复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统技术方案

本专利提出一种复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统，该系统包括地源热泵机组用户侧供热循环回路、地源热泵机组深井地埋管井群侧回路、溴化锂吸收式热泵供热循环回路、热泵机组用户侧供热循环回路、热电厂余热储能循环回路、汽轮机抽汽循环回路、汽轮机乏汽循环回路、冷却塔中冷却水循环回路。本专利采用溴化锂吸收式热泵在非供暖季利用热电厂余热对深井地埋管换热器井群所在岩土层(岩石层)储能；在供暖季以深井地埋管式地源热泵系统供热为主，溴化锂吸收式热泵系统并行供热同时作为辅助热源进行梯级换热，实现多热源联合供热。有效解决了热电厂余热浪费的问题，缓解了深井地埋管换热器周围岩土层(岩石层)“冷堆积”的现象。现象。现象。

【技术实现步骤摘要】
复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统


[0001]本专利涉及能源综合利用领域的深井地埋管式地源热泵供暖系统和溴化锂吸收式热泵供热系统，特别是一种复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统。

技术介绍

[0002]目前，能源已经成为国家发展的关键所在，为实现2060年“碳中和”的战略目标，使用清洁能源替代化石能源成为大势所趋。地热能是一种储量丰富、分布较广、稳定可靠的可再生能源，其中深井地埋管式地源热泵供暖系统是利用地热能的主要技术之一。
[0003]“双碳”愿景下储能是解决能源转型问题的关键性因素，目前，跨季节储热系统主要有显热型储热系统、相变材料潜热储热系统和热化学储热系统，其中显热储热安全无污染、换热系数高、成本低、设备维修容易，其中地埋管井群储能是被广泛应用的一种形式。
[0004]高效回收电厂乏汽余热是提高热源供热能力、降低系统供热能耗、减少污染物排放的有效途径。近年来，国内许多热电厂开始应用吸收式热泵回收电厂余热、废热，这对于构建城市清洁供热体系意义重大。
[0005]本专利针对热电厂乏汽余热利用方法以及深井地埋管式地源热泵供暖系统冬季供热导致的岩土层(岩石层)“冷堆积”的问题，探索一种复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统。在深井地埋管式地源热泵系统基础上，联合热电厂余热回收系统，对深井地埋管井群进行跨季节蓄热；以深井地埋管式地源热泵系统供热为主，采用吸收式热泵系统并行供热同时作为辅助热源进行梯级换热，开拓了中深层地热能综合利用以及热电厂余热回收利用的领域，有效减少污染物的排放，助力实现“双碳”目标。经检索已经公开的中国专利文献，尚无该方向的相关专利文件。

