【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及长距离输热系统，尤其涉及一种提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统。
技术介绍
1、我国能源消耗总量的70％来源于工业生产，而工业能耗的50％可以转化为工业余热。目前我国的工业余热回收率还比较低，只有30％，对工业生产余热的回收利用将对节能减排做出极大贡献。按照温度范围，工业余热可以分为高温余热(>650℃)、中温余热(230℃～650℃)和低温余热(<230℃)，而温度在200℃以下的余热资源占比达到64％，通过吸收式热泵能够有效回收中低温余热。
2、在实际场景中，产生大量余热的工业区与需求热源采暖的住宅区往往相距较远，能达到几十至几百千米，需要实施长距离(一般在10千米以上)的热能输送。传统的热水显热输送系统性能依赖保温材料与厚度。地沟敷设是我国供热管道主要的敷设方式，根据对珍珠岩保温的供热管网测试，每千米温降达到10℃～20℃，能源浪费严重。使用保温性能更好的气凝胶绝热毡等作为输送管路的保温材料时，全年保温成本高达337元/米，昂贵的成本极大地限制了热能的长距离输送。发展低热损的热能输送技术，扩大供热半径，加强余热利用，是节能减排的重要研究方向。
3、因此，本领域的技术人员致力于开发一种提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，以克服现有技术存在的问题。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是：
2、1、吸收式循环的驱动热源温度较高，单级吸收器-发生器回热(gene
3、2、热源侧与用热侧相距较远，热能的长距离输送损失较大。
4、3、吸收式长距离输热系统的输出热能水平较低，最高采暖温度为50℃。
5、为实现上述目的，本专利技术提供了一种提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，包括余热热源、供热端、高压发生器、高压吸收器、低压发生器、低压吸收器、提质供热发生器、提质供热吸收器，所述高压发生器和高压吸收器设置在靠近所述余热热源处，并被配置成将所述余热热源的余热能量转化为溶液浓度差以产生稀氨溶液与浓氨溶液，所述低压发生器和低压吸收器以及所述提质供热发生器和提质供热吸收器设置在靠近所述供热端处，并分别被配置成为用户提供不同品质的热能；所述余热热源和供热端之间利用长距离再吸收循环输送段连接，输送工质为稀氨溶液、浓氨溶液与混合浓度氨溶液。
6、进一步地，所述高压发生器与所述余热热源相连，并被配置成吸收所述余热热源的中低温余热热量以产生稀氨溶液与第一氨蒸汽，并将所述第一氨蒸气输送至所述高压吸收器中；所述低压发生器被配置成吸收环境热量产生第二氨蒸汽和第二溶液，并将所述第二氨蒸汽输送至所述低压吸收器；所述提质供热发生器被配置吸收来自所述低压吸收器的热量生产第八溶液和第三氨蒸气，并将所述第三氨蒸气输送至所述提质供热发生器。
7、进一步地，所述长距离再吸收循环输送段包括溶液分离罐、溶液混合罐、提质供热溶液混合罐、稀溶液输送管路、混合溶液输送管路、浓溶液输送管路，所述高压发生器产生的稀氨溶液经热源侧换热器、稀溶液输送泵、所述稀溶液输送管路、用户侧换热器通过第一三通阀分两路，一路作为第十溶液经稀溶液节流阀进入所述低压吸收器吸收来自所述低压发生器吸收环境热量产生的低温低压氨蒸汽的放热，产生第一溶液，所述第一溶液经所述用户侧换热器与所述稀氨溶液换热后，进入所述溶液混合罐与所述第二溶液混合生成所述混合浓度氨溶液，另一路作为第五溶液经提质供热稀溶液换热器、提质供热稀溶液节流阀进入所述提质供热吸收器吸收所述第三氨蒸气产生第七溶液，所述第七溶液经所述提质供热稀溶液换热器与所述第五溶液换热后进入提质供热溶液混合罐；所述混合浓度氨溶液经混合溶液输送泵、所述混合溶液输送管路通过所述溶液分离罐将输