CN218820595U

CN218820595U - 一种耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统

Info

Publication number: CN218820595U
Application number: CN202222788272.5U
Authority: CN
Inventors: 刘同策; 寇来来; 张萌
Original assignee: Linyi Luhua Municipal Engineering Design Co ltd
Current assignee: Linyi Luhua Municipal Engineering Design Co ltd
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2032-10-21

Abstract

本实用新型公开了一种耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统，主要包括汽轮机、凝汽器、冷却塔、热网换热器、压缩式热泵、风机、埋蓄热管和热用户，在非采暖季时通过风机利用风能驱动压缩式热泵回收低温循环水余热储存至地埋蓄热管，在采暖季时通过风机利用风能驱动压缩式热泵回收低温循环水余热来对外供热，且当低温循环水余热不足时利用地埋蓄热管储存的热量补充进入压缩式热泵的低温余热来对外供热。本实用新型将跨季节蓄热与电厂低温余热回收进行耦合，并利用新能源作为驱动力来回收余热，实现新能源与电厂余热资源的跨季节利用，既满足了热用户采暖需求，又提升了电厂能效以及减少了供热碳排放，综合效益显著，应用前景广阔。

Description

一种耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统

技术领域

本实用新型属于热电联产技术领域，具体涉及一种耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统，尤其适用于北方清洁供暖。

背景技术

一方面，我国集中供热事业增长迅速，2020年全国城市集中供热面积达到98.8亿平方米；另一方面，随着新能源电力快速发展，以热电联产为主要热源的集中供热方式，受到电力调峰的限制，热电联产机组常常须低负荷运行。上述两方面的因素造成了现有热电联产机组的供热能力严重不足，而现阶段多采用高参数蒸汽或电能加热热网水的方式来对外供热，此种方式虽然解决了热电联产机组供热能力不足的问题，但是却造成了高品位能的严重浪费，大大增加了供热系统的碳排放量，使得集中供热行业减碳任务艰巨。

综上市场面临的技术难题，还没有有效的解决方法。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠的耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统，包括汽轮机、凝汽器、冷却塔、冷却水循环泵和热网换热器，所述汽轮机的排汽口与凝汽器的乏汽进口连接，所述凝汽器的冷却进水口和冷却出水口分别通过冷却回水管和冷却供水管与冷却塔连接，且在凝汽器的冷却进水口安装有冷却水循环泵和二号阀门，在冷却供水管上安装有三号阀门，所述汽轮机的采暖抽汽口通过采暖抽汽管与热网换热器的进汽口连接，且在采暖抽汽管上安装有一号阀门，其特征在于，还包括热网水循环泵、压缩式热泵、风机、齿轮箱、地埋蓄热管、第一循环泵、第二循环泵、第三循环泵、第四循环泵和热用户，所述压缩式热泵的低温进水口和低温出水口分别通过冷却供水支管和冷却回水支管与凝汽器的冷却出水口和冷却进水口连接，且在冷却供水支管上安装有四号阀门，在冷却回水支管上安装有五号阀门，所述压缩式热泵的低温进水口和低温出水口分别还通过放热供水管和放热回水管与地埋蓄热管的高温水口和低温水口连接，且在放热供水管上安装有第四循环泵和十二号阀门，在放热回水管上安装有第三循环泵和十一号阀门，所述热用户的出水口通过热网回水管与压缩式热泵的高温进水口连接，且在热网回水管上安装有热网水循环泵和六号阀门，所述压缩式热泵的高温出水口与热网换热器的进水口连接，且在热网换热器的进水口安装有七号阀门，所述热网换热器的出水口通过热网供水管与热用户的进水口连接，且在热网供水管上安装有八号阀门，所述压缩式热泵的高温进水口和高温出水口分别还通过蓄热供水管和蓄热回水管与地埋蓄热管的低温水口和高温水口连接，且在蓄热供水管上安装有第二循环泵和十号阀门，在蓄热回水管上安装有第一循环泵和九号阀门，所述风机通过齿轮箱与压缩式热泵连接。

