CN216080479U - 一种利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统 - Google Patents
一种利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统，包括污水蓄水池，其出水端经污水循环泵连通污水源热泵的污水输入端；该泵的采暖回水输入端与溴化锂热泵的采暖回水输出端连通，溴化锂热泵的采暖回水输入端与采暖回水循环泵的输出端连通，采暖回水循环泵的输入端与各用户的采暖回水管联通；污水源热泵的供热水输出端与换热器的供热水输入端连通，换热器供热水输出端与溴化锂热泵供热水输入端连通，溴化锂热泵供热水输出端与各用户供热水输入端连通；还包括沼气储罐、燃气锅炉，燃气锅炉高温加热水输出端与换热器高温加热水的输入端连通，换热器加热回水输出端经锅炉循环泵连通燃气锅炉回水端。该系统能提高能源利用率，减少废热和污染物排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷热区域能源站技术领域，具体为利用污水和污泥潜热的技术领域。
背景技术
目前世界能源短缺形势严峻，我国人均能源相对贫乏，能源短缺问题更加严重。节约能源利用，提高能源利用效率和发展清洁能源是我国能源可持续发展战略的主要目标。现阶段，城市污水厂内的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，充分利用城市污水潜能也是提高能源利用效率的一部分，既能利用污水中的大量潜热，又能利用污泥中的沼气，污水源热泵和沼气(燃气)热水锅炉系统则是以城市污水和污泥中的沼气作为建筑的冷、热源，解决周边区域的建筑物冬季采暖、夏季空调供应的重要技术，也是城市污水资源化开发利用的思路和有效途径。因此如何有效在现有技术基础上尽可能简单高效的利用污水和污泥潜热实现供暖、供冷，需要研发一种系统解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型提供的一种利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统，能够提高能源利用率，减少了城市废热和CO2、SO2、NOX、粉尘等污染物的排放，与区域内的分散式家庭煤炭炉模式相比，可以大大提高能源利用率，在降低碳和污染空气的污染物方面有着重成效。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统，其特征在于，包括用于储存具有潜热的污水的污水蓄水池，所述污水储水池的出水端连通污水循环泵的输入端，污水循环泵的输出端连通污水源热泵的污水输入端，污水源热泵的污水输出端为污水排放端；
所述污水源热泵的采暖回水输入端通过采暖回水管与溴化锂热泵的采暖回水输出端连通，溴化锂热泵的采暖回水输入端与采暖回水循环泵的输出端连通，采暖回水循环泵的输入端与各采暖用户的采暖回水管联通；
所述污水源热泵的供热水输出端通过一供热循环泵与一换热器的供热水输入端连通，该换热器的供热水输出端与所述溴化锂热泵的供热水输入端连通，溴化锂热泵的供热水输出端与各采暖用户的供热水输入端连通；
还包括储存污泥处理过程中产生的沼气的沼气储罐，利用沼气作为燃气的燃气锅炉，所述燃气锅炉的高温加热水输出端与所述换热器的高温加热水的输入端连通，换热器的加热回水输出端连通一锅炉循环泵的输入端，锅炉循环泵的输出端连通所述燃气锅炉的回水端。
作为本实用新型的进一步的技术方案：所述的换热器为板式换热器。
更进一步的：所述污水源热泵的设置有供冷回水输入端、供冷水输出端，供冷回水输入端与各用户的供冷回水输出端连通，所述供冷水输出端通过供冷循环泵与各用户的供冷水输入端连通。
更进一步的：污水源热泵的供冷回水输入端与采暖回水输入端为同一输入端，该输入端并联两条输入管，一条为供冷回水输入管，另一条为采暖回水输入管，两条输入管上各自设置有输入控制阀门；
污水源热泵的供冷水输出端与供热水输出端为同一输出端，该输出端并联两条输出管，一条为供冷水输出管，另一条为供热水输出管，两条输出管上各自设置有输出控制阀门。
本实用新型的有益效果是：采用的是污水处理厂内污水和污泥的潜热利用技术，污水和污泥中的热通过污水源热泵、沼气锅炉、溴化锂热泵、换热器转换为可综合利用的热能进行供热、制冷；同时其综合效率高，能够提高能源利用率，大气污染物排放浓度低，减少了城市废热和CO2、SO2、NOX、粉尘等污染物的排放，到达了节能环保的效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例冬季供暖的工艺示意图；
图3为本实用新型实施例夏季供冷的工艺示意图。
图示：1污水循环泵，2供热循环泵，3采暖回水循环泵，4锅炉循环泵，5供冷循环泵，6供冷回水阀门，7采暖回水阀门，8供冷水阀门，9供热水阀门。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：
如图1所示的利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统，包括用于储存具有潜热的污水的污水蓄水池，所述污水储水池的出水端连通污水循环泵1的输入端，污水循环泵1的输出端连通污水源热泵的污水输入端，污水源热泵的污水输出端为污水排放端。
