一种能量梯级利用的多源互补供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种能量梯级利用的多源互补供热系统，包括燃煤蒸汽锅炉、汽轮机、乏汽余热回收机构、一级烟气余热回收机构、二级烟气余热回收机构、污水余热回收机构、近端网循环机构、远端一级网循环机构、远端网二级循环机构和燃气锅炉，并且公开了一种能量梯级利用的多源互补供热方法，采用上述能量梯级利用的多源互补供热系统，可有效减少热量输送过程中的热损失，降低设备投资，达到优能优用的理想效果；在保证热用户室内温度适宜的基础上实现了能量梯级利用，减少对环境的污染。减少对环境的污染。减少对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种能量梯级利用的多源互补供热系统


[0001]本技术涉及新能源集中供热
，更具体的说是涉及一种能量梯级利用的多源互补供热系统。

技术介绍

[0002]目前，大多集中供热系统仅采用单一热源，受限因素多，一旦出现故障没有替代热源，将导致供热系统瘫痪，输出安全性和稳定性较差。并且，传统的供热系统以燃煤为主导燃料，而煤燃烧会带来严重的污染问题，对环境造成不可逆影响。此外，现有的供热系统能源利用率较低，容易造成资源浪费。
[0003]为解决上述问题，可将风能、太阳能等清洁能源合理引入集中供热领域，以形成多源互补的供热形式，但由此形成的供热系统设备投资大，且多个热源加热的出水温度很难达到统一，难以保证热网供水温度稳定、且满足供热需求；并且，形成的供热系统仅将几种供热方式简单的连接在一起，能量利用率低，仍旧造成能源利用率低、资源浪费，且环境污染问题无法明显改善。
[0004]因此，如何构建高效、清洁、能源利用率高的多源互补供热系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了一种能量梯级利用的多源互补供热系统及方法，可有效减少热量输送过程中的热损失，降低设备投资，达到优能优用的理想效果；在保证热用户室内温度适宜的基础上实现了能量梯级利用，减少对环境的污染。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种能量梯级利用的多源互补供热系统，包括燃煤蒸汽锅炉、汽轮机、乏汽余热回收机构、一级烟气余热回收机构、二级烟气余热回收机构、污水余热回收机构、近端网循环机构、远端一级网循环机构、远端二级网循环机构和燃气锅炉；
[0008]所述燃煤蒸汽锅炉的高温蒸汽出口连接所述汽轮机，烟气出口通过烟道依次连接所述一级烟气余热回收机构和所述二级烟气余热回收机构；
[0009]所述汽轮机驱动连接所述二级烟气余热回收机构；
[0010]所述乏汽余热回收机构上游连接所述汽轮机，下游连接所述燃煤蒸汽锅炉；同时，所述乏汽余热回收机构上游连接所述二级烟气余热回收机构和所述污水余热回收机构，下游连接所述远端一级网循环机构；并且所述乏汽余热回收机构上游还通过第一闸阀、第一加压泵和第一补热管连接所述一级烟气余热回收机构；
[0011]所述一级烟气余热回收机构上游连接所述近端网循环机构，同时上游还通过第一流量调节阀和第一补热回水管连接所述远端一级网循环机构，下游连接所述近端网循环机构；
[0012]所述二级烟气余热回收机构和所述污水余热回收机构上游连接所述远端一级网
循环机构，并且下游通过第二流量调节阀和第二补热管连接所述近端网循环机构；
[0013]所述近端网循环机构下游通过第二闸阀、第二加压泵和第二补热回水管连接所述远端一级网循环机构；
[0014]所述远端一级网循环机构与所述远端二级网循环机构连接、并形成闭合回路；