进一步的，所述压缩式热泵是机械驱动方式的压缩式热泵，利用风能通过风机驱动压缩式热泵的压缩机做功。

进一步的，所述地埋蓄热管布置于地面下的土壤内，利用地面下土壤的蓄热能力进行跨季节储热。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）本实用新型在采暖季利用风能驱动压缩式热泵回收利用热电厂低温余热来对外供热，实现了新能源与低温余热的协同利用，有效提升了热电厂的能效水平与降低了供热系统的碳排放强度；（2）将跨季节蓄热与热电厂余热回收进行耦合，通过跨季节储热实现了非采暖季回收热电厂低温余热用于采暖季对外供热，进一步提升了热电厂的能效水平以及降低供热系统的碳排放强度，节能减碳效益显著，市场应用前景广阔。本实用新型将跨季节蓄热方式与热电厂循环水余热回收进行耦合，在非采暖季时回收循环水余热储存于地面下土壤内，在采暖季时回收循环水余热与土壤内储存的余热对外供热，极大地提升了热电厂的能效水平，降低了供热系统的碳排放强度，具有显著的节能减碳作用，市场前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统的系统示意图。

图中：1-汽轮机、2-凝汽器、3-冷却塔、4-冷却水循环泵、5-热网换热器、6-热网水循环泵、7-压缩式热泵、8-风机、9-齿轮箱、10-地埋蓄热管、11-第一循环泵、12-第二循环泵、13-第三循环泵、14-第四循环泵、15-热用户、21-一号阀门、22-二号阀门、23-三号阀门、24-四号阀门、25-五号阀门、26-六号阀门、27-七号阀门、28-八号阀门、29-九号阀门、30-十号阀门、31-十一号阀门、32-十二号阀门、41-采暖抽汽管、42-冷却供水管、43-冷却回水管、44-冷却供水支管、45-冷却回水支管、46-热网回水管、47-热网供水管、48-蓄热回水管、49-蓄热供水管、50-放热回水管、51-放热供水管。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1，本实施例中耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统包括汽轮机1、凝汽器2、冷却塔3、冷却水循环泵4、热网换热器5、热网水循环泵6、压缩式热泵7、风机8、齿轮箱9、地埋蓄热管10、第一循环泵11、第二循环泵12、第三循环泵13、第四循环泵14和热用户15，汽轮机1的排汽口与凝汽器2的乏汽进口连接，凝汽器2的冷却进水口和冷却出水口分别通过冷却回水管43和冷却供水管42与冷却塔3连接，且在凝汽器2的冷却进水口安装有冷却水循环泵4和二号阀门22，在冷却供水管42上安装有三号阀门23，汽轮机1的采暖抽汽口通过采暖抽汽管41与热网换热器5的进汽口连接，且在采暖抽汽管41上安装有一号阀门21，压缩式热泵7的低温进水口和低温出水口分别通过冷却供水支管44和冷却回水支管45与凝汽器2的冷却出水口和冷却进水口连接，且在冷却供水支管44上安装有四号阀门24，在冷却回水支管45上安装有五号阀门25，压缩式热泵7的低温进水口和低温出水口分别还通过放热供水管51和放热回水管50与地埋蓄热管10的高温水口和低温水口连接，且在放热供水管51上安装有第四循环泵14和十二号阀门32，在放热回水管50上安装有第三循环泵13和十一号阀门31，热用户15的出水口通过热网回水管46与压缩式热泵7的高温进水口连接，且在热网回水管46上安装有热网水循环泵6和六号阀门26，压缩式热泵7的高温出水口与热网换热器5的进水口连接，且在热网换热器5的进水口安装有七号阀门27，热网换热器5的出水口通过热网供水管47与热用户15的进水口连接，且在热网供水管47上安装有八号阀门28，压缩式热泵7的高温进水口和高温出水口分别还通过蓄热供水管49和蓄热回水管48与地埋蓄热管10的低温水口和高温水口连接，且在蓄热供水管49上安装有第二循环泵12和十号阀门30，在蓄热回水管48上安装有第一循环泵11和九号阀门29，风机8通过齿轮箱9与压缩式热泵7连接。

本实施例中，压缩式热泵7是机械驱动方式的压缩式热泵，利用风能通过风机8驱动压缩式热泵7的压缩机做功来回收低温余热对外供热。

本实施例中，所述地埋蓄热管（10）布置于地面下的土壤内，利用地面下土壤的蓄热能力进行跨季节储热。

本实施例涉及的运行方法如下：

在非采暖季时，仅打开并调节二号阀门22、三号阀门23、四号阀门24、五号阀门25、九号阀门29和十号阀门30，来自凝汽器2的低温循环水一部分进入冷却塔3进行冷却，另一部分进入压缩式热泵7，通过风机8利用风能驱动压缩式热泵7回收低温循环水的余热，将来自地埋蓄热管10的低温水加热至高温后再返回至地埋蓄热管10进行储存；

