冷、热、蒸汽、电四联供系统及其工作方法技术方案

本申请涉及一种基于热泵技术和谷电储存技术的冷、热、蒸汽、电四联供系统，其包括储冷供冷系统、热泵储能系统、储热系统、闪蒸系统、供汽系统、膨胀供电系统以及任选的循环回水系统。本申请还涉及如上所述的冷、热、蒸汽、电四联供系统的工作方法。本文所述的冷、热、蒸汽、电四联供系统同时利用了热泵的储热和制冷功能，能供应5

【技术实现步骤摘要】
冷、热、蒸汽、电四联供系统及其工作方法


[0001]本申请涉及热泵和节能
，具体涉及一种冷、热、蒸汽、电四联供系统及其工作方法。

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。现有的锅炉主要是燃煤锅炉、燃气锅炉等燃料锅炉，或是电热锅炉。但传统的蒸汽锅炉存储容易产生温室气体或者能耗较大等问题。因此，今后采用类似热泵蒸汽系统等创新节能技术的锅炉将会得到较快的发展。
[0003]目前已有文献披露基于热泵余热回收或者熔盐等方式的热泵蒸汽供应方式，但它们要么依赖于外部余热，要么运行成本较高。而众所周知，供电包括高峰供电期和谷电供电期，谷电供电期的电能成本远远低于高峰供电期的电能成本。
[0004]为此，本领域持续需要开发能结合热泵技术和谷电储存技术的蒸汽供应系统。

