或2所述的一种提升供热品质的热电联产供热系统，其特征在于，二次侧循环水泵（2）上连接有用户换热站PLC控制器（13），混水电控调节阀（9）与用户换热站PLC控制器（13）电连接在一起，在二次侧回水管网（8）上设置有回水温度测量传感器（14），回水温度测量传感器（14）与用户换热站PLC控制器（13）电连接在一起。

4.根据权利要求3所述的一种提升供热品质的热电联产供热系统，其特征在于，二次侧循环水泵（2）、用户换热站PLC控制器（13）、回水温度测量传感器（14）、混水电控调节阀（9）、回水温度测量传感器（14）、第一个三通（18）、第二个三通（19）和混水管路（20），是设置在用户换热站（23）中；用户暖气（5）、盘管散热器（6）、户级回水电控调节阀（7）、封闭壳体（11）、用户室内PLC控制器（15）和室内温度测量传感器（16）设置在第一封闭用户系统（22）中。

5.根据权利要求4所述的一种提升供热品质的热电联产供热系统，其特征在于，在二次供水管网（3）与二次回水管网（8）之间并联有多个其他用户系统（21）。

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