技术实现思路

[0006]本专利的目的在于克服现有技术的不足，提出一种复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统，以深井地埋管式地源热泵系统为主，在非供暖季利用热电厂余热回收系统对深井地埋管井群进行跨季节蓄热；在供暖季深井地埋管式地源热泵系统与吸收式热泵系统并行供热，同时循环水经吸收式热泵加热后作为辅助热源进行梯级换热，有效提高了能源的利用效率。
[0007]本专利解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统，该系统包括地板辐射采暖系统(1)、第一电磁阀(2)、第二电磁阀(3)、板式换热器A(4)、第三电磁阀(5)、地源热泵机组(6)、循环水泵A(7)、第四电磁阀(8)、第五电磁阀(9)、第六电磁阀(10)、第七电磁阀(11)、变频潜水泵(12)、深井地埋管换热器井群(13)、风机盘管(14)、第八电磁阀组(15)、第九电磁阀(16)、第十电磁阀(17)、板式换热器B(18)、第十一电磁阀(19)、循环水泵B (20)、热泵机组(21)、第十二电磁阀(22)、散热器(23)、第十三电磁阀(24)、第十四电磁阀(25)、汽轮机(26)、凝汽器(27)、冷却塔(28)、除氧器(29)、锅炉(30)、第十五电磁阀(31)、循环水泵C
(32)、溴化锂吸收式热泵机组(33)、发生器(34)、冷凝器(35)、吸收器(36)、蒸发器(37)、溶液热交换器(38)、节流阀(39)；
[0009]所述的地板辐射采暖系统(1)依次连接第二电磁阀(3)、板式换热器A(4)、第三电磁阀(5)、地源热泵机组(6)和地源热泵机组用户侧循环水泵A(7)回到地板辐射采暖系统(1)构成地源热泵机组用户侧供热循环回路；所述的深井地埋管换热器井群(13)依次连接变频潜水泵(12)、第六电磁阀(10)、地源热泵机组(6)、第四电磁阀(8)回到深井地埋管换热器井群(13)构成地源热泵机组深井地埋管井群侧回路；所述溴化锂吸收式热泵机组(33)依次连接循环水泵C(32)、第十三电磁阀(24)、散热器(23)、板式换热器B(18)、板式换热器A(4)、热泵机组(21)回到溴化锂吸收式热泵机组(33)构成溴化锂吸收式热泵供热循环回路；所述热泵机组(21)依次连接循环水泵B(20)、第八电磁阀组(15)、风机盘管(14)、第十电磁阀(17)、板式换热器B(18)、第十一电磁阀(19)回到热泵机组(21)构成热泵机组用户侧供热循环回路；所述溴化锂吸收式热泵机组(33)中的吸收器(36)依次连接冷凝器(35)、循环水泵C(32)、第十四电磁阀(25)、第五电磁阀(9)、深井地埋管换热器井群(13)、变频潜水泵(12)、第七电磁阀(11)、第十二电磁阀(22)回到吸收器(36)构成热电厂余热储能循环回路；所述汽轮机(26)依次连接第十五电磁阀(31)、发生器(34)、除氧器(29)、锅炉(30)回到汽轮机(26)构成汽轮机抽汽循环回路；所述汽轮机(26)依次连接凝汽器(27)、除氧器(29)、锅炉(30)回到汽轮机(26)构成汽轮机乏汽循环回路；所述凝汽器(27)连接蒸发器(37)和冷却塔(28)再回到凝汽器(27)构成冷却塔中冷却水循环回路。
[0010]本专利的优点和有益效果为：
[0011]1.本专利提出一种复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统，将热电厂余热回收系统与深井地埋管换热器系统进行结合，在非供暖季对深井地埋管换热器井群进行热量回灌，提高深井地埋管换热器所在岩土层(岩石层)温度，充分利用了汽轮机产生的乏汽废热，有效缓解了供暖季深井地埋管式地源热泵系统运行导致的深井地埋管井群所在岩土层(岩石层)中的“冷堆积”现象。
[0012]2.本专利提出一种复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统，以深井地埋管式地源热泵系统为主，吸收式热泵系统并行供热，通过增加板式换热器进行梯级换热，实现多热源联合供热，对深井地埋管式地源热泵供暖系统提供了优化方案，提高了系统的经济效益和环境效益。
[0013]3.本专利提出一种复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统，在吸收式热泵供热的基础上，增设热泵机组，改变系统的连接方式和运行模式，减少能源消耗，最大限度利用热电厂回收的余热。
附图说明
[0014]图1是本专利复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统的示意图。
[0015]图中：
[0016]1‑
地板辐射采暖系统2
‑
第一电磁阀3
‑
第二电磁阀
[0017]4‑
板式换热器A5
‑
第三电磁阀6
‑
地源热泵机组
[0018]7‑
循环水泵A8
‑
第四电磁阀9
‑
第五电磁阀
[0019]10
‑
第六电磁阀11
‑
第七电磁阀12
‑
变频潜水泵
[0020]13
‑
深井地埋管换热器井群14
‑
风机盘管15
‑
第八电磁阀组
[0021]16
‑
第九电磁阀17
‑
第十电磁阀18
‑
板式换热器B
[0022]19
‑
第十一电磁阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合热电厂余热的储能型深井地源热泵系统，其特征在于：该系统包括地板辐射采暖系统(1)、第一电磁阀(2)、第二电磁阀(3)、板式换热器A(4)、第三电磁阀(5)、地源热泵机组(6)、循环水泵A(7)、第四电磁阀(8)、第五电磁阀(9)、第六电磁阀(10)、第七电磁阀(11)、变频潜水泵(12)、深井地埋管换热器井群(13)、风机盘管(14)、第八电磁阀组(15)、第九电磁阀(16)、第十电磁阀(17)、板式换热器B(18)、第十一电磁阀(19)、循环水泵B(20)、热泵机组(21)、第十二电磁阀(22)、散热器(23)、第十三电磁阀(24)、第十四电磁阀(25)、汽轮机(26)、凝汽器(27)、冷却塔(28)、除氧器(29)、锅炉(30)、第十五电磁阀(31)、循环水泵C(32)、溴化锂吸收式热泵机组(33)、发生器(34)、冷凝器(35)、吸收器(36)、蒸发器(37)、溶液热交换器(38)、节流阀(39)；所述的地板辐射采暖系统(1)依次连接第二电磁阀(3)、板式换热器A(4)、第三电磁阀(5)、地源热泵机组(6)和循环水泵A(7)回到地板辐射采暖系统(1)构成地源热泵机组用户侧供热循环回路；所述的深井地埋管换热器井群(13)依次连接变频潜水泵(12)、第六电磁阀(10)、地源热泵机组(6)、第四电磁阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玖辰，任家玮，杨杰，吕林海，崔阿凤，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：