送至热源侧的所述混合浓度氨溶液分离为第三溶液和第四溶液，所述第三溶液经过所述热源侧换热器进行预热后进入所述高压发生器，所述第四溶液进入所述高压吸收器吸收来自所述高压发生器的第一氨蒸汽放出热量，生成所述浓氨溶液，所述浓氨溶液经浓溶液输送泵加压后进入所述浓溶液输送管路，通过第二三通阀分两路，一路作为第十一溶液经浓溶液节流阀进入所述低压发生器吸收环境热量，产生所述第二氨蒸汽和第二溶液，另一路作为第六溶液经提质供热浓溶液换热器、提质供热浓溶液节流阀进入所述提质供热发生器，所述第八溶液经所述提质供热浓溶液换热器与所述第六溶液换热，进入所述提质供热混合罐与所述第七溶液混合生成第九溶液，经提质供热截止阀流向所述溶液混合罐。
8、进一步地，包括第三三通阀、第四三通阀、供热端第一三通阀、供热端第二三通阀，所述供热端返回的回水通过所述供热端第二三通阀分为两路，一路作为第二回水进入所述提质供热吸收器吸热后，形成第二供水；另一路作为第一回水经所述第三三通阀进入所述低压吸收器后经所述第四三通阀后形成第一供水，所述第一供水和第二供水经所述供热端第一三通阀形成提供给所述供热端热量的供水，所述第四三通阀的另一端作为第三供水经所述低压吸收器吸取吸收热后流向所述提质供热吸收器提供热量后，形成第三回水，经所述第三三通阀的另一端流回所述低压吸收器。
9、进一步地，所述系统的运行模式包括普通供热模式与提质供热模式，在所述供热端用能需求温度不高于50℃时采用所述普通供热模式，用能需求温度范围高于50℃低于80℃时采用所述提质供热模式。
10、进一步地，当所述系统运行在所述普通供热模式时，所述第一三通阀被操作成使得所述稀氨溶液流通、所述第十溶液流通、所述第五溶液断流；所述第二三通阀被操作成使得所述浓氨溶液流通、所述第十一溶液流通、所述第六溶液断流；所述提质供热截止阀关闭；所述第三三通阀被操作成使得所述第一回水流通、所述第三回水断流；所述第四三通阀被操作成使得所述第一供水流通、所述第三供水断流；所述供热端第一三通阀被操作成使得所述供水流通、所述第一供水流通、所述第二供水断流；所述供热端第二三通阀被操作成使得所述回水流通、所述第一回水流通、所述第二回水断流。
11、进一步地，当所述系统运行在所述提质供热模式时，所述第一三通阀被操作成使得所述稀氨溶液流通、所述第十溶液流通、所述第五溶液流通；所述第二三通阀被操作成使得所述浓氨溶液流通、所述第十一溶液流通、所述第六溶液流通；所述提质供热截止阀开启；所述第三三通阀被操作成使得所述第一回水断流、所述第三回水流通；所述第四三通阀被操作成使得所述第一供水断流、所述第三供水流通；所述供热端第一三通阀被操作成使得所述供水流通、所述第一供水断流、所述第二供水流通；所述供热端第二三通阀被操作成使得所述回水流通、所述第一回水断流、所述第二回水流通。
12、进一步地，所述稀氨溶液、浓氨溶液与混合浓度氨溶液分别在所述稀溶液输送管路、浓溶液输送管路、混合溶液输送管路中能够与环境基本无温差传输。
13、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，包括余热热源、供热端、高压发生器、高压吸收器、低压发生器、低压吸收器、提质供热发生器、提质供热吸收器，所述高压发生器和高压吸收器设置在靠近所述余热热源处，并被配置成将所述余热热源的余热能量转化为溶液浓度差以产生稀氨溶液与浓氨溶液，所述低压发生器和低压吸收器以及所述提质供热发生器和提质供热吸收器设置在靠近所述供热端处，并被配置成为用户提供不同品质的热能；所述余热热源和供热端之间利用长距离再吸收循环输送段连接，输送工质为稀氨溶液、浓氨溶液与混合浓度氨溶液。
2.如权利要求1所述的提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，所述高压发生器与所述余热热源相连，并被配置成吸收所述余热热源的中低温余热热量以产生稀氨溶液与第一氨蒸汽，并将所述第一氨蒸气输送至所述高压吸收器中；所述低压发生器被配置成吸收环境热量产生第二氨蒸汽和第二溶液，并将所述第二氨蒸汽输送至所述低压吸收器；所述提质供热发生器被配置吸收来自所述低压吸收器的热量产生第八溶液和第三氨蒸气，并将所述第三氨蒸气输送至所述提质供热发生器。>
