一种多能源大温差区域供冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多能源大温差区域供冷系统，包括供冷站、输送管网及用户端；供冷站包括制冷系统、蓄能系统、分水器和集水器；制冷系统的机载吸收式冷水机组和机载离心式冷水机组串联连接，机载吸收式冷水机组进口通过阀门分别与蓄水池和集水器冷冻水回水管连接，机载离心式冷水机组出口通过阀门分别与蓄水池和分水器冷冻水供水管连接；蓄水池进口通过阀门分别与机载离心式冷水机组出口和蓄水供冷板换冷端出口连接，蓄水池出口通过阀门分别与机载吸收式冷水机组进口和蓄水供冷板换冷端进口连接；本实用新型专利技术可充分利用多种能源，可应用余热制冷，实现能源梯级利用，提升一次能源利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及区域能源冷热电三联供
，尤其涉及一种多能源大温差区域供冷系统。
技术介绍
区域供冷是利用集中设置的大型供冷站向一定范围内的需冷单位提供冷冻水的供冷方式。它与自来水、电力、煤气一样，是一项公共事业，是城市的基础设施之一，由于其在节能减排、环境保护及运行管理等方面的优势，使其在欧美等国家和地区得到了广泛的发展。而在近年来，我国北京、广州、上海、重庆、绍兴等城市也有许多区域供冷系统相继投入使用，满足了人们对生活品质日益提高的要求。区域供冷(能源)系统是发达国家中发达地区的标志。冷热电三联供是指以天然气为燃料实现集中供电、供冷、供热。具体流程为燃气发电设备产生电力供电，系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者吸收式制冷机组等)向用户供热、供冷。冷热电三联供是对能源的梯级利用，可大大提高整个系统的一次能源利用率，同时解决电厂余热排放问题，整个系统经济收益及效率均相应增加。区域供冷主要的缺点是冷水输送距离增加所带来的三个问题：输送能耗高；管网投资大；管网的冷损失多。输送能耗及管网投资与供回水量有关，管网冷损失与供回水温差有关，供回水量与供回水温差乘积即为供冷量。因而提高供回水温差，减少供回水量成为解决冷水输送能耗高与管网投资大的主要方法，同时输送能耗的减少可进一步扩大供冷半径，提高供冷量，提升经济效益。冷热电三联供所采取的常用供冷主机是以蒸汽轮机抽气为驱动热源驱动蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组，供冷温度一般为7℃-12℃。但是这种供冷方式存在以下问题：由于溴化锂制冷机组本身特性的限制，冷水的最低供水温度只能达到7℃。不能实现大温差供冷及低温送风，集中供冷的距离限制较大，另外，因为供冷的温差较小仅为5℃(7℃-12℃)，所以要求供冷管网的管径较大，管网初投资较大。吸收式机组自身效率较低。区域供冷常结合冰蓄冷及水蓄冷技术，利用双工况制冷主机，白天供冷，夜间制冰或冷水。利用电力的峰谷价差，提升经济效益，同时削峰填谷，缓解电网容量。
技术实现思路
本技术目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种减少输送水量及能耗，提升能源一次利用效率，减少冷站用电，可靠性高的多能源大温差区域供冷系统。本技术的目的通过如下技术方案实现：一种多能源大温差区域供冷系统，包括供冷站、输送管网及用户端；用户端包含多个用户，所述供冷站通过所述输送管网连接用户端；所述供冷站包括制冷系统、蓄能系统、分水器和集水器；制冷系统主要由机载吸收式冷水机组、机载离心式冷水机组、第一吸收式冷水机组、离心式冷水机组、第二吸收式冷水机组、双工况离心式冷水机组、双工况供冷板换组成；蓄能系统主要由水蓄冷系统与冰蓄冷系统组成；水蓄冷系统包含蓄水池及蓄水供冷板换；冰蓄冷系统包含蓄冰池及融冰供冷板换；所述机载吸收式冷水机组和机载离心式冷水机组串联连