技术实现思路

[0005]本申请之目的在于提供一种基于热泵技术和谷电储存技术的冷、热、蒸汽、电四联供系统。具体来说，本文所述的冷、热、蒸汽、电四联供系统可包括储冷供冷系统、热泵储能系统、储热系统、闪蒸系统、供汽系统、膨胀供电系统以及任选的循环回水系统。本文所述的冷、热、蒸汽、电四联供系统同时利用了热泵的储热和制冷功能，能供应5
‑
15℃的冷水、120℃
‑
200℃的热水、120℃
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200℃和200℃以上的蒸汽以及供电。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请提供下述技术方案。
[0007]在第一方面中，本申请提供一种冷、热、蒸汽、电四联供系统，其特征在于，所述冷、热、蒸汽、电四联供系统包括：
[0008]储冷供冷系统，所述储冷供冷系统包括储冷水箱、储冷水箱出水管、储冷水箱进水管、储冷水箱出气管、储冷水箱进气管以及供冷盘管，所述储冷水箱进水管与所述储冷水箱流体连通用于供应冷水，所述供冷盘管设置在储冷水箱之内，所述储冷水箱出气管、所述供冷盘管以及所述储冷水箱进气管形成流体通路，用于供应冷气；
[0009]热泵储能系统，所述热泵储能系统包括储冷水箱、热泵压缩机、储热水箱以及热泵膨胀阀，储冷水箱内设置有蒸发储冷盘管，储热水箱内设置有冷凝储热盘管，其中蒸发储冷盘管、热泵压缩机、冷凝储热盘管以及热泵膨胀阀依次连接形成流体流动回路；
[0010]储热系统，所述储热系统包括储热补水泵、储热补水管以及储热水箱，储热水箱内设置有电加热器，储热补水泵和储热补水管用于向储热水箱添加外部补充水；
[0011]闪蒸系统，所述闪蒸系统包括储热水箱、闪蒸循环泵、闪蒸减压阀以及闪蒸罐，储热水箱、闪蒸循环泵、闪蒸减压阀以及闪蒸罐依次连接，用于向闪蒸罐中输送待闪蒸的水，闪蒸罐内设置有闪蒸雾化喷嘴，闪蒸罐与闪蒸排气管流体连通，用于排出经过闪蒸的水蒸气；
[0012]供汽系统，所述供汽系统包括闪蒸罐、闪蒸排气管、闪蒸压缩吸气管、闪蒸压缩机、闪蒸压缩排气管、闪蒸补水泵和闪蒸补水管，其中闪蒸罐通过闪蒸排气管和闪蒸压缩吸气管与闪蒸压缩机流体连通，用于向闪蒸压缩机输送待压缩的水蒸气，其中闪蒸压缩排气管与闪蒸压缩机流体连通，用于输出经过压缩的水蒸气，其中闪蒸补水管与闪蒸补水泵连接，闪蒸补水泵和闪蒸压缩机连接，用于向闪蒸压缩机添加外部补充的水；
[0013]膨胀供电系统，所述膨胀供电系统包括闪蒸罐、闪蒸排气管、闪蒸膨胀进气管、用于发电的闪蒸膨胀机、闪蒸膨胀排气管以及第一电线，其中闪蒸罐依次通过闪蒸排气管和闪蒸膨胀进气管向所述闪蒸膨胀机输送水蒸气，其中闪蒸膨胀排气管与闪蒸膨胀机连接，用于输出闪蒸膨胀机中的水蒸气，其中第一电线与闪蒸膨胀机电连接，用于输出电能。
[0014]在第一方面的一种实施方式中，所述冷、热、蒸汽、电四联供系统还包括循环回水系统，所述循环回水系统包括闪蒸罐、供热泵以及储热水箱，其中闪蒸罐、供热泵、储热水箱以及闪蒸循环泵依次连接形成流体流动回路，所述供热泵还与供热管流体连通，用于输出热水。
[0015]在第一方面的一种实施方式中，所述储热系统还包括储热水箱排水管，该储热水箱排水管与储热水箱连接，用于排出储热水箱中的水。
[0016]在第一方面的一种实施方式中，所述储冷供冷系统还包括储冷水箱排水管，该储冷水箱排水管与储冷水箱连接，用于排出储冷水箱中的水。
[0017]在第一方面的一种实施方式中，所述闪蒸系统还包括闪蒸排水管，所述闪蒸排水管用于排出闪蒸罐中的饱和水。
[0018]在第一方面的一种实施方式中，所述膨胀供电系统还包括依次连接的第一开关、蓄电池、第三开关和第三电线，第一开关的一端与第一电线电连接。
[0019]在第一方面的一种实施方式中，所述膨胀供电系统还包括依次连接的第二开关、第二电线和第三电线，第二开关的一端与第一电线电连接。
[0020]在第二方面中，本申请提供一种冷、热、蒸汽、电四联供系统的工作方法，其特征在于，所述冷、热、蒸汽、电四联供系统为如第一方面所述的冷、热、蒸汽、电四联供系统，所述方法包括以下步骤：
[0021]S1：热泵储能系统工作，加热储热系统的储热水箱中的水工质，同时使储冷供冷系统的储冷水箱的水工质降温至5
‑
15℃，对外供冷气或者冷水；
[0022]S2：利用谷电进一步加热储热系统的储热水箱中的水工质，在经过闪蒸系统闪蒸在闪蒸罐中产生蒸汽和热水后，实现对外供热水；
