CN219756480U - 一种基于多级热量利用的供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于多级热量利用的供热系统，本系统的多级热量利用系统由起始端的冷水依次经与光伏光热一体板连通的第二换热器和与熔盐加热循环系统连通的第一换热器后形成蒸汽，然后通过第三换热器为热用户端的循环水加热，在此过程中多级热量利用系统起始端的冷水与光伏光热一体板进行一级换热一方面能够实现余热的消纳，另一方面可以为光伏光热一体板进行降温快速散热，提高发电效率；经一级换热后的水温升高后在第一换热器进行二级换热时，能够减少熔盐的热量损失，进而减少了熔盐加热循环系统为进行熔盐加热而造成的电力损耗。

Description

一种基于多级热量利用的供热系统

技术领域

本实用新型涉及多级热量利用技术领域，尤其是涉及一种基于多级热量利用的供热系统。

背景技术

目前，全国各类产业园区超两万个，由于园区多采用化石能源进行供热供冷导致产业园区是温室气体排放的重要来源地，园区碳排放量已经达全国碳排放总量的31％。随着双碳目标的提出，要求各园区将“双碳”作为生态工业示范园区建设的重要内容，探索零碳园区建设路径。由于双碳目标的提出，产业园区升级零碳园区建设需求迫切，需要利用零碳技术进行供热。熔盐蓄热技术在供热领域有一定应用，但是电耗较高，如果想减少熔盐蓄热系统的电耗，需要将用于换热升温的进水温度提前拉高，那么必定需要增加整个系统运行的耗能量。

公开号为CN103836703A的发明专利公开了一种熔盐蓄热式电加热集中供暖系统，其通过补水侧直接与熔盐蓄热系统进行换热后用于热用户端，虽然熔盐蓄热系统采用在电低谷时将电力转换成热能储存于高温熔盐，但是由于加热后储存的熔盐与补水侧需要加热的水之间的温差较大，换热后的熔盐温度较低，后期需要大量的电能来加热熔盐到指定温度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于多级热量利用的供热系统，实现热量的多级利用，减少熔盐熔盐加热循环系统的能耗。

本实用新型提供一种基于多级热量利用的供热系统，包括熔盐加热循环系统、多级热量利用系统和光伏光热一体板，所述熔盐加热循环系统的循环回路上安装有与所述多级热量利用系统的换热的第一换热器，所述多级热量利用系统的供水起始端安装有与所述光伏光热一体板换热的第二换热器，所述光伏光热一体板的电能输出端与电力用户端电连接，所述多级热量利用系统的末端安装有与热用户端换热的第三换热器。

进一步的，所述熔盐加热循环系统包括依次连通的熔盐电加热器、熔盐热罐和熔盐冷罐，所述熔盐热罐与所述熔盐冷罐之间的连通管路与所述第一换热器的第一换热侧连通，所述熔盐冷罐的出口端与所述熔盐电加热器的入口端连通。

进一步的，所述熔盐电加热器与所述熔盐热罐的连通管路上以及所述第一换热器与所述熔盐冷罐的连通管路上均安装有熔盐阀，所述熔盐热罐与所述第一换热器的连通管路上安装有第一变频熔盐泵。

进一步的，所述多级热量利用系统包括依次连通的定压补水装置、第二换热器和汽包，所述光伏光热一体板的循环水路与所述第二换热器的第一换热侧连通，所述定压补水装置的出口端与所述第二换热器的第二换热侧连通，所述汽包与所述第一换热器的第二换热侧的出口端连通，所述第三换热器的第一换热侧与所述汽包的出口端连通，所述第三换热器的第二换热侧与所述热用户端连通。

进一步的，所述多级热量利用系统中在所述第一换热器与所述第二换热器之间的连通管路上安装有水处理设备。

进一步的，所述多级热量利用系统中在所述水处理设备与所述第一换热器的连通管路上安装有变频水泵。

进一步的，所述熔盐电加热器通过电力调功器与电力系统电连接。

进一步的，所述熔盐冷罐与所述熔盐电加热器之间的连通管路上安装有第二变频熔盐泵。

本实用新型的技术方案相对于现有技术的有益效果是：本系统的多级热量利用系统由起始端的冷水依次经与光伏光热一体板连通的第二换热器和与熔盐加热循环系统连通的第一换热器后形成蒸汽，然后通过第三换热器为热用户端的循环水加热，在此过程中多级热量利用系统起始端的冷水与光伏光热一体板进行一级换热一方面能够实现余热的消纳，另一方面可以为光伏光热一体板进行降温快速散热，提高发电效率；经一级换热后的水温升高后在第一换热器进行二级换热时，能够减少熔盐的热量损失，进而减少了熔盐加热循环系统为进行熔盐加热而造成的电力损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的布局构造示意图；

附图标记说明：1-电力系统、2-电力调功器、3-熔盐电加热器、4-第一熔盐阀、5-熔盐热罐、6-第一变频熔盐泵、7-第一换热器、8-水处理设备、9-光伏光热一体板、10-电力用户端、11-定压补水装置、12-第二换热器、13-变频水泵、14-汽包、15-第三换热器、16-热用户端、17-熔盐冷罐、18-第二熔盐阀、19-第二变频熔盐泵。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，一种基于多级热量利用的供热系统，包括熔盐加热循环系统、多级热量利用系统和光伏光热一体板9，熔盐加热循环系统的循环回路上安装有与多级热量利用系统的换热的第一换热器7，多级热量利用系统的供水起始端安装有与光伏光热一体板9换热的第二换热器12，光伏光热一体板9的电能输出端与电力用户端10电连接，多级热量利用系统的末端安装有与热用户端16换热的第三换热器15。

