一种城市供能系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种城市供能系统，包括：供热管网大温差换热系统、可再生能源站及天然气能源站；供热管网大温差换热系统包括热电厂乏汽余热利用子系统和大温差换热子系统；电厂乏汽余热利用子系统在热电厂侧，通过利用乏汽余热，提高热电厂的供热能力；大温差换热子系统在用户侧通过大温差换热技术提高供热管网的供热能力；在集中供热未覆盖的区域或由于管网负荷压力过大而供能不足的区域，通过建设可再生能源站和/或天然气能源站，满足其对冷、热、电能的需求。该城市供能系统能在不改变原有城市供暖管网的基础上，提高供热能力，扩大供热面积，同时，通过利用热电厂乏汽余热和可再生能源，可实现城市供能系统的节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种城市供能系统
本技术涉及城市供能
，尤其涉及一种城市供能系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，我国城市化进程不断加快，城市规模日益扩大。城市的快速发展对城市集中供热提出了更高的要求。城市供热管网往往无法适应城市的快速发展，存在因负荷压力过大导致的部分区域供热不足的问题，及城市扩张区域供热管网未覆盖的问题。若在供热不足区域和城市扩张区域新建管网系统，则存在投资高、施工难度大的问题。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种城市供能系统，以解决现有技术中城市部分区域供热不足的问题。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种城市供能系统，包括：供热管网大温差换热系统，包括热电厂乏汽余热利用子系统和大温差换热子系统；所述热电厂乏汽余热利用子系统，包括汽轮机、汽水换热器、凝汽器、第一热泵机组，所述汽轮机的抽汽热能输送至所述汽水换热器，所述汽水换热器与所述第一热泵机组的冷凝器端连接，所述汽轮机的乏汽余热输送至所述凝汽器，所述凝汽器与所述第一热泵机组的蒸发器端连接，利用所述汽轮机乏汽余热及所述汽轮机抽汽，将水温度提高并输送至所述大温差换热子系统；所述大温差换热子系统，包括供热站、至少一个板式换热器，所述热电厂乏汽余热利用子系统来的热水分别流经所述供热站和所述板式换热器，所述供热站和所述板式换热器分别用于为老用户和新用户供热；可再生能源站，包括水处理装置、地埋管、热源塔、水源热泵、空气源热泵及太阳能集热机组中的一种或多种，所述可再生能源站利用可再生能源制取45-60℃热水和7-12℃冷水，以供给用户热、冷能；和/或天然气能源站，包括燃气内燃机和/或燃气轮机，以及第一板式换热器、热水型余热锅炉、烟气型吸收式制冷机、热泵中的一种或多种，所述天然气能源站将天然气的化学能转化为冷、热、电能供给用户，所述热泵用于辅助为供能区域内提供冷、热能。作为上述城市供能系统的一种可选方案，所述可再生能源站及所述天然气能源站还包括光伏发电机组和/或风力发电机，所述可再生能源站及所述天然气能源站中，通过市政电网辅助为供能区域供电。作为上述城市供能系统的一种可选方案，所述大温差换热子系统还包括第二板式换热器、第三板式换热器、第二热泵机组以及若干阀门，所述第二板式换热器、所述第三板式换热器以及所述第二热泵机组连接在所述供热站出来的回水水路上，所述第二板式换热器、所述第三板式换热器及所述第二热泵机组用于为新用户供采暖水，根据所述回水水路中水温的高低及新用户的负荷大小，来控制若干所述阀门的通断，以控制新用户侧的供热量。作为上述城市供能系统的一种可选方案，所述可再生能源站中，所述水处理装置的一端连接水源，另一端连接所述水源热泵；所述地埋管采集地热并连接至所述水源热泵；所述热源塔连通大气环境，并连接至所述水源热泵；所述水源热泵连接至用户为用户供热能和冷能；所述空气源热泵吸收空气的热能，制取循环水为所述水源热泵提供低温热源；且所述空气源热泵还连接至用户为用户供热能和冷能；所述太阳能集热机组采集太阳能并为用户供热能。作为上述城市供能系统的一种可选方案，所述可再生能源站还包括蓄热器及蓄冷器，所述蓄热器及所述蓄冷器可在所述可再生能源站制热、制冷量大于热、冷负荷时，储存热能和冷能，在所述可再生能源站制热、制冷量小于热、冷负荷时，释放热能和冷能供用户使用。作为上述城市供能系统的一种可选方案，所述可再生能源站还包括储能流变器及储能电池，所述储能流变器及储能电池可在所述可再生能源站的发电量大于电负荷时储存电能，在所述可再生能源站的发电量小于电负荷时释放电能供耗电设备使用。