[0023]S3：闪蒸系统和供汽系统工作，实现对外供汽；
[0024]S4：膨胀供电系统工作，实现对外供电。
[0025]在第二方面的一种实施方式中，在步骤S3中，还包括通过闪蒸补水管和闪蒸补水泵向闪蒸压缩机添加外部补充的水。
[0026]在第三方面中，本申请提供一种冷、热、蒸汽、电四联供系统的工作方法，其特征在于，所述冷、热、蒸汽、电四联供系统为如第一方面所述的冷、热、蒸汽、电四联供系统，所述方法包括以下步骤：
[0027]S1：热泵储能系统工作，加热储热系统的储热水箱中的水工质，同时使储冷供冷系统的储冷水箱的水工质降温至5
‑
15℃，对外供冷气或者冷水；
[0028]S2：利用谷电进一步加热储热系统的储热水箱中的水工质，在经过闪蒸系统闪蒸在闪蒸罐中产生蒸汽和热水后，实现对外供热水；
[0029]S3：闪蒸系统和供汽系统工作，实现对外供汽；
[0030]S4：膨胀供电系统工作，实现对外供电；
[0031]S5：循环回水系统工作，将闪蒸系统的闪蒸罐中形成的热水循环至储热水箱。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的积极效果如下所述。
[0033]1.基于热泵的制冷和制热双效应，使用热泵同时进行储冷和储热，先将储热水箱内热水加热到120℃，实现第一级中温储热，并将储冷水箱内水工质降低到5
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15℃，可以有效地利用热泵的性能优势，减少电能的消耗，降低运行成本和费用，并且不需要额外的热源，有效地解决了应用生产场地对热源的依赖。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷、热、蒸汽、电四联供系统，其特征在于，所述冷、热、蒸汽、电四联供系统包括：储冷供冷系统，所述储冷供冷系统包括储冷水箱、储冷水箱出水管、储冷水箱进水管、储冷水箱出气管、储冷水箱进气管以及供冷盘管，所述储冷水箱进水管与所述储冷水箱流体连通用于供应冷水，所述供冷盘管设置在储冷水箱之内，所述储冷水箱出气管、所述供冷盘管以及所述储冷水箱进气管形成流体通路，用于供应冷气；热泵储能系统，所述热泵储能系统包括储冷水箱、热泵压缩机、储热水箱以及热泵膨胀阀，储冷水箱内设置有蒸发储冷盘管，储热水箱内设置有冷凝储热盘管，其中蒸发储冷盘管、热泵压缩机、冷凝储热盘管以及热泵膨胀阀依次连接形成流体流动回路；储热系统，所述储热系统包括储热补水泵、储热补水管以及储热水箱，储热水箱内设置有电加热器，储热补水泵和储热补水管用于向储热水箱添加外部补充水；闪蒸系统，所述闪蒸系统包括储热水箱、闪蒸循环泵、闪蒸减压阀以及闪蒸罐，储热水箱、闪蒸循环泵、闪蒸减压阀以及闪蒸罐依次连接，用于向闪蒸罐中输送待闪蒸的水，闪蒸罐内设置有闪蒸雾化喷嘴，闪蒸罐与闪蒸排气管流体连通，用于排出经过闪蒸的水蒸气；供汽系统，所述供汽系统包括闪蒸罐、闪蒸排气管、闪蒸压缩吸气管、闪蒸压缩机、闪蒸压缩排气管、闪蒸补水泵和闪蒸补水管，其中闪蒸罐通过闪蒸排气管和闪蒸压缩吸气管与闪蒸压缩机流体连通，用于向闪蒸压缩机输送待压缩的水蒸气，其中闪蒸压缩排气管与闪蒸压缩机流体连通，用于输出经过压缩的水蒸气，其中闪蒸补水管与闪蒸补水泵连接，闪蒸补水泵和闪蒸压缩机连接，用于向闪蒸压缩机添加外部补充的水；膨胀供电系统，所述膨胀供电系统包括闪蒸罐、闪蒸排气管、闪蒸膨胀进气管、用于发电的闪蒸膨胀机、闪蒸膨胀排气管以及第一电线，其中闪蒸罐依次通过闪蒸排气管和闪蒸膨胀进气管向所述闪蒸膨胀机输送水蒸气，其中闪蒸膨胀排气管与闪蒸膨胀机连接，用于输出闪蒸膨胀机中的水蒸气，其中第一电线与闪蒸膨胀机电连接，用于输出电能。2.如权利要求1所述的冷、热、蒸汽、电四联供系统，其特征在于，所述冷、热、蒸汽、电四联供系统还包括：循环回水系统，所述循环回水系统包括闪蒸罐、供热泵以及储热水箱，其中闪蒸罐、供热泵、储热水箱以及闪蒸循环泵依次连接形成流体流动回路，所述供热泵还与供热管流体连通，用于输出热水。3.如权利要求1或2所述的冷、热、蒸汽、电四联供系统，其特征在于，所述储...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡斌，吴迪，江亚红，王如竹，江南山，王继泉，
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：