【技术实现步骤摘要】
多热源热泵高温蒸汽供应系统及其工作方法
[0001]本专利技术涉及热泵节能
,具体涉及多热源热泵高温蒸汽供应系统及该多热源热泵高温蒸汽供应系统的工作方法。
技术介绍
[0002]蒸汽锅炉可以提供高温高压蒸汽,被广泛用于工业和日常生活的各个工艺流程中。现有的锅炉主要包括燃料锅炉和电热锅炉,燃料锅炉又包括燃煤锅炉和燃气锅炉等。燃料锅炉直接利用燃料的燃烧热产生蒸汽,运行成本往往比较低。然而在燃烧过程中,由于燃料存在杂质,将产生诸如氮氧化物之类的污染物和二氧化碳等温室气体。由于燃煤锅炉在运行过程中将产生大量污染,近年来随着国家环保力度的不断加大,燃煤锅炉不断被取缔和改造。即使是更清洁的燃气锅炉,它们也会在燃烧过程中排放大量的二氧化碳。而且,燃气锅炉的也面临着“气荒”即天然气供应不足的问题,尤其是在供暖需求旺盛的冬季。
[0003]相比较而言,电热锅炉具有更为广泛的适应性。电热锅炉可以直接将电能转化为热能用于生成蒸汽。与燃料锅炉相比,电热锅炉不仅具有环保性,还具有更为灵活的调节能力。然而就能量转化效率而言,电热锅炉的电热 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多热源热泵高温蒸汽供应系统,其特征在于,包括热泵加热系统、太阳能辅助闪蒸系统和蒸汽压缩系统,以及实现和控制流体流动所需的管路和阀门;所述热泵加热系统包括热泵蒸发器、热泵压缩机以及保温水箱,所述热泵蒸发器、所述热泵压缩机以及所述保温水箱依次连接并形成流体流动回路,其中所述热泵蒸发器用于将所述热泵加热系统中的热泵工质蒸发成低温低压蒸汽,所述保温水箱用于向所述热泵加热系统提供水,且该保温水箱中设置有用于输送高温高压蒸汽的螺旋加热管;所述太阳能辅助闪蒸系统包括所述保温水箱、第一循环水泵、太阳能集热器、闪蒸罐以及第二循环水泵,所述保温水箱、所述第一循环水泵以及所述太阳能集热器依次连接并形成流体流动回路,所述保温水箱、所述第一循环水泵、所述闪蒸罐以及所述第二循环水泵形成从所述保温水箱到所述闪蒸罐单向流动的流体流动回路,所述保温水箱、所述第一循环水泵、所述太阳能集热器、所述闪蒸罐以及所述第二循环水泵形成从所述保温水箱到所述闪蒸罐单向流动的流体流动回路,其中所述闪蒸罐包括用于从所述闪蒸罐排水的排水管,用于从所述闪蒸罐向所述第一储汽罐输送流体的闪蒸出气管通入所述第一储汽罐的液面以下;其中,所述蒸汽压缩系统包括所述闪蒸罐、第一储汽罐、水蒸气压缩机、第四循环水泵、第五循环水泵以及喷水泵,所述闪蒸罐、所述第一储汽罐和所述水蒸气压缩机形成从所述闪蒸罐到所述水蒸气压缩机的单向流动的流体流动路径,所述闪蒸罐、所述第四循环水泵、所述第一储汽罐以及所述第五循环水泵形成第五流体流动回路,所述喷水泵用于向所述水蒸气压缩机喷入水工质。2.如权利要求1所述的多热源热泵高温蒸汽供应系统,其特征在于,还包括电储热辅助系统,所述电储热辅助系统包括所述保温水箱、第三循环水泵、高温电储热箱;其中,所述蒸汽压缩系统还包括第二储汽罐和引射泵;其中,所述保温水箱、所述第三循环水泵、所述高温电储热箱、所述第二储汽罐、所述第五循环水泵、所述闪蒸罐以及所述第二循环水泵形成流体流动回路,所述高温电储热箱、所述第二储汽罐以及所述水蒸气压缩机形成从所述高温电储热箱到所述水蒸气压缩机单向流动的流体流动回路,所述引射泵用于引射所述闪蒸罐的低压水蒸气且所述高温电储热箱、所述第二储汽罐、所述引射器、所述第一储汽罐以及所述水蒸气压缩机形成从所述高温电储热箱到所述水蒸气压缩机单向流动的第九流体流动回路,其中所述高温电储热箱中设置有用于输送高温高压水蒸气的螺旋蒸发管,且用于从所述高温电储热箱向所述第二储汽罐输送流体的储热箱出气管通入所述第二储汽罐的液面以下。