作为上述城市供能系统的一种可选方案，所述天然气能源站中，所述燃气内燃机连接天然气，所述燃气内燃机出来的热水输送至所述第一板式换热器，所述燃气内燃机出来的烟气输送至所述热水型余热锅炉及所述烟气型吸收式制冷机，所述燃气内燃机产生的电能输送至用户及所述热泵；所述燃气轮机连接天然气，所述燃气轮机出来的烟气输送至所述热水型余热锅炉及所述烟气型吸收式制冷机，所述燃气轮机产生的电能输送至用户及所述热泵。作为上述城市供能系统的一种可选方案，所述天然气能源站还包括蓄热器及蓄冷器，所述蓄热器及所述蓄冷器可在所述天然气能源站制热、制冷量大于热、冷负荷时，储存热能和冷能，在所述天然气能源站制热、制冷量小于热、冷负荷时，释放热能和冷能供用户使用；所述天然气能源站还包括储能流变器及储能电池，所述储能流变器及储能电池可在所述天然气能源站的发电量大于电负荷时储存电能，在所述天然气能源站的发电量小于电负荷时释放电能供耗电设备使用。作为上述城市供能系统的一种可选方案，所述天然气能源站中，所述热泵包括空气源热泵、水源热泵和复叠式热泵，所述复叠式热泵采用所述空气源热泵吸收空气热能，制取15-25℃低温循环水，所述水源热泵再以15-25℃低温循环水作低温热源，制取45-60℃热水供给用户采暖。作为上述城市供能系统的一种可选方案，所述可再生能源站中，可再生能源包括污水、中水、河水、海水、地热能、空气热能及太阳能中的一种或多种。本技术的有益之处在于：在不改变原有城市供暖管网的基础上，可显著提高现有供热管网的供热能力，扩大供热面积，同时通过多种资源和分布式能源的互补与利用，解决目前未覆盖供热管网的区域的冷、热、电需求，有助于提高能源利用率和优化能源结构，同时，通过利用热电厂乏汽余热和可再生能源，可实现城市供能系统的节能环保；无需改变原有城市供暖管网，即可扩大供热面积，降低了施工成本。附图说明图1是本技术中城市供能系统的简化结构示意图；图2是本技术中供热管网大温差换热系统的结构示意图；图3是本技术中可再生能源站的结构示意图；图4是本技术中天然气能源站的结构示意图。图中：100、供热管网大温差换热系统；111、汽轮机；112、汽水换热器；113、凝汽器；114、第一热泵机组；121、供热站；122、第二板式换热器；123、第三板式换热器；124、第二热泵机组；200、可再生能源站；201、水处理装置；202、地埋管；203、热源塔；204、水源热泵；205、空气源热泵；206、太阳能集热机组；207、光伏发电机；208、风力发电机；209、蓄热器；210、蓄冷器；211、储能流变器；212、储能电池；300、天然气能源站；301、燃气内燃机；302、燃气轮机；303、第一板式换热器；304、热水型余热锅炉；305、烟气型吸收式制冷机；306、热泵。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。在本技术的描述中，除非另有明确的规定和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市供能系统，其特征在于，包括：/n供热管网大温差换热系统(100)，包括热电厂乏汽余热利用子系统和大温差换热子系统；所述热电厂乏汽余热利用子系统，包括汽轮机(111)、汽水换热器(112)、凝汽器(113)、第一热泵机组(114)，所述汽轮机(111)的抽汽热能输送至所述汽水换热器(112)，所述汽水换热器(112)与所述第一热泵机组(114)的冷凝器端连接，所述汽轮机(111)的乏汽余热输送至所述凝汽器(113)，所述凝汽器(113)与所述第一热泵机组(114)的蒸发器端连接，利用所述汽轮机(111)乏汽余热及所述汽轮机(111)抽汽，将水温度提高并输送至所述大温差换热子系统；所述大温差换热子系统，包括供热站(121)、至少一个板式换热器，所述热电厂乏汽余热利用子系统来的热水分别流经所述供热站(121)和所述板式换热器，所述供热站(121)和所述板式换热器分别用于为老用户和新用户供热；/n可再生能源站(200)，包括水处理装置(201)、地埋管(202)、热源塔(203)、水源热泵(204)、空气源热泵(205)及太阳能集热机组(206)中的一种或多种，所述可再生能源站(200)利用可再生能源制取45-60℃热水和7-12℃冷水，以供给用户热、冷能；和/或/n天然气能源站(300)，包括燃气内燃机(301)和/或燃气轮机(302)，以及第一板式换热器(303)、热水型余热锅炉(304)、烟气型吸收式制冷机(305)、热泵(306)中的一种或多种，所述天然气能源站(300)将天然气的化学能转化为冷、热、电能供给用户，所述热泵(306)用于辅助为供能区域内提供冷、热能。/n...