[0015]所述燃气锅炉与所述远端一级网循环机构连接、并形成闭合回路。
[0016]上述优选技术方案的有益效果是：本技术公开的一种能量梯级利用的多源互补供热系统一方面利用一级烟气余热回收机构对近端网回水加热后得到达到供温要求的近端网供水，为近端热用户供热；另一方面，利用二级烟气余热回收机构、污水余热回收机构对远端一级网循环回水进行初步加热，再利用乏汽余热回收机构对其进一步加热，使得到的远端一级网供水能够达到供温要求，为远端热用户供热。其中依据近端热用户和远端热用户供热过程中损耗不同，采用分网运行方式，有效的减少了热量输送过程中的热损失，降低设备投资，达到优能优用的理想效果；并且，梯级利用了供热系统生产过程中产生的废热、乏汽，减少能量浪费；此外，利用污水余热回收机构提取污水中的低品位热向供热系统补充热量，降低通过煤燃烧提取热量的需求，从而减少燃煤锅炉的污染物排放；同时，二级烟气余热回收机构、污水余热回收机构采用并联方式连接，若某个装置发生故障后，不会影响整体供热效果，提升了整体供热系统的稳定性。此外，采用补热管道及补热回水管道等装置将两片热网连接，在不同负荷下相互补充热量；同时设置能够快速启停的燃气锅炉在极寒天气下进行补热，确保最大幅度地提升整个供热系统的联动耦合性。
[0017]优选的，所述乏汽余热回收机构包括蒸汽管、汽水换热器和冷凝水管；
[0018]所述蒸汽管连接所述汽轮机的蒸汽出口和所述汽水换热器的热进水管；
[0019]所述汽水换热器的冷出水管通过所述冷凝水管连接所述燃煤蒸汽锅炉的回水管，所述汽水换热器的冷进水管分别与所述二级烟气余热回收机构和所述污水余热回收机构连接，并且所述汽水换热器的冷进水管还通过所述第一闸阀、所述第一加压泵和所述第一补热管连接所述一级烟气余热回收机构，所述汽水换热器的热出水管与所述远端一级网循环机构连接。
[0020]上述优选技术方案的有益效果是：本技术通过蒸汽管、汽水换热器和冷凝水管相互配合可以对汽轮机产生的低温乏汽进行余热回收利用，并将经过初步加热的远端一级网回水进一步加热，从而得到满足供温要求的远端一级网供水。
[0021]优选的，所述一级烟气余热回收机构包括一级脱硫水床、一级脱硫浆液循环泵和一级换热器；
[0022]所述一级脱硫水床的烟气入口通过所述烟道连接所述燃煤蒸汽锅炉的烟气出口，所述一级脱硫水床的烟气出口通过所述烟道连接所述二级烟气余热回收机构，所述一级脱硫水床的脱硫浆液出水管通过所述一级脱硫浆液循环泵连接所述一级换热器的热进水管，所述一级脱硫水床的脱硫浆液进水管连接所述一级换热器的冷出水管；
[0023]所述一级换热器的冷进水管连接所述近端网循环机构，且所述一级换热器的冷进水管通过所述第一流量调节阀和所述第一补热回水管连接所述远端一级网循环机构；
[0024]所述一级换热器的热出水管连接所述近端网循环机构，同时所述一级换热器的热出水管通过所述第一闸阀、所述第一加压泵和所述第一补热管连接所述汽水换热器的冷进水管。
[0025]上述优选技术方案的有益效果是：本技术通过一级脱硫水床、一级脱硫浆液循环泵、一级换热器和汽水换热器循环泵相互配合，可对烟气进行初步脱硫处理，并且可将燃煤蒸汽锅炉产生的烟气中热量初步回收，从而可以将近端网回水进行加热，得到满足供温要求的近端网供水，为近端热用户供暖，避免能源浪费；并且配合第一流量调节阀、第一补热管、第一闸阀、第一加压泵和第一补热回水管，可以在近端用户过热、远端用户缺热时，将近端网中的热量补充至远端网中，提高系统运行稳定性。
[0026]优选的，所述二级烟气余热回收机构包括二级脱硫水床、二级脱硫浆液循环泵、二级换热器、中介水管、中介水循环泵和压缩式热泵；