3.如权利要求2所述的多热源热泵高温蒸汽供应系统,其特征在于,所述螺旋蒸发管在所述高温电储热箱中先螺旋上升到所述高温电储热箱最高处,然后又返回所述高温电储热箱最低处,在所述高温电储热箱最低处分成多个流体流动回路后重新返回所述高温电储热箱最高处,最后汇合后连接所述储热箱出气管。4.如权利要求1
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3中任一项所述的多热源热泵高温蒸汽供应系统,其特征在于,所述闪蒸罐包括分散闪蒸管,分散闪蒸管在闪蒸罐内均匀分布。5.如权利要求1所述的多热源热泵高温蒸汽供应系统,其特征在于,所述多热源热泵高温蒸汽供应系统包括热泵加热系统、太阳能辅助闪蒸系统和蒸汽压缩系统;所述热泵加热系统包括保温水箱、螺旋加热管、热泵冷凝管、热泵膨胀阀、热泵膨胀管、
热泵热源出口管、热泵蒸发器、热泵热源进口管、热泵压缩机、热泵排气管以及热泵吸气管,其中热源通过所述热泵热源进口管进入所述热泵蒸发器并从所述热泵热源出口管流出所述热泵蒸发器,所述螺旋加热管设置在所述保温水箱内,所述热泵吸气管、所述热泵压缩机、所述热泵排气管、所述螺旋加热管、所述热泵冷凝管、所述热泵膨胀阀、所述热泵膨胀管以及所述热泵蒸发器依次连接形成流体流动回路;所述太阳能辅助闪蒸系统包括水箱补水管、水箱补水阀、保温水箱、第一截止阀、第一循环水泵、水箱第一出水管、第二截止阀、太阳能集热器、水箱第一回水管、第三截止阀、水箱出水旁通管、第四截止阀、闪蒸罐进水管、第五截止阀、第一单向阀、闪蒸阀、第六截止阀、水箱第二回水管、第二循环水泵、闪蒸罐以及分散闪蒸管,所述分散闪蒸管设置在所述闪蒸罐中,所述保温水箱、所述第一截止阀、所述第一循环水泵、所述水箱第一出水管、所述第二截止阀、所述太阳能集热器、所述水箱第一回水管以及所述第三截止阀依次连接形成流体流动回路,所述保温水箱、所述第一截止阀、所述第一循环水泵、所述水箱第一出水管、所述第二截止阀、所述太阳能集热器、所述闪蒸罐进水管、所述第五截止阀、所述第一单向阀、所述闪蒸阀、所述闪蒸罐、所述第六截止阀、所述水箱第二回水管以及所述第二循环水泵依次连接形成流体流动回路,所述水箱出水旁通管一端与所述水箱第一出水管相连且设置在所述第一循环水泵和第二截止阀之间,另一端与所述闪蒸罐进水管相连且设置在所述第五截止阀和所述第一单向阀之间,所述水箱出水旁通管上设置有第四截止阀;所述蒸汽压缩系统包括闪蒸罐、第七截止阀、闪蒸出气管、第一储汽罐、第八截止阀、第二单向阀、水蒸气压缩机吸气管、水蒸气压缩机、水蒸气压缩机排气管、第四循环水泵、第十二截止阀、第一储汽罐进水管、第十三截止阀、第一储汽罐出水管、第五循环水泵、第十五截止阀、闪蒸罐排水管、喷水调节阀、喷水泵以及喷水管,所述闪蒸罐、所述第七截止阀、所述闪蒸出气管、所述第一储汽罐、所述第八截止阀、所述第二单向阀、所述水蒸气压缩机吸气管、所述水蒸气压缩机以及所述水蒸气压缩机排气管依次连接形成从所述闪蒸罐到所述水蒸气压缩机的流体流动路径,所述闪蒸罐、所述第四循环水泵、所述第十二截止阀、所述第一储汽罐进水管、所述第一储汽罐、所述第十三截止阀、所述第一储汽罐出水管以及所述第五循环水泵依次连接形成流体流动回路,所述喷水管、所述喷水泵、所述喷水调节阀和所述水蒸气压缩机依次连接形成单向流体流动路径,所述闪蒸罐、所述第十五截止阀以及所述闪蒸罐排水管依次连接形成单向流体流动路径。