一种吸收式冷热联供系统及其循环工质浓度调节方法技术方案

本发明专利技术涉及一种吸收式冷热联供系统及其循环工质浓度调节方法，所述吸收式冷热联供系统包括末端用户单元、连接于所述末端用户单元的冷热联供单元、以及连接于所述冷热联供单元的加热单元和浓度调节单元，所述吸收式冷热联供系统通过调节所述冷热联供单元的气液分离器的液位高度来实现整个系统循环工质浓度的小范围调节，通过调节所述浓度调节单元的第一储罐和第二储罐的液位高度，来实现对整个系统的循环工质浓度的大范围调节和维持系统中循环工质的充注量，兼顾了系统中循环工质的充注量和系统循环工质浓度的优化调节，确保系统能够在不同工况下持续高效稳定的运转。够在不同工况下持续高效稳定的运转。够在不同工况下持续高效稳定的运转。

【技术实现步骤摘要】
一种吸收式冷热联供系统及其循环工质浓度调节方法


[0001]本专利技术涉及能源利用
，特别是涉及一种吸收式冷热联供系统及其 循环工质浓度调节方法。

技术介绍

[0002]吸收式系统是一种以热能为驱动并能实现冷热联供的装置，可有 效利用天然气、生物质能、太阳能等清洁低碳能源，实现区域冷热联 供降低碳排。但是，我国大部分地区夏季供冷和冬季供暖环境温度差 异大，吸收式冷热联供技术在夏季供冷和冬季供暖面临机组运行工况 差异大，机组工质运行浓度变化幅度大的问题。传统的吸收式冷热联 供系统在关注跨季节冷热联供时，往往仅关注蓄冷和蓄热，而忽视了 系统浓度对系统性能的重要影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是，提供一种吸收式冷热联供系统及其循环工质浓度调节方 法，所述冷热联供系统通过引入浓度调节单元，实现了对循环工质的充注量和 运行浓度的调节，确保系统在不同工况下，维持最优的循环工质浓度和稳定的 循环工质充注量，以实现冷热联供系统持续稳定的高效运行，特别适用于气候 温度随季节变化大，或昼夜温差大的冷热联供系统。
[0004]一种吸收式冷热联供系统，包括：
[0005]末端用户单元；
[0006]冷热联供单元，所述冷热联供单元通过载冷介质管路和载热介质管路连接 于所述末端用户单元，用于为所述末端用户单元提供冷量产品和热能产品，并 用于小范围调节所述吸收式冷热联供系统中循环工质浓度；
[0007]加热单元，所述加热单元通过热源管路连接于所述冷热联供单元，用于将 热能传递给热源介质，并通过所述热源管路将所述热源介质传递给所述冷热联 供单元，以为所述冷热联供单元提供能量驱动；以及
[0008]浓度调节单元，所述浓度调节单元连接于所述冷热联供单元，用于在所述 吸收式冷热联供系统的工况变化差异较大时，大范围调节所述吸收式冷热联供 系统的循环工质浓度。
[0009]在本专利技术的一实施例中，所述浓度调节单元包括通过第一管路组连接于所 述冷热联供单元的第一储罐和通过第二管路组连接于所述冷热联供单元的第二 储罐，所述冷热联供单元包括气液分离器，所述吸收式冷热联供系统通过调节 所述气液分离器的液位高度，来实现对循环工质浓度的小范围调节，并通过调 整所述第一储罐和所述第二储罐的液位高度，来实现对循环工质浓度的大范围 调节和维持所述吸收式冷热联供系统中的循环工质的充注量。
[0010]在本专利技术的一实施例中，所述冷热联供单元通过增加所述气液分离器中的 液位
高度，来降低所述吸收式冷热联供系统的循环工质浓度，并通过降低所述 气液分离器中的工质液位高度，来增加所述吸收式冷热联供系统的循环工质浓 度，进而实现循环工质浓度的小范围调节；所述浓度调节单元通过增加所述第 一储罐的液位高度和降低所述第二储罐的液位高度，来提高所述吸收式冷热联 供系统的循环工质浓度；并通过降低所述第一储罐的液位高度和增加所述第二 储罐的液位高度，来降低所述吸收式冷热联供系统的循环工质浓度，进而实现 循环工质浓度的大范围调节。
