基于热泵新型低温热电冷联供系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于热泵新型低温热电冷联供系统。目前还没有一种结构简单，设计合理，热能利用率高的基于热泵新型低温热电冷联供系统。本发明专利技术包括高压蒸汽管、汽轮机、发电机、凝汽器和锅炉连接管，其特征是：还包括供暖低压蒸汽管、供暖凝水管、电厂余热单效热泵机组、制冷单效吸收式热泵机组、热泵机组回路管、回路循环泵、用户制冷管、冷却塔、冷却塔进水管、冷却塔出水管、冷却水循环泵、电厂循环冷却水管、热泵冷却塔、冷却塔循环管、制热单效吸收式热泵机组、供暖制热管、热泵循环管和用户制热管，供暖低压蒸汽管与制冷单效吸收式热泵机组连接，供暖凝水管与电厂余热单效热泵机组连接。本发明专利技术的结构设计合理，节能环保，热能利用率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热电冷联供系统，尤其是涉及一种基于热泵新型低温热电冷联供系统，属于电厂热泵节能

技术介绍
火力发电机组在提供电力的同时，有大量的凝结热被排入大气。我国目前发电机组平均能耗在O. 32-0. 35kgce/kWh，其中约有45-55%的冷凝热被排入大气，以我国2010年发电总量的80. 3%由火力发电厂提供来计算，约有41413*0. 335/1000*50%=6. 94亿tee被排入大气，这约占我国能源总消耗的五分之一。为了提高采暖一次能源的利用率，人们借助了热泵技术，利用基于热泵的电厂冷凝热技术，人们找到了既能灵活地调节热电负荷，又能尽可能多的利用电厂冷凝热服务于城市供热系统的方法。电厂冷凝热具有品位低、量大、热容大以及集中等特点，目前普遍采用的方法是通过湿冷或空冷冷凝汽轮机乏汽，将冷凝热排入大气。而用于热泵的电厂冷凝热属于50°C以下的低品位热源，湿冷机组可用水做冷却工质，水质优良，水量和温度也比较稳定，因此，电厂循环冷却水是非常优越的水源热泵低位热源，有较好的综合效益。目前，可以采用溴化锂热泵来利用电厂的冷凝热，溴化锂热泵所需的高温热源，可用抽凝机组的采暖抽汽，也可用凝汽机组的回热抽汽。当循环水温度在30°C时，根据高温驱动蒸汽温度等级，可以获得70-90°C的热网供水，热泵COP在1. 5-1. 75间变化。从参数上看，采用单效热泵可以达到甚至超过低真空运行循环水供热系统，不但应用于大型火力发电机组中，对中小型机组也有很大的吸引力。上述采用溴化锂热泵来利用电厂冷凝热的技术可使抽凝机组获得接近背压机组的热效率，大幅度减少冷凝热排放，同时保持抽凝机组对电热负荷变化的灵活性，大幅度提高机组供热量和经济性。单效热泵可以利用汽轮机的低温抽汽，单效热泵与压缩式热泵相t匕，相当于用低品位能源替代高品位的电能，经济价值高。单效热泵容易大型化，它没有像压缩式热泵需要大型压缩机配套，也不像低真空运行系统需对汽轮机进行复杂的维护和改造，目前，单台制热量的单效热泵可达40MW，相当于一台57吨/h的热水锅炉，机组的大型化大大降低制造成本，此外，单效热泵还具有制热量的调节性好以及易自动控制的优点。从供暖要求看，单效热泵对冷凝热温度提升还是太低，若按照设计标准运行，单效热泵最多可以将一次热网侧的回水温度提高20°C，只占热网加热量的2/5，利用的冷凝热按热泵COP=L 5计，只占2/15，供热量中冷凝热含量极少。若以单效热泵经济运行计，热泵加热温度在80°C以下为宜，则加热升温只有10°C，对冷凝热回收的影响更大。为了对设计标准中一次热网的供回水温度进行修正，达到充分利用冷凝热的目的，一般实施中都将供、回水温度分别调整为90°C和60°C，这样就有可能在供热中100%的利用冷凝热和冷凝水。