接，机载吸收式冷水机组进口通过阀门分别与蓄水池和集水器冷冻水回水管连接，机载离心式冷水机组出口通过阀门分别与蓄水池和分水器冷冻水供水管连接；蓄水池进口通过阀门分别与机载离心式冷水机组出口和蓄水供冷板换冷端出口连接，蓄水池出口通过阀门分别与机载吸收式冷水机组进口和蓄水供冷板换冷端进口连接；所述第一吸收式冷水机组和离心式冷水机组串联连接，第一吸收式冷水机组进口连接集水器冷冻水回水管，离心式冷水机组出口连接分水器冷冻水供水管；所述第二吸收式冷水机组和双工况离心式冷水机组通过双工况供冷板换连接；第二吸收式冷水机组进口连接集水器冷冻水回水管，出口连接双工况供冷板换热端进口；双工况离心式冷水机组进口通过阀门分别与双工况供冷板换冷端出口和蓄冰池制冷剂回水管连接，出口通过阀门分别与双工况供冷板换冷端进口和蓄冰池制冷剂供水管连接；双工况供冷板换热端入口通过阀门分别与第二吸收式冷水机组出口和集水器冷冻水回水管连接，热端出口与分水器冷冻水供水管连接；蓄冰池通过融冰供冷板换与分水器及集水器连接；分水器和集水器分别与外管网连通。为进一步实现本专利技术目的，优选地，所述机载吸收式冷水机组、第一吸收式冷水机组和第二吸收式冷水机组选用蒸汽吸收式冷水机组。优选地，所述机载离心式冷水机组及离心式冷水机组选用YKKCK4H95CWG、YKR4R2K45DJG、YKZSZQK75DLG型冷水机组。优选地，所述双工况离心式冷水机组是一种通过改变压缩机压比运行制冷或制冰工况的离心式冷水机组。优选地，所述双工况供冷板换、蓄水供冷板换及融冰供冷板换为冷水板式换热器。优选地，所述蓄水池为保温蓄水槽。优选地，所述蓄冰池为布置有蓄冰盘管的保温蓄冰槽。优选地，所述分水器及集水器都为冷冻水流量分配和会集装置。本技术一种多能源大温差区域供冷系统制冷站集中制备冷冻水，并通过区域管网向用户端供应冷冻水；区域冷站可利用自然冷源、电厂余热及电力进行制冷并结合蓄冷技术；冷站、用户侧通过各自板换与输送管网隔开，冰蓄冷系统利用融冰板换与管网隔开，水蓄冷系统利用蓄水板换与管网隔开，上述系统均为闭式系统。冷站制冷系统主要由三个子系统组成，包括串联工作的吸收式冷水机组与蓄冷系统、串联工作的机载吸收式冷水机组与离心式冷水机组、双工况离心式冷水机组、蓄水系统。系统运行时，吸收式冷水机组与冰蓄冷系统串联，位于上游，利于机组高效率稳定运行，融冰板换位于吸收式冷水机组下游将冷冻水供水温度尽量拉低，以增大供回水温差。双工况冷水机组也可以通过板换直接向外网供冷。为保障蒸汽管网不间断安全运行，减少输水及补偿器动作，设置机载吸收式冷水机组及串联电制冷机组各一台，以实现大温差供冷，同时单独设机载二级水泵，利于降低运行能耗。供冷方案可总结为：(1)吸收式制冷机与电制冷机串联供冷；(2)蓄水供冷；(3)双工况主机的蓄冰、融冰供冷；(4)吸收式制冷机与双工况主机串联供冷。四种供冷工艺为并联运行，既可独立供冷也可联合供冷。系统运行工况为：(1)工况一：机载吸收式制冷机+机载电制冷机串联蓄水或供冷工况；(2)工况二：蓄水池取水供冷工况；(3)工况三：电制冷机供冷工况；(4)工况四：吸收式制冷机+双工况电制冷机串联供冷工况；(5)工况五：双工况电制冷机供冷工况；(6)工况六：双工况电制冷机蓄冰工况；(7)工况七：融冰工况。相对于现有技术，本技术具有如下优点：1)本技术多能源大温差区域供冷系统可充分利用多种能源，可应用余热制冷，实现能源梯级利用，提升一次能源利用率；2)本技术可提供更低的冷冻水供水温度，拉大供回水温差，减少冷冻水输送量，从而降低输送能耗及管道管径，增加供冷半径。3)本技术可增大供回水温差，减少输送水量及能耗；4)本技术用蒸汽替代电制冷，减少冷站用电，降低城市电网供电压力；5)本技术可利用电、蒸汽及蓄能多种能源保障，提高系统可靠性。附图说明图1为本技术的一种多能源大温差区域供冷系统的结构示意图；图2为图1所示的大温差制冷机组供冷系统的结构示意图。