3.如权利要求2所述的提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，所述长距离再吸收循环输送段包括溶液分离罐、溶液混合罐、提质供热溶液混合罐、稀溶液输送管路、混合溶液输送管路、浓溶液输送管路，所述高压发生器产生的稀氨溶液经热源侧换热器、稀溶液输送泵、所述稀溶液输送管路、用户侧换热器通过第一三通阀分两路，一路作为第十溶液经稀溶液节流阀进入所述低压吸收器吸收来自所述低压发生器吸收环境热量产生的低温低压氨蒸汽的放热，产生第一溶液，所述第一溶液经所述用户侧换热器与所述稀氨溶液换热后，进入所述溶液混合罐与所述第二溶液混合生成所述混合浓度氨溶液，另一路作为第五溶液经提质供热稀溶液换热器、提质供热稀溶液节流阀进入所述提质供热吸收器吸收所述第三氨蒸气产生第七溶液，所述第七溶液经所述提质供热稀溶液换热器与所述第五溶液换热后进入提质供热溶液混合罐；所述混合浓度氨溶液经混合溶液输送泵、所述混合溶液输送管路通过所述溶液分离罐将输送至热源侧的所述混合浓度氨溶液分离为第三溶液和第四溶液，所述第三溶液经过所述热源侧换热器进行预热后进入所述高压发生器，所述第四溶液进入所述高压吸收器吸收来自所述高压发生器的第一氨蒸汽放出热量，生成所述浓氨溶液，所述浓氨溶液经浓溶液输送泵加压后进入所述浓溶液输送管路，通过第二三通阀分两路，一路作为第十一溶液经浓溶液节流阀进入所述低压发生器吸收环境热量，产生所述第二氨蒸汽和第二溶液，另一路作为第六溶液经提质供热浓溶液换热器、提质供热浓溶液节流阀进入所述提质供热发生器，所述第八溶液经所述提质供热浓溶液换热器与所述第六溶液换热，进入所述提质供热混合罐与所述第七溶液混合生成第九溶液，经提质供热截止阀流向所述溶液混合罐。
4.如权利要求3所述的提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，包括第三三通阀、第四三通阀、供热端第一三通阀、供热端第二三通阀，所述供热端返回的回水通过所述供热端第二三通阀分为两路，一路作为第二回水进入所述提质供热吸收器吸热后，形成第二供水；另一路作为第一回水经所述第三三通阀进入所述低压吸收器后经所述第四三通阀后形成第一供水，所述第一供水和第二供水经所述供热端第一三通阀形成提供给所述供热端热量的供水，所述第四三通阀的另一端作为第三供水经所述低压吸收器吸取吸收热后流向所述提质供热吸收器提供热量后，形成第三回水，经所述第三三通阀的另一端流回所述低压吸收器。
5.如权利要求4所述的提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，所述系统的运行模式包括普通供热模式与提质供热模式，在所述供热端用能需求温度不高于50℃时采用所述普通供热模式，用能需求温度范围高于50℃低于80℃时采用所述提质供热模式。
6.如权利要求5所述的提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，当所述系统运行在所述普通供热模式时，所述第一三通阀被操作成使得所述稀氨溶液流通、所述第十溶液流通、所述第五溶液断流；所述第二三通阀被操作成使得所述浓氨溶液流通、所述第十一溶液流通、所述第六溶液断流；所述提质供热截止阀关闭；所述第三三通阀被操作成使得所述第一回水流通、所述第三回水断流；所述第四三通阀被操作成使得所述第一供水流通、所述第三供水断流；所述供热端第一三通阀被操作成使得所述供水流通、所述第一供水流通、所述第二供水断流；所述供热端第二三通阀被操作成使得所述回水流通、所述第一回水流通、所述第二回水断流。
7.如权利要求5所述的提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，...