6.如权利要求2所述的多热源热泵高温蒸汽供应系统,其特征在于,所述多热源热泵高温蒸汽供应系统包括热泵加热系统、太阳能辅助闪蒸系统、电储热辅助系统和蒸汽压缩系统;所述热泵加热系统包括保温水箱、螺旋加热管、热泵冷凝管、热泵膨胀阀、热泵膨胀管、热泵热源出口管、热泵蒸发器、热泵热源进口管、热泵压缩机、热泵排气管以及热泵吸气管,其中热源通过所述热泵热源进口管进入所述热泵蒸发器并从所述热泵热源出口管流出所述热泵蒸发器,所述螺旋加热管设置在所述保温水箱内,所述热泵吸气管、所述热泵压缩机、所述热泵排气管、所述螺旋加热管、所述热泵冷凝管、所述热泵膨胀阀、所述热泵膨胀管以及所述热泵蒸发器依次连接形成流体流动回路;所述太阳能辅助闪蒸系统包括水箱补水管、水箱补水阀、保温水箱、第一截止阀、第一循环水泵、水箱第一出水管、第二截止阀、太阳能集热器、水箱第一回水管、第三截止阀、水
箱出水旁通管、第四截止阀、闪蒸罐进水管、第五截止阀、第一单向阀、闪蒸阀、第六截止阀、水箱第二回水管、第二循环水泵、闪蒸罐以及分散闪蒸管,所述分散闪蒸管设置在所述闪蒸罐中,所述保温水箱、所述第一截止阀、所述第一循环水泵、所述水箱第一出水管、所述第二截止阀、所述太阳能集热器、所述水箱第一回水管以及所述第三截止阀依次连接形成流体流动回路,所述保温水箱、所述第一截止阀、所述第一循环水泵、所述水箱第一出水管、所述第二截止阀、所述太阳能集热器、所述闪蒸罐进水管、所述第五截止阀、所述第一单向阀、所述闪蒸阀、所述闪蒸罐、所述第六截止阀、所述水箱第二回水管以及所述第二循环水泵依次连接形成流体流动回路,所述水箱出水旁通管一端与所述水箱第一出水管相连且设置在所述第一循环水泵和第二截止阀之间,另一端与所述闪蒸罐进水管相连且设置在所述第五截止阀和所述第一单向阀之间,所述水箱出水旁通管上设置有第四截止阀;所述电储热辅助系统包括保温水箱、水箱第二出水管、第九截止阀、第三循环水泵、第三单向阀、高温电储热箱、螺旋蒸发管、储热箱出气管、第四单向阀、第二储汽罐、第十六截止阀、第二储汽罐第一出气管、第六单向阀、第二储汽罐第二出气管、第十四截止阀以及第二储汽罐出水管,所述高温电储热箱中设置有用于输送高温高压水蒸气的螺旋蒸发管,所述保温水箱、所述水箱第二出水管、所述第九截止阀、所述第三循环水泵、所述第三单向阀、所述螺旋蒸发管、所述储热箱出气管、所述第四单向阀、所述第二储汽罐、所述第十四截止阀、所述第二储汽罐出水管、所述第五循环水泵、所述闪蒸罐、...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡斌,吴迪,江南山,
申请(专利权)人:上海诺通新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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