所述污水源热泵的采暖回水输入端通过采暖回水管与溴化锂热泵的采暖回水输出端连通，溴化锂热泵的采暖回水输入端与采暖回水循环泵3的输出端连通，采暖回水循环泵 3的输入端与各采暖用户的采暖回水管联通。
所述污水源热泵的供热水输出端通过一供热循环泵2与一换热器的供热水输入端连通，该实施例中，所述的换热器为板式换热器；该换热器的供热水输出端与所述溴化锂热泵的供热水输入端连通，溴化锂热泵的供热水输出端与各采暖用户的供热水输入端连通。
该冷热分布式区域能源站系统还包括储存污泥处理过程中产生的沼气的沼气储罐，利用沼气作为燃气的燃气锅炉；所述燃气锅炉的高温加热水输出端与所述换热器的高温加热水的输入端连通，换热器的加热回水输出端连通一锅炉循环泵4的输入端，锅炉循环泵4 的输出端连通所述燃气锅炉的回水端。
该实施例中：所述污水源热泵的设置有供冷回水输入端、供冷水输出端，供冷回水输入端与各用户的供冷回水输出端连通，所述供冷水输出端通过供冷循环泵5与各用户的供冷水输入端连通。
污水源热泵的供冷回水输入端与采暖回水输入端为同一输入端，该输入端并联两条输入管，一条为供冷回水输入管，另一条为采暖回水输入管，两条输入管上各自设置有输入控制阀门，分别为供冷回水阀门6、采暖回水阀门7；污水源热泵的供冷水输出端与供热水输出端为同一输出端，该输出端并联两条输出管，一条为供冷水输出管，另一条为供热水输出管，两条输出管上各自设置有输出控制阀门，分别为供冷水阀门8、供热水阀门9。
如图2所示，冬季供热时，污水和污泥潜热的冷热区域能源站系统由三个子系统组成，分别是污水源潜热系统(子系统1)、沼气燃气锅炉系统(子系统2)以及用户侧采暖循环系统(子系统3)。
子系统1：污水源潜热系统循环的污水来水温度为11℃，依次经过污水源热泵制热给城市供热水用，污水温度经过污水源热泵后为8℃排放。
子系统2：污水源热泵另一侧由城市采暖回水40℃经过污水源热泵吸收潜热变为50℃，通过供热循环泵2进入换热器，加热至80℃，通过城市供热管网输送至各采暖用户。
子系统3：处理污泥过程中产生的沼气由沼气储罐进入燃气锅炉燃烧，生物能转化为热能，加热至90℃的换热器回水，经过锅炉循环泵4输送至换热器，与城市的采暖回水进行换热后回至锅炉进行再加热。
如此循环，实现对污水、污泥潜能的回收再利用。
如图3所示，夏季供冷工艺：二个子系统工作，分别是污水源潜热系统、用户侧供冷循环。
子系统1：污水源潜热系统循环的污水来水温度为22℃，依次经过污水源热泵制冷给城市供冷水用，污水温度经过污水源热泵后为26℃排放。
子系统2：污水源热泵另一侧由城市供冷回水11℃经过污水源热泵吸收潜热变为6℃通过城市供冷循环水泵进入用户。
作为冬季模式、夏季模式的切换，通过供冷回水阀门6、采暖回水阀门7、供冷水阀门8，供热水阀门9实现调换。进入冬季模式时，将供冷回水阀门6、供冷水阀门8关闭，将采暖回水阀门7、供热水阀门9开启；进入夏季供冷模式时，将采暖回水阀门7、供热水阀门9关闭，将供冷回水阀门6、供冷水阀门8开启。
上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
Claims (4)
1.一种利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统，其特征在于，包括用于储存具有潜热的污水的污水蓄水池，所述污水蓄水池的出水端连通污水循环泵的输入端，污水循环泵的输出端连通污水源热泵的污水输入端，污水源热泵的污水输出端为污水排放端；
所述污水源热泵的采暖回水输入端通过采暖回水管与溴化锂热泵的采暖回水输出端连通，溴化锂热泵的采暖回水输入端与采暖回水循环泵的输出端连通，采暖回水循环泵的输入端与各采暖用户的采暖回水管联通；
所述污水源热泵的供热水输出端通过一供热循环泵与一换热器的供热水输入端连通，该换热器的供热水输出端与所述溴化锂热泵的供热水输入端连通，溴化锂热泵的供热水输出端与各采暖用户的供热水输入端连通；
还包括储存污泥处理过程中产生的沼气的沼气储罐，利用沼气作为燃气的燃气锅炉，所述燃气锅炉的高温加热水输出端与所述换热器的高温加热水的输入端连通，换热器的加热回水输出端连通一锅炉循环泵的输入端，锅炉循环泵的输出端连通所述燃气锅炉的回水端。
2.根据权利要求1所述的一种利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统，其特征在于：所述的换热器为板式换热器。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统，其特征在于：所述污水源热泵的设置有供冷回水输入端、供冷水输出端，供冷回水输入端与各用户的供冷回水输出端连通，所述供冷水输出端通过供冷循环泵与各用户的供冷水输入端连通。
4.根据权利要求3所述的一种利用污水和污泥潜热的冷热分布式区域能源站系统，其特征在于：
污水源热泵的供冷回水输入端与采暖回水输入端为同一输入端，该输入端并联两条输入管，一条为供冷回水输入管，另一条为采暖回水输入管，两条输入管上各自设置有输入控制阀门；
污水源热泵的供冷水输出端与供热水输出端为同一输出端，该输出端并联两条输出管，一条为供冷水输出管，另一条为供热水输出管，两条输出管上各自设置有输出控制阀门。
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