[0011]在本专利技术的一实施例中，所述浓度调节单元还包括连接于所述第一储罐两 端的第一进口阀和第一出口阀以及连接于所述第二储罐的两端的第二进口阀和 第二出口阀，所述第一管路组包括第一管路和第二管路，所述第二管路组包括 第三管路和第四管路，所述第一进口阀通过所述第一管路连接于所述冷热联供 单元，所述第一出口阀通过所述第二管路连接于所述冷热联供单元，所述第二 进口阀通过所述第三管路连接于所述冷热联供单元，所述第二出口阀通过第四 管路连接于所述冷热联供单元，所述浓度调节单元通过控制调节所述第一进口 阀和所述第一出口阀的方式，调节所述第一储罐的液位高度，并通过控制调节 所述第二进口阀和第二出口阀的方式，调节所述第二储罐的液位高度，从而实 现对循环工质浓度的大范围调节。
[0012]在本专利技术的一实施例中，所述第一储罐为溶液储罐，所述第二储罐为工质 储罐，所述浓度调节单元包括连接于所述第一储罐的溶液泵和连接于所述第二 储罐的液氨工质泵，所述浓度调节单元通过所述溶液泵、所述第一进口阀以及 所述第一出口阀来调节所述第一储罐的液位高度，和通过所述液氨工质泵、所 述第二进口阀以及所述第二出口阀来调整所述第二储罐的液位高度。
[0013]在本专利技术的一实施例中，所述冷热联供单元包括连接于所述热源管路的第 一热源管路的冷热联供单元热源进口阀、连接于所述冷热联供单元热源进口阀 的发生器、连接于所述发生器的蒸汽出口的精馏器、以及依次连接于所述精馏 器的冷凝器、制冷工质中间节流阀、所述气液分离器、制冷工质节流阀、蒸发 器，所述冷热联供单元还包括连接于所述发生器的溶液热交换器、连接于所述 溶液热交换器的溶液节流阀、连接于所述溶液节流阀的吸收器、以及连接于所 述吸收器和所述溶液热交换器的第一溶液循环泵，其中，
[0014]所述加热单元的所述热源介质通过所述第一热源管路和所述冷热联供单元 热源进口阀进入所述发生器完成换热，随后通过所述热源管路的第二热源管路 返回所述加热单元；所述发生器中的溶液与所述热源介质完成发生过程，完成 发生过程后产生的稀溶液依次经过所述溶液热交换器和所述溶液节流阀后进入 所述吸收器，发生过程产生的制冷工质蒸汽进入所述精馏器中完成提纯过程， 随后进入所述冷凝器释放冷凝热成为饱和液，并通过所述制冷工质中间节流阀 进入所述气液分离器进行气液分离，气液分离得到的液相工质通过所述制冷工 质节流阀进入所述蒸发器完成制冷过程，为所述末端用户单元提供冷量产品， 完成蒸发后的制冷工质进入所述吸收器中，被所述吸收器中的溶液吸收释放吸 收热，所述吸收器释放的吸收热连同所述冷凝器释放的冷凝热为所述末端用户 单元提供热能产品，完成吸收过程的溶液通过所述第一溶液循环泵和所述溶液 热交换器返回所述发生器，完成所述吸收式冷热联供系统的工质循环过程。
[0015]在本专利技术的一实施例中，所述第一储罐为溶液储罐，所述第二储罐为工质 储罐，所述浓度调节单元还包括连接于所述第一储罐和所述加热单元的浓度调 节单元热源进口
阀，所述第一进口阀通过所述第一管路连接于所述发生器的出 口管路，所述第一出口阀通过所述第二管路连接于所述发生器，所述第二进口 阀通过所述第三管路连接于所述制冷工质中间节流阀的进口管路，所述第二出 口阀通过所述第四管路连接于所述气液分离器，其中，
[0016]所述吸收式冷热联供系统通过控制所述制冷工质中间节流阀和所述制冷工 质节流阀的开度来调节所述气液分离器中制冷工质的液位高度，从而实现对循 环工质浓度的小范围调节，所述吸收式冷热联供系统通过控制所述冷热联供单 元热源进口阀、所述浓度调节单元热源进口阀、所述第一出口阀、所述第一进 口阀、所述第二进口阀、所述第二出口阀、所述制冷工质中间节流阀、所述制 冷工质节流阀以及所述溶液节流阀的开度来调节所述溶液储罐和所述工质储罐 的液位高度，从而实现对循环工质浓度的大范围调节。
[0017]在本专利技术的一实施例中，所述冷热联供单元包括连接于所述热源管路的第 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸收式冷热联供系统及其循环工质浓度调节方法，其特征在于，包括：末端用户单元；冷热联供单元，所述冷热联供单元通过载冷介质管路和载热介质管路连接于所述末端用户单元，用于为所述末端用户单元提供冷量产品和热能产品，并用于小范围调节所述吸收式冷热联供系统中循环工质浓度；加热单元，所述加热单元通过热源管路连接于所述冷热联供单元，用于将热能传递给热源介质，并通过所述热源管路将所述热源介质传递给所述冷热联供单元，以为所述冷热联供单元提供能量驱动；以及浓度调节单元，所述浓度调节单元连接于所述冷热联供单元，用于在所述吸收式冷热联供系统的工况变化差异较大时，大范围调节所述吸收式冷热联供系统的循环工质浓度。