但是，供回水温度降低需要付出的代价是一次管道加粗以及供热站换热器加大。该技术的关健在于一级站高温差单效热泵的设计，高浓度差的溴机设计有相当难度，溴化锂溶液结晶的防止有相当的难度，此外，高温差单效热泵各个温差升温梯级间的合理匹配以及对外界热负荷的适应性都有待进一步提高。目前也有一些热电冷联供系统，例如公开日为2010年08月11日，公开号为CN101799226A的中国专利中，公开了一种增热型热电冷联供系统，该系统由燃气发动机、发电机、吸收式热泵、高温烟气-水换热器、中温烟气-水换热器、低温烟气-水换热器、水-水换热器、溶液除湿系统、地埋管或浅层地下水井或污水换热器以及各种连接管路和阀门等附件组成，该系统可以实现供热、供冷两种工况，在供热和供冷工况下均有多种管路切换形式，以适应不同情形的需要；可使燃气发动机的热量得到充分利用，在冬季充分回收燃气发动机排烟余热，在夏季将低温烟气热量和冷却水热量排入低温热源进行储存，并且同溶液除湿以及生活热水相结合。但是，该增热型热电冷联供系统的结构较为复杂，热能利用率较低。又如公开日为2005年09月28日，公开号为CN1673650的中国专利中，公开了一种基于燃气机热泵和燃气轮机发动机的热电冷三联供系统，该热电冷三联供系统包括燃气供应与排烟系统，余热回收与利用系统，蒸汽压缩制冷系统，蒸汽压缩制冷系统的压缩机由燃气发动机直接驱动，微型燃气轮机发电机发电，使空调系统完全由天然气驱动，该热电冷三联供系统的结构也较为复杂，能源利用率也不高。综上所述，目前还没有一种结构简单，设计合理，性能可靠，热能利用率高的基于热泵新型低温热电冷联供系统，从而降低了电厂冷凝热的利用率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，性能可靠，节能环保，热能利用率高的基于热泵新型低温热电冷联供系统。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是该基于热泵新型低温热电冷联供系统包括高压蒸汽管、汽轮机、发电机、凝汽器和锅炉连接管，所述高压蒸汽管和锅炉连接管的一端均连接在汽轮机上，该汽轮机与发电机连接，所述凝汽器安装在锅炉连接管上，其特点在于还包括供暖低压蒸汽管、供暖凝水管、电厂余热单效热泵机组、制冷单效吸收式热泵机组、热泵机组回路管、回路循环泵、用户制冷管、冷却塔、冷却塔进水管、冷却塔出水管、冷却水循环泵、电厂循环冷却水管、热泵冷却塔、冷却塔循环管、制热单效吸收式热泵机组、供暖制热管、热泵循环管和用户制热管，所述供暖低压蒸汽管与制冷单效吸收式热泵机组连接，该供暖低压蒸汽管的一端连接在汽轮机上；所述供暖凝水管与电厂余热单效热泵机组连接，该供暖凝水管的一端连接在供暖低压蒸汽管上；所述冷却塔进水管的一端连接在凝汽器上，该冷却塔进水管的另一端连接在冷却塔上，所述冷却塔出水管的一端连接在凝汽器上，该冷却塔出水管的另一端连接在冷却塔上，所述冷却水循环泵安装在冷却塔出水管上，位于所述冷却塔进水管一端的循环水水温在25-35°C，位于所述冷却塔出水管一端的循环水水温在20-25°C ;所述电厂循环冷却水管连接在电厂余热单效热泵机组上，所述电厂循环冷却水管的一端连接在冷却塔进水管上，该电厂循环冷却水管的另一端连接在冷却塔出水管上；所述回路循环泵安装在热泵机组回路管上，所述电厂余热单效热泵机组和制冷单效吸收式热泵机组均与热泵机组回路管连接，位于所述热泵机组回路管中的循环水对电厂余热单效热泵机组的供水温度为18-22°C，该电厂余热单效热泵机组相对应的回水温度为60-80°C，位于所述热泵机组回路管中的循环水对制冷单效吸收式热泵机组的供水温度为60-80°C，该制冷单效吸收式热泵机组相对应的回水温度为18-22°C ;所述用户制冷管连接在制冷单效吸收式热泵机组上，所述用户制冷管进制冷单效吸收式热泵机组的一端的温度为11_15°C，该用户制冷管出制冷单效吸收式热泵机组的一端的温度为5-9°C，所述热泵冷却塔和制冷单效吸收式热泵机组均与冷却塔循环管连接，位于所述冷却塔循环管中的循环水对制冷单效吸收式热泵机组的供水温度为26-34°C，该制冷单效吸收式热泵机组相对应的回水温度为35-40°C ;所述供暖制热管与制热单效吸收式热泵机组连接，该供暖制热管的一端连接在供暖低压蒸汽管上；所述热泵循环管连接在制热单效吸收式热泵机组上，所述热泵循环管的一端连接在热泵机组回路管上，该热泵循环管的一端位于回路循环泵和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于热泵新型低温热电冷联供系统，包括高压蒸汽管、汽轮机、发电机、凝汽器和锅炉连接管，所述高压蒸汽管和锅炉连接管的一端均连接在汽轮机上，该汽轮机与发电机连接，所述凝汽器安装在锅炉连接管上，其特征在于：还包括供暖低压蒸汽管、供暖凝水管、电厂余热单效热泵机组、制冷单效吸收式热泵机组、热泵机组回路管、回路循环泵、用户制冷管、冷却塔、冷却塔进水管、冷却塔出水管、冷却水循环泵、电厂循环冷却水管、热泵冷却塔、冷却塔循环管、制热单效吸收式热泵机组、供暖制热管、热泵循环管和用户制热管，所述供暖低压蒸汽管与制冷单效吸收式热泵机组连接，该供暖低压蒸汽管的一端连接在汽轮机上；所述供暖凝水管与电厂余热单效热泵机组连接，该供暖凝水管的一端连接在供暖低压蒸汽管上；所述冷却塔进水管的一端连接在凝汽器上，该冷却塔进水管的另一端连接在冷却塔上，所述冷却塔出水管的一端连接在凝汽器上，该冷却塔出水管的另一端连接在冷却塔上，所述冷却水循环泵安装在冷却塔出水管上，位于所述冷却塔进水管一端的循环水水温在25?35℃，位于所述冷却塔出水管一端的循环水水温在20?25℃；所述电厂循环冷却水管连接在电厂余热单效热泵机组上，所述电厂循环冷却水管的一端连接在冷却塔进水管上，该电厂循环冷却水管的另一端连接在冷却塔出水管上；所述回路循环泵安装在热泵机组回路管上，所述电厂余热单效热泵机组和制冷单效吸收式热泵机组均与热泵机组回路管连接，位于所述热泵机组回路管中的循环水对电厂余热单效热泵机组的供水温度为18?22℃，该电厂余热单效热泵机组相对应的回水温度为60?80℃，位于所述热泵机组回路管中的循环水对制冷单效吸收式热泵机组的供水温度为60?80℃，该制冷单效吸收式热泵机组相对应的回水温度为18?22℃；所述用户制冷管连接在制冷单效吸收式热泵机组上，所述用户制冷管进制冷单效吸收式热泵机组的一端的温度为11?15℃，该用户制冷管出制冷单效吸收式热泵机组的一端的温度为5?9℃，所述热泵冷却塔和制冷单效吸收式热泵机组均与冷却塔循环管连接，位于所述冷却塔循环管中的循环水对制冷单效吸收式热泵机组的供水温度为26?34℃，该制冷单效吸收式热泵机组相对应的回水温度为35?40℃；所述供暖制热管与制热单效吸收式热泵机组连接，该供暖制热管的一端连接在供暖低压蒸汽管上；所述热泵循环管连接在制热单效吸收式热泵机组上，所述热泵循环管的一端连接在热泵机组回路管上，该热泵循环管的一端位于回路循环泵和制冷单效吸收式热泵机组之间，所述热泵循环管的另一端连接在热泵机组回路管上，该热泵循环管的另一端位于电厂余热单效热泵机组和制冷单效吸收式热泵机组之间，所述热泵循环管对制热单效吸收式热泵机组的供水温度为60?80℃，该制热单效吸收式热泵机组对热泵循环管的回水温度为18?22℃；所述用户制热管与制热单效吸收式热泵机组连接，所述用户制热管进制热单效吸收式热泵机组的一端的温度为52?60℃，该用户制热管出制热单效吸收式热泵机组的一端的温度为62?75℃。...

