本发明专利技术公开了一种柔性供热系统及其运行方法，其中该柔性供热系统包括主循环回路、一次网和二次网，主循环回路包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和溶液热交换容器，发生器的上部与冷凝器的上部之间通过第一管道连通，第一管道上设置有第一压缩机；冷凝器与蒸发器之间通过第二管道连通，第二管道上设置有减压装置；蒸发器与吸收器之间通过第三管道连通，第三管道上设置有第二压缩机；一次网从发生器流入，并从吸收器流出；二次网从吸收器流入，并从冷凝器流出。本发明专利技术公开的柔性供热系统及其运行方法，不仅实现低碳化供热，还可灵活高效消纳再生能源，显著降低供热能耗及运行成本，具有较好的技术先进性及市场应用价值。有较好的技术先进性及市场应用价值。有较好的技术先进性及市场应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种柔性供热系统及其运行方法
[0001]本专利技术涉及能源领域中的供热工程
，具体涉及一种柔性供热系统及其运行方法。
技术介绍
[0002]双碳目标下可再生能源灵活消纳成为重要研究方向，同时我国建筑能耗占据全国能耗近1/3，其中供热及空调能耗超过50％，因此实现供热节能低碳化是目前低碳研究的重点领域。我国主要的供热方式有集中供热及分散供热，集中供热方式通常以热电厂、锅炉或者工业余热废热为热源，相比分散供热方式具有更显著的节能减排效果，因此集中供热方式成为我国北方的主要供热方式。在集中供热系统中来自热源的一次网制冷剂需要同来自用户的二次网制冷剂进行热量交换，由于换热两侧存在较大的换热温差导致不可逆损失显著，从而降低换热效率，同时由于采用单一热源供热需要消耗大量的煤和天然气等一次能源，因此供热能耗及成本过高。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种柔性供热系统及其运行方法，用以解决供热能耗及运行成本过高的问题。
[0004]本专利技术提供一种柔性供热系统，包括主循环回路、一次网和二次网，所述主循环回路包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器和溶液热交换容器，所述发生器的上部与所述冷凝器的上部之间通过第一管道连通，所述第一管道上设置有第一压缩机；所述冷凝器与所述蒸发器之间通过第二管道连通，所述第二管道上设置有减压装置；所述蒸发器与所述吸收器之间通过第三管道连通，所述第三管道上设置有第二压缩机；所述发生器设置有稀溶液进口和浓溶液出口，所述溶液热交换容器设置有溶液进口和溶液出口，所述吸收器与所述溶液热交换容器的溶液进口通过第一稀溶液管道相连通，所述第一稀溶液管道上设置有循环泵，所述溶液热交换容器的溶液出口与所述发生器的稀溶液进口通过第二稀溶液管道相连通，所述发生器的浓溶液出口通过浓溶液管道贯穿所述溶液热交换容器后与所述吸收器相连通，由此形成含有水的混合溶液为循环介质的所述主循环回路，其中浓溶液和稀溶液的溶质采用相变组分和基础组分的混合液；
[0005]所述一次网从所述发生器流入，并从所述蒸发器流出；所述二次网从所述吸收器流入，并从所述冷凝器流出。
[0006]优选地，所述发生器上还设置有高温低压水蒸气出口，所述冷凝器上设置有高温高压水蒸气进口和低温高压冷凝水出口，所述蒸发器包括低温低压液态水进口、高温低压水蒸气出口，所述吸收器包括高温高压水蒸气进口、稀溶液出口、浓溶液进口；所述发生器的高温低压水蒸气出口通过第一管道与所述冷凝器的高温高压水蒸气进口连通，所述冷凝器的低温高压冷凝水出口通过第二管道与所述蒸发器的低温低压液态水进口连通，所述蒸发器的高温低压水蒸气出口通过第三管道与所述吸收器的高温高压水蒸气进口连通，所述
吸收器的稀溶液出口通过第一稀溶液管道与所述溶液热交换容器的溶液进口相连通，所述吸收器的浓溶液进口通过浓溶液管道与所述发生器的浓溶液出口相连通，由此连接成所述主循环回路。
[0007]优选地，所述发生器的第一热水出口通过管路与所述蒸发器的第二热水进口相连通，由此形成所述一次网，其中以进入发生器的第一热水进口的一次网的一端端口作为一次网入口，以所述蒸发器的第二热水出口的一次网的一端端口作为一次网出口。
[0008]优选地，所述吸收器的第一冷水出口通过管路与所述冷凝器的第二冷水进口相连通，形式所述二次网。
[0009]优选地，还包括第一加热装置和第二加热装置，所述第一加热装置设置于二次网的进液端上，所述二次网的进液端通过第一加热装置与所述吸收器的第一冷水进口相连通，并以第一加热装置的进液口所在的二次网的一端端口作为二次网入口；所述第二加热装置设置于二次网的出液端上，所述冷凝器的第二冷水出口与所述第二加热装置的进液口相连通，以所述第二加热装置的出液口所在的二次网的一端端口作为二次网出口。
[0010]优选地，所述第一加热装置和所述第二加热装置之间并联连接有调节管，所述调节管上设置调节阀。
[0011]本专利技术还公开了一种柔性供热系统的运行方法，采用上述的柔性供热系统，包括以下步骤：
[0012]混合液体在发生器中被一次网中的热水加热沸腾，高温低压蒸气从发生器的高温低压水蒸气出口流出，经过第一压缩机压缩形成高温高压蒸气，高温高压蒸气进入冷凝器内冷却，由气相变为液相，形成低温高压液体冷凝水，同时在冷凝器内放出热量加热二次网的冷水；
[0013]低温高压冷凝水从低温高压冷凝水出口流出，经过减压装置减压形成低温低压液态水；
[0014]低温低压液态水从低温低压液态水进口进入蒸发器内吸收一次网的热水的热量而汽化，由液相变为气相，形成高温低压水蒸气，高温低压水蒸气经第二压缩机压缩后形成高温高压水蒸气，高温高压水蒸气通过吸收器的高温高压水蒸气进口进入吸收器内，被吸收器内的二次网中的冷水冷却，形成低温高压液态水，该低温高压液态水在吸收器内与从发生器的浓溶液出口流出的浓溶液相混合形成稀溶液；