2.根据权利要求1所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述浓度调节单元包括通过第一管路组连接于所述冷热联供单元的第一储罐和通过第二管路组连接于所述冷热联供单元的第二储罐，所述冷热联供单元包括气液分离器，所述吸收式冷热联供系统通过调节所述气液分离器的液位高度，来实现对循环工质浓度的小范围调节，并通过调整所述第一储罐和所述第二储罐的液位高度，来实现对循环工质浓度的大范围调节和维持所述吸收式冷热联供系统中的循环工质的充注量。3.根据权利要求2所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述冷热联供单元通过增加所述气液分离器中的液位高度，来降低所述吸收式冷热联供系统的循环工质浓度，并通过降低所述气液分离器中的工质液位高度，来增加所述吸收式冷热联供系统的循环工质浓度，进而实现循环工质浓度的小范围调节；所述浓度调节单元通过增加所述第一储罐的液位高度和降低所述第二储罐的液位高度，来提高所述吸收式冷热联供系统的循环工质浓度；并通过降低所述第一储罐的液位高度和增加所述第二储罐的液位高度，来降低所述吸收式冷热联供系统的循环工质浓度，进而实现循环工质浓度的大范围调节。4.根据权利要求3所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述浓度调节单元还包括连接于所述第一储罐两端的第一进口阀和第一出口阀以及连接于所述第二储罐的两端的第二进口阀和第二出口阀，所述第一管路组包括第一管路和第二管路，所述第二管路组包括第三管路和第四管路，所述第一进口阀通过所述第一管路连接于所述冷热联供单元，所述第一出口阀通过所述第二管路连接于所述冷热联供单元，所述第二进口阀通过所述第三管路连接于所述冷热联供单元，所述第二出口阀通过第四管路连接于所述冷热联供单元，所述浓度调节单元通过控制调节所述第一进口阀和所述第一出口阀的方式，调节所述第一储罐的液位高度，并通过控制调节所述第二进口阀和第二出口阀的方式，调节所述第二储罐的液位高度，从而实现对循环工质浓度的大范围调节。5.根据权利要求4所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述第一储罐为溶液储罐，所述第二储罐为工质储罐，所述浓度调节单元包括连接于所述第一储罐的溶液泵和连接于所述第二储罐的液氨工质泵，所述浓度调节单元通过所述溶液泵、所述第一进口阀以及所述第一出口阀来调节所述第一储罐的液位高度，和通过所述液氨工质泵、所述第二进口阀以及所述第二出口阀来调整所述第二储罐的液位高度。6.根据权利要求4所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述冷热联供单元包括连接于所述热源管路的第一热源管路的冷热联供单元热源进口阀、连接于所述冷热联供单元
热源进口阀的发生器、连接于所述发生器的蒸汽出口的精馏器、以及依次连接于所述精馏器的冷凝器、制冷工质中间节流阀、所述气液分离器、制冷工质节流阀、蒸发器，所述冷热联供单元还包括连接于所述发生器的溶液热交换器、连接于所述溶液热交换器的溶液节流阀、连接于所述溶液节流阀的吸收器、以及连接于所述吸收器和所述溶液热交换器的第一溶液循环泵，其中，所述加热单元的所述热源介质通过所述第一热源管路和所述冷热联供单元热源进口阀进入所述发生器完成换热，随后通过所述热源管路的第二热源管路返回所述加热单元；所述发生器中的溶液与所述热源介质完成发生过程，完成发生过程后产生的稀溶液依次经过所述溶液热交换器和所述溶液节流阀后进入所述吸收器，发生过程产生的制冷工质蒸汽进入所述精馏器中完成提纯过程，随后进入所述冷凝器释放冷凝热成为饱和液，并通过所述制冷工质中间节流阀进入所述气液分离器进行气液分离，气液分离得到的液相工质通过所述制冷工质节流阀进入所述蒸发器完成制冷过程，为所述末端用户单元提供冷量产品，完成蒸发后的制冷工质进入所述吸收器中，被所述吸收器中的溶液吸收释放吸收热，所述吸收器释放的吸收热连同所述冷凝器释放的冷凝热为所述末端用户单元提供热能产品，完成吸收过程的溶液通过所述第一溶液循环泵和所述溶液热交换器返回所述发生器，完成所述吸收式冷热联供系统的工质循环过程。