【技术特征摘要】
1.一种基于热泵新型低温热电冷联供系统，包括高压蒸汽管、汽轮机、发电机、凝汽器和锅炉连接管，所述高压蒸汽管和锅炉连接管的一端均连接在汽轮机上，该汽轮机与发电机连接，所述凝汽器安装在锅炉连接管上，其特征在于:还包括供暖低压蒸汽管、供暖凝水管、电厂余热单效热泵机组、制冷单效吸收式热泵机组、热泵机组回路管、回路循环泵、用户制冷管、冷却塔、冷却塔进水管、冷却塔出水管、冷却水循环泵、电厂循环冷却水管、热泵冷却塔、冷却塔循环管、制热单效吸收式热泵机组、供暖制热管、热泵循环管和用户制热管，所述供暖低压蒸汽管与制冷单效吸收式热泵机组连接，该供暖低压蒸汽管的一端连接在汽轮机上；所述供暖凝水管与电厂余热单效热泵机组连接，该供暖凝水管的一端连接在供暖低压蒸汽管上；所述冷却塔进水管的一端连接在凝汽器上，该冷却塔进水管的另一端连接在冷却塔上，所述冷却塔出水管的一端连接在凝汽器上，该冷却塔出水管的另一端连接在冷却塔上，所述冷却水循环泵安装在冷却塔出水管上，位于所述冷却塔进水管一端的循环水水温在25-35°C，位于所述冷却塔出水管一端的循环水水温在20-25°C ;所述电厂循环冷却水管连接在电厂余热单效热泵机组上，所述电厂循环冷却水管的一端连接在冷却塔进水管上，该电厂循环冷却水管的另一端连接在冷却塔出水管上；所述回路循环泵安装在热泵机组回路管上，所述电厂余热单效热泵机组和制冷单效吸收式热泵机组均与热泵机组回路管连接，位于所述热泵机组回路管中的循环水对电厂余热单效热泵机组的供水温度为18-22°C，该电厂余热单效热泵机组相对应的回水温度为60-80°C，位于所述热泵机组回路管中的循环水对制冷单效吸收式热泵机组的供水温度为60-80°C，该制冷单效吸收式热泵机组相对应的回水温度为18-22°C ;所述用户制冷管连接在制冷单效吸收式热泵机组上，所述用户制冷管进制冷单效吸收式热泵机组的一端的温度为11_15°C，该用户制冷管出制冷单效吸收式热泵机组的一端的温度为5-9°C，所述热泵冷却塔和制冷单效吸收式热泵机组均与冷却塔循环管连接，位于所述冷却塔循环管中的循环水对制冷单效吸收式热泵机组的供水温度为26-34°C，该制冷单效吸收式热泵机组相对应的回水温度为35-40°C ;所述供暖制热管与制热单效吸收式热泵机组连接，该供暖制热管的一端连接在供暖低压蒸汽管上；所述热泵循环管连接在制热单效吸收式热泵机组上，所述热泵循环管的一端连接在热泵机组回路管上，该热泵循环管的一端位于回路循环泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亚才，陈裕华，鲍献忠，王伟军，余建良，黄定雄，方韬，
申请(专利权)人：杭州能源投资管理有限公司，
类型：发明
国别省市：