[0027]所述二级脱硫水床的烟气入口通过所述烟道连接所述一级脱硫水床的烟气出口，所述二级脱硫水床的烟气出口通过所述烟道连接烟囱，所述二级脱硫水床的脱硫浆液出水管通过所述二级脱硫浆液循环泵连接所述二级换热器的热进水管，所述二级脱硫水床的脱硫浆液进水管连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量梯级利用的多源互补供热系统，其特征在于，包括燃煤蒸汽锅炉、汽轮机、乏汽余热回收机构、一级烟气余热回收机构、二级烟气余热回收机构、污水余热回收机构、近端网循环机构、远端一级网循环机构、远端二级网循环机构和燃气锅炉；所述燃煤蒸汽锅炉的高温蒸汽出口连接所述汽轮机，烟气出口通过烟道依次连接所述一级烟气余热回收机构和所述二级烟气余热回收机构；所述汽轮机驱动连接所述二级烟气余热回收机构；所述乏汽余热回收机构上游连接所述汽轮机，下游连接所述燃煤蒸汽锅炉；同时，所述乏汽余热回收机构上游连接所述二级烟气余热回收机构和所述污水余热回收机构，下游连接所述远端一级网循环机构；并且所述乏汽余热回收机构上游还通过第一闸阀、第一加压泵和第一补热管连接所述一级烟气余热回收机构；所述一级烟气余热回收机构上游连接所述近端网循环机构，同时上游还通过第一流量调节阀和第一补热回水管连接所述远端一级网循环机构，下游连接所述近端网循环机构；所述二级烟气余热回收机构和所述污水余热回收机构上游连接所述远端一级网循环机构，并且下游通过第二流量调节阀和第二补热管连接所述近端网循环机构；所述近端网循环机构下游通过第二闸阀、第二加压泵和第二补热回水管连接所述远端一级网循环机构；所述远端一级网循环机构与所述远端二级网循环机构连接、并形成闭合回路；所述燃气锅炉与所述远端一级网循环机构连接、并形成闭合回路。2.根据权利要求1所述的一种能量梯级利用的多源互补供热系统，其特征在于，所述乏汽余热回收机构包括蒸汽管、汽水换热器和冷凝水管；所述蒸汽管连接所述汽轮机的蒸汽出口和所述汽水换热器的热进水管；所述汽水换热器的冷出水管通过所述冷凝水管连接所述燃煤蒸汽锅炉的回水管，所述汽水换热器的冷进水管分别与所述二级烟气余热回收机构和所述污水余热回收机构连接，并且所述汽水换热器的冷进水管还通过所述第一闸阀、所述第一加压泵和所述第一补热管连接所述一级烟气余热回收机构，所述汽水换热器的热出水管与所述远端一级网循环机构连接。3.根据权利要求2所述的一种能量梯级利用的多源互补供热系统，其特征在于，所述一级烟气余热回收机构包括一级脱硫水床、一级脱硫浆液循环泵和一级换热器；所述一级脱硫水床的烟气入口通过所述烟道连接所述燃煤蒸汽锅炉的烟气出口，所述一级脱硫水床的烟气出口通过所述烟道连接所述二级烟气余热回收机构，所述一级脱硫水床的脱硫浆液出水管通过所述一级脱硫浆液循环泵连接所述一级换热器的热进水管，所述一级脱硫水床的脱硫浆液进水管连接所述一级换热器的冷出水管；所述一级换热器的冷进水管连接所述近端网循环机构，且所述一级换热器的冷进水管通过所述第一流量调节阀和所述第一补热回水管连接所述远端一级网循环机构；所述一级换热器的热出水管连接所述近端网循环机构，同时所述一级换热器的热出水管通过所述第一闸阀、所述第一加压泵和所述第一补热管连接所述汽水换热器的冷进水管。4.根据权利要求3所述的一种能量梯级利用的多源互补供热系统，其特征在于，所述二级烟气余热回收机构包括二级脱硫水床、二级脱硫浆液循环泵、二级换热器、中介水管、中
介水循环泵和...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏龙，李卓辰，武海滨，边福忠，
申请(专利权)人：联美智慧能源科技沈阳有限公司，
类型：新型
国别省市：