7.根据权利要求6所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述第一储罐为溶液储罐，所述第二储罐为工质储罐，所述浓度调节单元还包括连接于所述第一储罐和所述加热单元的浓度调节单元热源进口阀，所述第一进口阀通过所述第一管路连接于所述发生器的出口管路，所述第一出口阀通过所述第二管路连接于所述发生器，所述第二进口阀通过所述第三管路连接于所述制冷工质中间节流阀的进口管路，所述第二出口阀通过所述第四管路连接于所述气液分离器，其中，所述吸收式冷热联供系统通过控制所述制冷工质中间节流阀和所述制冷工质节流阀的开度来调节所述气液分离器中制冷工质的液位高度，从而实现对循环工质浓度的小范围调节，所述吸收式冷热联供系统通过控制所述冷热联供单元热源进口阀、所述浓度调节单元热源进口阀、所述第一出口阀、所述第一进口阀、所述第二进口阀、所述第二出口阀、所述制冷工质中间节流阀、所述制冷工质节流阀以及所述溶液节流阀的开度来调节所述溶液储罐和所述工质储罐的液位高度，从而实现对循环工质浓度的大范围调节。8.根据权利要求4所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述冷热联供单元包括连接于所述热源管路的第一热源管路的冷热联供单元热源进口阀、连接于所述冷热联供单元热源进口阀的发生器、连接于所述发生器的蒸汽出口的精馏器、以及依次连接于所述精馏器的冷凝器、制冷工质中间节流阀、中间蒸发器、所述气液分离器、制冷工质节流阀、蒸发器，所述冷热联供单元还包括连接于所述发生器的溶液中间节流阀、连接于所述溶液中间节流阀的中间吸收器、连接于所述中间吸收器的溶液节流阀、连接于所述溶液节流阀的吸收器、以及连接于所述吸收器和所述中间吸收器的第一溶液循环泵，其中，所述热源介质通过所述第一热源管路和所述冷热联供单元热源进口阀进入所述发生器完成换热，随后通过所述热源管路的第二热源管路返回所述加热单元；所述发生器中的溶液与所述热源介质完成发生过程，完成发生过程后产生的稀溶液经过所述溶液中间节流阀进入所述中间吸收器，发生过程产生的制冷工质蒸汽进入所述精馏器中完成提纯过程，
随后进入所述冷凝器释放冷凝热成为饱和液，并通过所述制冷工质中间节流阀进入所述中间蒸发器回收所述加热单元所产生的烟气中的热量，回收热量后的制冷工质进入所述气液分离器进行气液分离，其中，气液分离得到的气相工质进入所述中间吸收器中完成中间吸收过程，并产生中间浓度溶液，所述中间浓度溶液通过所述溶液节流阀进入所述吸收器；气液分离得到的液相工质通过所述制冷工质节流阀进入所述蒸发器完成制冷过程，为所述末端用户单元提供冷量产品，完成蒸发后的制冷工质进入所述吸收器中，被所述吸收器中的溶液吸收而释放吸收热，所述吸收器释放的吸收热连同所述冷凝器释放的冷凝热为所述末端用户单元提供热能产品，完成吸收过程的溶液通过所述第一溶液循环泵和所述中间吸收器返回所述发生器，完成所述吸收式冷热联供系统的工质循环过程。9.根据权利要求8所述的吸收式冷热联供系统，其特征在于，所述第一储罐为溶液储罐，所述第二储罐为工质储罐，所述浓度调节单元还包括连接于所述第一储罐和所述第一出口阀之间的第二溶液循环泵，所述第一进口阀通过所述第一管路连接于所述发生器，所述第一出口阀通过所述第二管路连接于所述发生器，所述第二进口阀通过所述第三管路连接于所述制冷工质中间节流阀的进口管路，所述第二出口阀通过所述第四管路所述制冷工质节流阀的进口管路，其中，所述吸收式冷热联供系统通过控制所述制冷工质中间节流阀和所述制冷工质节流阀的开度来调节所述气液分离器中制冷工质的液位高度，从而实现对循环工质浓度的小范围调节，所述吸收式冷热联供系统通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：公茂琼，白银，鹿丁，刘子健，郭浩，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：