图中示出：供冷站1、输送管网2、用户端3、第一用户31、第二用户32、第n用户3n、机载吸收式冷水机组11、机载离心式冷水机组12、第一吸收式冷水机组21、离心式冷水机组22、第二吸收式冷水机组41、双工况离心式冷水机组42、双工况供冷板换43、蓄水池51、蓄水供冷板换52、蓄冰池61、融冰供冷板换62、分水器7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多能源大温差区域供冷系统，包括供冷站、输送管网及用户端；用户端包含多个用户，所述供冷站通过所述输送管网连接用户端；其特征在于，所述供冷站包括制冷系统、蓄能系统、分水器和集水器；制冷系统主要由机载吸收式冷水机组、机载离心式冷水机组、第一吸收式冷水机组、离心式冷水机组、第二吸收式冷水机组、双工况离心式冷水机组、双工况供冷板换组成；蓄能系统主要由水蓄冷系统与冰蓄冷系统组成；水蓄冷系统包含蓄水池及蓄水供冷板换；冰蓄冷系统包含蓄冰池及融冰供冷板换；所述机载吸收式冷水机组和机载离心式冷水机组串联连接，机载吸收式冷水机组进口通过阀门分别与蓄水池和集水器冷冻水回水管连接，机载离心式冷水机组出口通过阀门分别与蓄水池和分水器冷冻水供水管连接；蓄水池进口通过阀门分别与机载离心式冷水机组出口和蓄水供冷板换冷端出口连接，蓄水池出口通过阀门分别与机载吸收式冷水机组进口和蓄水供冷板换冷端进口连接；所述第一吸收式冷水机组和离心式冷水机组串联连接，第一吸收式冷水机组进口连接集水器冷冻水回水管，离心式冷水机组出口连接分水器冷冻水供水管；所述第二吸收式冷水机组和双工况离心式冷水机组通过双工况供冷板换连接；第二吸收式冷水机组进口连接集水器冷冻水回水管，出口连接双工况供冷板换热端进口；双工况离心式冷水机组进口通过阀门分别与双工况供冷板换冷端出口和蓄冰池制冷剂回水管连接，出口通过阀门分别与双工况供冷板换冷端进口和蓄冰池制冷剂供水管连接；双工况供冷板换热端入口通过阀门分别与第二吸收式冷水机组出口和集水器冷冻水回水管连接，热端出口与分水器冷冻水供水管连接；蓄冰池通过融冰供冷板换与分水器及集水器连接；分水器和集水器分别与外管网连通。...

【技术特征摘要】
1.一种多能源大温差区域供冷系统，包括供冷站、输送管网及用户端；用户端包含多个用户，所述供冷站通过所述输送管网连接用户端；其特征在于，所述供冷站包括制冷系统、蓄能系统、分水器和集水器；制冷系统主要由机载吸收式冷水机组、机载离心式冷水机组、第一吸收式冷水机组、离心式冷水机组、第二吸收式冷水机组、双工况离心式冷水机组、双工况供冷板换组成；蓄能系统主要由水蓄冷系统与冰蓄冷系统组成；水蓄冷系统包含蓄水池及蓄水供冷板换；冰蓄冷系统包含蓄冰池及融冰供冷板换；所述机载吸收式冷水机组和机载离心式冷水机组串联连接，机载吸收式冷水机组进口通过阀门分别与蓄水池和集水器冷冻水回水管连接，机载离心式冷水机组出口通过阀门分别与蓄水池和分水器冷冻水供水管连接；蓄水池进口通过阀门分别与机载离心式冷水机组出口和蓄水供冷板换冷端出口连接，蓄水池出口通过阀门分别与机载吸收式冷水机组进口和蓄水供冷板换冷端进口连接；所述第一吸收式冷水机组和离心式冷水机组串联连接，第一吸收式冷水机组进口连接集水器冷冻水回水管，离心式冷水机组出口连接分水器冷冻水供水管；所述第二吸收式冷水机组和双工况离心式冷水机组通过双工况供冷板换连接；第二吸收式冷水机组进口连接集水器冷冻水回水管，出口连接双工况供冷板换热端进口；双工况离心式冷水机组进口通过阀门分别与双工况供冷板换冷端出口和蓄冰池制冷剂回水管连接，出口通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，陈卓伦，张宇翔，
申请(专利权)人：华南理工大学建筑设计研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44