【技术特征摘要】
1.一种城市供能系统，其特征在于，包括：
供热管网大温差换热系统(100)，包括热电厂乏汽余热利用子系统和大温差换热子系统；所述热电厂乏汽余热利用子系统，包括汽轮机(111)、汽水换热器(112)、凝汽器(113)、第一热泵机组(114)，所述汽轮机(111)的抽汽热能输送至所述汽水换热器(112)，所述汽水换热器(112)与所述第一热泵机组(114)的冷凝器端连接，所述汽轮机(111)的乏汽余热输送至所述凝汽器(113)，所述凝汽器(113)与所述第一热泵机组(114)的蒸发器端连接，利用所述汽轮机(111)乏汽余热及所述汽轮机(111)抽汽，将水温度提高并输送至所述大温差换热子系统；所述大温差换热子系统，包括供热站(121)、至少一个板式换热器，所述热电厂乏汽余热利用子系统来的热水分别流经所述供热站(121)和所述板式换热器，所述供热站(121)和所述板式换热器分别用于为老用户和新用户供热；
可再生能源站(200)，包括水处理装置(201)、地埋管(202)、热源塔(203)、水源热泵(204)、空气源热泵(205)及太阳能集热机组(206)中的一种或多种，所述可再生能源站(200)利用可再生能源制取45-60℃热水和7-12℃冷水，以供给用户热、冷能；和/或
天然气能源站(300)，包括燃气内燃机(301)和/或燃气轮机(302)，以及第一板式换热器(303)、热水型余热锅炉(304)、烟气型吸收式制冷机(305)、热泵(306)中的一种或多种，所述天然气能源站(300)将天然气的化学能转化为冷、热、电能供给用户，所述热泵(306)用于辅助为供能区域内提供冷、热能。


2.根据权利要求1所述的城市供能系统，其特征在于：
所述可再生能源站(200)及所述天然气能源站(300)还包括光伏发电机(207)组和/或风力发电机(208)，所述可再生能源站(200)及所述天然气能源站(300)中，通过市政电网辅助为供能区域供电。


3.根据权利要求1所述的城市供能系统，其特征在于：
所述大温差换热子系统还包括第二板式换热器(122)、第三板式换热器(123)、第二热泵机组(124)以及若干阀门，所述第二板式换热器(122)、所述第三板式换热器(123)以及所述第二热泵机组(124)连接在所述供热站(121)出来的回水水路上，所述第二板式换热器(122)、所述第三板式换热器(123)及所述第二热泵机组(124)用于为新用户供采暖水，根据所述回水水路中水温的高低及新用户的负荷大小，来控制若干所述阀门的通断，以控制新用户侧的供热量。


4.根据权利要求1所述的城市供能系统，其特征在于：
所述可再生能源站(200)中，所述水处理装置(201)的一端连接水源，另一端连接所述水源热泵(204)；
所述地埋管(202)采集地热并连接至所述水源热泵(204)；
所述热源塔(203)连通大气环境，并连接至所述水源热泵(204)；
所述水源热泵(204)连接至用户为用户供热能和冷能；
所述空气源热泵(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨允，向艳蕾，殷卫峰，周忠波，范玮，徐通，闫文瑞，于钊，李进，
申请(专利权)人：中煤科工天津清洁能源研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12