具体而言：熔盐加热循环系统包括依次连通的熔盐电加热器3、熔盐热罐5和熔盐冷罐17，熔盐电加热器3通过电力调功器2与电力系统1电连接，熔盐热罐5与熔盐冷罐17之间的连通管路与第一换热器7的第一换热侧连通，熔盐电加热器3与熔盐热罐5的连通管路上安装有第一熔盐阀4，第一换热器7与熔盐冷罐17的连通管路上安装有第二熔盐阀18，熔盐热罐5与第一换热器7的连通管路上安装有第一变频熔盐泵6。熔盐冷罐17的出口端与熔盐电加热器3的入口端连通，熔盐冷罐17与熔盐电加热器3之间的连通管路上安装有第二变频熔盐泵19，用于将熔盐冷罐17中的低温熔盐抽送至熔盐电加热器3进行加热。

多级热量利用系统包括依次连通的定压补水装置11、第二换热器12和汽包14，光伏光热一体板9的循环水路与第二换热器12的第一换热侧连通，定压补水装置11的出口端与第二换热器12的第二换热侧连通，汽包14与第一换热器7的第二换热侧的出口端连通，第三换热器15的第一换热侧与汽包14的出口端连通，第三换热器15的第二换热侧与热用户端16连通。在第一换热器7与第二换热器12之间的连通管路上安装有水处理设备8，在水处理设备8与第一换热器7的连通管路上安装有变频水泵13，水处理设备8能够对水进行除盐软化，去除水中的杂质，避免影响后续设备的运行。

该系统运行时，熔盐电加热器3在谷电时段对低温熔盐进行加热，第一熔盐阀4打开，将加热后的高温熔盐储存到熔盐热罐5中，在供热的时候，熔盐热罐5中的高温熔盐通过第一变频熔盐泵6传输到第一换热器7，多级热量利用系统中的水在第一换热器7经过熔盐加热后变为蒸汽，然后通过汽包14供给第三换热器15，与水换热以后的熔盐经过第二熔盐阀18储存到熔盐冷罐17。在谷电时段，经过第二变频熔盐泵19再次传输到熔盐电加热器3进行加热，如此循环往复。多级热量利用系统中运行时，定压补水装置11的出口端的冷水直接与光伏光热一体板9在第二换热器12进行换热，使水温升高，同时降低了光伏光热一体板9的温度，提高其发电效率，升温后的水被输送到水处理设备8除盐软化后，由变频水泵13将其送至第一换热器7进行二级换热，换热后产生的水蒸气被输送到汽包14，通过第三换热器15与热用户端16的循环水进行换热，满足热用户端16的热需求。该供热系统通过熔盐蓄热结合光伏光热一体板9的余热，提高定压补水侧的水温，然后再与熔盐换热制取蒸汽，一方面实现了光伏光热一体板9余热就地消纳，提高供热系统能效，降低供热成本，另一方面定压补水装置11出来的冷水能够为光伏光热一体板9散热，提高了光伏光热一体板9的发电效率。

后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种基于多级热量利用的供热系统，其特征在于，包括熔盐加热循环系统、多级热量利用系统和光伏光热一体板，所述熔盐加热循环系统的循环回路上安装有与所述多级热量利用系统的换热的第一换热器，所述多级热量利用系统的供水起始端安装有与所述光伏光热一体板换热的第二换热器，所述光伏光热一体板的电能输出端与电力用户端电连接，所述多级热量利用系统的末端安装有与热用户端换热的第三换热器。

2.根据权利要求1所述的基于多级热量利用的供热系统，其特征在于，所述熔盐加热循环系统包括依次连通的熔盐电加热器、熔盐热罐和熔盐冷罐，所述熔盐热罐与所述熔盐冷罐之间的连通管路与所述第一换热器的第一换热侧连通，所述熔盐冷罐的出口端与所述熔盐电加热器的入口端连通。

3.根据权利要求2所述的基于多级热量利用的供热系统，其特征在于，所述熔盐电加热器与所述熔盐热罐的连通管路上以及所述第一换热器与所述熔盐冷罐的连通管路上均安装有熔盐阀，所述熔盐热罐与所述第一换热器的连通管路上安装有第一变频熔盐泵。

4.根据权利要求1所述的基于多级热量利用的供热系统，其特征在于，所述多级热量利用系统包括依次连通的定压补水装置、第二换热器和汽包，所述光伏光热一体板的循环水路与所述第二换热器的第一换热侧连通，所述定压补水装置的出口端与所述第二换热器的第二换热侧连通，所述汽包与所述第一换热器的第二换热侧的出口端连通，所述第三换热器的第一换热侧与所述汽包的出口端连通，所述第三换热器的第二换热侧与所述热用户端连通。

5.根据权利要求4所述的基于多级热量利用的供热系统，其特征在于，所述多级热量利用系统中在所述第一换热器与所述第二换热器之间的连通管路上安装有水处理设备。

6.根据权利要求5所述的基于多级热量利用的供热系统，其特征在于，所述多级热量利用系统中在所述水处理设备与所述第一换热器的连通管路上安装有变频水泵。

7.根据权利要求2所述的基于多级热量利用的供热系统，其特征在于，所述熔盐电加热器通过电力调功器与电力系统电连接。

8.根据权利要求3所述的基于多级热量利用的供热系统，其特征在于，所述熔盐冷罐与所述熔盐电加热器之间的连通管路上安装有第二变频熔盐泵。