[0015]所述吸收器内的稀溶液通过第一稀溶液管道流入所述溶液热交换容器的溶液进口，在所述溶液热交换容器内聚集并浸没包围浓溶液管道，最后从溶液热交换容器的溶液出口回流至所述发生器的稀溶液进口，在所述发生器内被一次网中的热水加热发生汽化形成高温低压的水蒸气，由此形成介质水的循环；
[0016]当二次网供热需求热量高于一次网供给热量时，开启第一加热装置和第二加热装置，开启第一压缩机和第二压缩机，第一压缩机和第二压缩机的工作负荷及调节阀开度由一次网出口的温度及二次网出口的温度控制；
[0017]当二次网供热需求热量低于一次网供给热量时，关闭第一压缩机和第二压缩机，关闭第一加热装置和第二加热装置。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术提出了一种柔性供热系统及其运行方法，充分利用小温差换热环节及溶液
相变过程实现一次网与二次网高效换热，显著降低了换热过程的不可逆损失，当采用可再生能源时，可以该供热系统内的能量分配，以确保在不同工况下保持最佳工况实现灵活高效换热。本专利技术公开了一种柔性供热系统及其运行方法，不仅实现低碳化供热，还可灵活高效消纳再生能源，显著降低供热能耗及运行成本，具有较好的技术先进性及市场应用价值。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例1提供的供热系统的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例1提供的主循环回路的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例1提供的主循环回路内的介质传输示意图。
[0023]附图标记说明：
[0024]1‑
发生器，10
‑
高温低压水蒸气出口，11
‑
稀溶液进口，12
‑
浓溶液出口，13
‑
第一热水进口，14
‑
第一热水出口；
[0025]2‑
冷凝器，20
‑
高温高压水蒸气进口，21
‑
低温高压冷凝水出口，22
‑
第二冷水进口，23...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性供热系统，其特征在于，包括主循环回路、一次网和二次网，所述主循环回路包括发生器(1)、冷凝器(2)、蒸发器(3)、吸收器(4)和溶液热交换容器(5)，所述发生器(1)的上部与所述冷凝器(2)的上部之间通过第一管道连通，所述第一管道上设置有第一压缩机(101)；所述冷凝器(2)与所述蒸发器(3)之间通过第二管道连通，所述第二管道上设置有减压装置(102)；所述蒸发器(3)与所述吸收器(4)之间通过第三管道连通，所述第三管道上设置有第二压缩机(103)；所述发生器(1)设置有稀溶液进口(11)和浓溶液出口(12)，所述溶液热交换容器(5)设置有溶液进口(51)和溶液出口(52)，所述吸收器(4)与所述溶液热交换容器(5)的溶液进口(51)通过第一稀溶液管道相连通，所述第一稀溶液管道上设置有循环泵(104)，所述溶液热交换容器(5)的溶液出口(52)与所述发生器(1)的稀溶液进口(11)通过第二稀溶液管道相连通，所述发生器(1)的浓溶液出口(12)通过浓溶液管道(50)贯穿所述溶液热交换容器(5)后与所述吸收器(4)相连通，由此形成含有水的混合溶液为循环介质的所述主循环回路，其中浓溶液和稀溶液的溶质采用相变组分和基础组分的混合液；所述一次网从所述发生器(1)流入，并从所述蒸发器(3)流出；所述二次网从所述吸收器(4)流入，并从所述冷凝器(2)流出。2.根据权利要求1所述的柔性供热系统，其特征在于，所述发生器(1)上还设置有高温低压水蒸气出口(10)，所述冷凝器(2)上设置有高温高压水蒸气进口(20)和低温高压冷凝水出口(21)，所述蒸发器(3)包括低温低压液态水进口(30)、高温低压水蒸气出口(31)，所述吸收器(4)包括高温高压水蒸气进口(40)、稀溶液出口(41)、浓溶液进口(42)；所述发生器(1)的高温低压水蒸气出口(10)通过第一管道与所述冷凝器(2)的高温高压水蒸气进口(20)连通，所述冷凝器(2)的低温高压冷凝水出口(21)通过第二管道与所述蒸发器(3)的低温低压液态水进口(30)连通，所述蒸发器(3)的高温低压水蒸气出口(31)通过第三管道与所述吸收器(4)的高温高压水蒸气进口(40)连通，所述吸收器(4)的稀溶液出口(41)通过第一稀溶液管道与所述溶液热交换容器(5)的溶液进口(51)相连通，所述吸收器(4)的浓溶液进口(42)通过浓溶液管道(50)与所述发生器(1)的浓溶液出口(12)相连通，由此连接成所述主循环回路。3.根据权利要求1所述的柔性供热系统，其特征在于，所述发生器(1)的第一热水出口(14)通过管路与所述蒸发器(3)的第二热水进口(32)相连通，由此形成所述一次网，其中以进入发生器(1)的第一热水进口(13)的一次网的一端端口作为一次网入口(201)，以所述蒸发器(3)的第二热水出口(33)的一次网的一端端口作为一次网出口(202)。4.根据权利要求1所述的柔性供热系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：王顺江，孙健，吴可欣，王寅武，秦宇，郝俊红，戈志华，杜小泽，东方，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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