【技术特征摘要】
1.一种提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，包括余热热源、供热端、高压发生器、高压吸收器、低压发生器、低压吸收器、提质供热发生器、提质供热吸收器，所述高压发生器和高压吸收器设置在靠近所述余热热源处，并被配置成将所述余热热源的余热能量转化为溶液浓度差以产生稀氨溶液与浓氨溶液，所述低压发生器和低压吸收器以及所述提质供热发生器和提质供热吸收器设置在靠近所述供热端处，并被配置成为用户提供不同品质的热能；所述余热热源和供热端之间利用长距离再吸收循环输送段连接，输送工质为稀氨溶液、浓氨溶液与混合浓度氨溶液。
2.如权利要求1所述的提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，所述高压发生器与所述余热热源相连，并被配置成吸收所述余热热源的中低温余热热量以产生稀氨溶液与第一氨蒸汽，并将所述第一氨蒸气输送至所述高压吸收器中；所述低压发生器被配置成吸收环境热量产生第二氨蒸汽和第二溶液，并将所述第二氨蒸汽输送至所述低压吸收器；所述提质供热发生器被配置吸收来自所述低压吸收器的热量产生第八溶液和第三氨蒸气，并将所述第三氨蒸气输送至所述提质供热发生器。
3.如权利要求2所述的提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，所述长距离再吸收循环输送段包括溶液分离罐、溶液混合罐、提质供热溶液混合罐、稀溶液输送管路、混合溶液输送管路、浓溶液输送管路，所述高压发生器产生的稀氨溶液经热源侧换热器、稀溶液输送泵、所述稀溶液输送管路、用户侧换热器通过第一三通阀分两路，一路作为第十溶液经稀溶液节流阀进入所述低压吸收器吸收来自所述低压发生器吸收环境热量产生的低温低压氨蒸汽的放热，产生第一溶液，所述第一溶液经所述用户侧换热器与所述稀氨溶液换热后，进入所述溶液混合罐与所述第二溶液混合生成所述混合浓度氨溶液，另一路作为第五溶液经提质供热稀溶液换热器、提质供热稀溶液节流阀进入所述提质供热吸收器吸收所述第三氨蒸气产生第七溶液，所述第七溶液经所述提质供热稀溶液换热器与所述第五溶液换热后进入提质供热溶液混合罐；所述混合浓度氨溶液经混合溶液输送泵、所述混合溶液输送管路通过所述溶液分离罐将输送至热源侧的所述混合浓度氨溶液分离为第三溶液和第四溶液，所述第三溶液经过所述热源侧换热器进行预热后进入所述高压发生器，所述第四溶液进入所述高压吸收器吸收来自所述高压发生器的第一氨蒸汽放出热量，生成所述浓氨溶液，所述浓氨溶液经浓溶液输送泵加压后进入所述浓溶液输送管路，通过第二三通阀分两路，一路作为第十一溶液经浓溶液节流阀进入所述低压发生器吸收环境热量，产生所述第二氨蒸汽和第二溶液，另一路作为第六溶液经提质供热浓溶液换热器、提质供热浓溶液节流阀进入所述提质供热发生器，所述第八溶液经所述提质供热浓溶液换热器与所述第六溶液换热，进入所述提质供热混合罐与所述第七溶液混合生成第九溶液，经提质供热截止阀流向所述溶液混合罐。
4.如权利要求3所述的提升用户能量品位的氨水溶液再吸收远距离供热系统，其特征在于，包括第三三通阀、第四三通阀、供热端第一三通阀、供热端第二三通阀...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦蓬勃，贾腾，代彦军，寿春晖，彭浩，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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