在采暖季时，仅打开并调节一号阀门21、二号阀门22、三号阀门23、四号阀门24、五号阀门25、六号阀门26、七号阀门27、八号阀门28、十一号阀门31和十二号阀门32，来自凝汽器2的低温循环水一部分进入冷却塔3进行冷却，另一部分与来自地埋蓄热管10的低温水一起进入压缩式热泵7，通过风机8利用风能驱动压缩式热泵7回收低温循环水与低温水的余热，将来自热用户15的低温热网水进行第一级加热，然后被第一级加热的热网水再进入热网加热器5被来自汽轮机1的采暖抽汽进行第二级加热，然后被第二级加热的热网水再返回至热用户进行供热。

在本实施例的运行方法中，在非采暖季时，利用风能回收低温循环水余热并输送至地面下土壤内进行跨季节储存。

在本实施例的运行方法中，在采暖季时，优先通过压缩式热泵7回收凝汽器2的低温循环水余热对外供热，当低温循环水余热不足时再通过压缩式热泵7回收地埋蓄热管10的低温水余热对外补充供热。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统，包括汽轮机（1）、凝汽器（2）、冷却塔（3）、冷却水循环泵（4）和热网换热器（5），所述汽轮机（1）的排汽口与凝汽器（2）的乏汽进口连接，所述凝汽器（2）的冷却进水口和冷却出水口分别通过冷却回水管（43）和冷却供水管（42）与冷却塔（3）连接，且在凝汽器（2）的冷却进水口安装有冷却水循环泵（4）和二号阀门（22），在冷却供水管（42）上安装有三号阀门（23），所述汽轮机（1）的采暖抽汽口通过采暖抽汽管（41）与热网换热器（5）的进汽口连接，且在采暖抽汽管（41）上安装有一号阀门（21），其特征在于，还包括热网水循环泵（6）、压缩式热泵（7）、风机（8）、齿轮箱（9）、地埋蓄热管（10）、第一循环泵（11）、第二循环泵（12）、第三循环泵（13）、第四循环泵（14）和热用户（15），所述压缩式热泵（7）的低温进水口和低温出水口分别通过冷却供水支管（44）和冷却回水支管（45）与凝汽器（2）的冷却出水口和冷却进水口连接，且在冷却供水支管（44）上安装有四号阀门（24），在冷却回水支管（45）上安装有五号阀门（25），所述压缩式热泵（7）的低温进水口和低温出水口分别还通过放热供水管（51）和放热回水管（50）与地埋蓄热管（10）的高温水口和低温水口连接，且在放热供水管（51）上安装有第四循环泵（14）和十二号阀门（32），在放热回水管（50）上安装有第三循环泵（13）和十一号阀门（31），所述热用户（15）的出水口通过热网回水管（46）与压缩式热泵（7）的高温进水口连接，且在热网回水管（46）上安装有热网水循环泵（6）和六号阀门（26），所述压缩式热泵（7）的高温出水口与热网换热器（5）的进水口连接，且在热网换热器（5）的进水口安装有七号阀门（27），所述热网换热器（5）的出水口通过热网供水管（47）与热用户（15）的进水口连接，且在热网供水管（47）上安装有八号阀门（28），所述压缩式热泵（7）的高温进水口和高温出水口分别还通过蓄热供水管（49）和蓄热回水管（48）与地埋蓄热管（10）的低温水口和高温水口连接，且在蓄热供水管（49）上安装有第二循环泵（12）和十号阀门（30），在蓄热回水管（48）上安装有第一循环泵（11）和九号阀门（29），所述风机（8）通过齿轮箱（9）与压缩式热泵（7）连接。

2.根据权利要求1所述的耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统，其特征在于，所述压缩式热泵（7）是机械驱动方式的压缩式热泵。

3.根据权利要求1所述的耦合新能源利用的热电联产余热回收供热系统，其特征在于，所述地埋蓄热管（10）布置于地面下的土壤内。