一種三聯(lián)供與熱泵余熱利用耦合系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種三聯(lián)供與熱泵余熱利用耦合系統(tǒng)，特別針對(duì)燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)中的煙氣余熱以及機(jī)組的冷卻水余熱與吸收式熱泵機(jī)組的耦合系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)因其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)以及較高的能源利用率，開始在環(huán)境日益惡化的今天被逐漸重視。冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)主要利用天然氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，由吸收式冷熱水機(jī)組利用發(fā)電機(jī)排出的高溫?zé)煔庖约案邷馗滋姿挠酂徇M(jìn)行制冷或供熱，此部分利用的煙氣余熱主要為顯熱，由于天然氣成分主要為甲烷，燃燒后煙氣中含有大量的水蒸氣，其冷凝過程會(huì)釋放大量潛熱，潛熱占天然氣燃燒放熱量的10%左右，因此潛熱回收對(duì)于提高天然氣利用率有重要作用。
[0003]一般三聯(lián)供能源站需設(shè)置電制冷機(jī)組以及鍋爐作為調(diào)峰設(shè)備，保障用戶末端負(fù)荷供能。燃?xì)忮仩t排放的煙氣同樣包含大量的顯熱以及潛熱，目前回收部分主要為煙氣顯熱。
[0004]熱泵利用發(fā)電機(jī)余熱后供能不足部分需要進(jìn)行部分補(bǔ)燃，吸收式冷熱水機(jī)組以及電制冷機(jī)組需設(shè)置冷卻塔提供冷卻水對(duì)冷凝器進(jìn)行降溫以保證機(jī)組正常工作，冷卻水帶走大量熱量通過冷卻塔散失在外界環(huán)境中，造成資源的浪費(fèi)。
[0005]而熱泵系統(tǒng)可以通過輸入少量的高品位能源(如電能)實(shí)現(xiàn)將能源由低品位熱能向高品位熱能轉(zhuǎn)移，是一種無污染可再生能源技術(shù)，以地源熱泵為例，其需要進(jìn)行打井抽取環(huán)境中的低品位熱源，打井費(fèi)用及占地成本較高。
[0006]作為兩種清潔能源的供應(yīng)方式，三聯(lián)供系統(tǒng)與熱泵系統(tǒng)一直被割裂開來分別供能。為解決三聯(lián)供低品位熱量的浪費(fèi)問題，以及熱泵系統(tǒng)占地、費(fèi)用問題，本實(shí)用新型進(jìn)行創(chuàng)新性研宄兩者相互耦合的方式。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種回收煙氣潛熱及冷卻水余熱的三聯(lián)供與熱泵余熱利用耦合系統(tǒng)。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0009]一種三聯(lián)供與熱泵余熱利用耦合系統(tǒng)，其特征在于:它包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(1)、吸收式冷熱水機(jī)組(2)、熱泵(10)、鍋爐(3)、冷卻塔(11)、散熱水箱(5)、煙水換熱器(7)、高溫水換熱器(9)、低溫水換熱器(8)、引風(fēng)機(jī)(4);
[0010]燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(I)的排煙道與吸收式冷熱水機(jī)組(2)的煙道進(jìn)口相連，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)
(I)的高溫缸套水出水管與吸收式冷熱水機(jī)組⑵的進(jìn)水口相連，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)⑴的排煙道和鍋爐(3)的排煙道與三通閥的兩端連接，該三通閥的另一端與引風(fēng)機(jī)(4) 一端連接，該引風(fēng)機(jī)(4)的另一端與煙水換熱器(7)的煙氣輸入端(7-2)連接；
[0011]吸收式冷熱水機(jī)組(2)的冷卻水出水管與低溫水換熱器(8)的進(jìn)水端連接，該低溫水換熱器(8)的出水管與吸收式冷熱水機(jī)組(2)的回水端連接；
[0012]燃?xì)獍l(fā)電機(jī)⑴的中冷水管出水管(22)與高溫水換熱器(9)的進(jìn)水端連接，該高溫水換熱器(9)的出水管(23)與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(I)的中冷水回水端連接；
[0013]熱泵(10)供水出口依次與高溫水換熱器、低溫水換熱器以及煙水換熱器的進(jìn)出口相連，最后接至熱泵(10)供水進(jìn)口。
[0014]其中，所述熱泵(10)出水管依次經(jīng)過高溫水換熱器(9)、溫水換熱器(8)、煙氣換熱器(7)，流進(jìn)熱泵供水管，形成串聯(lián)封閉系統(tǒng)；在熱泵(10)兩端并聯(lián)有冷卻塔(11)。
[0015]其中，所述煙水換熱器采用分層設(shè)計(jì)，煙氣流通通道與水流通道相互間隔，且流通方向一致。
[0016]其中，所述煙水換熱器采用防腐蝕材料制成，換熱板(7-6)頂面以及煙水換熱器底面為坡度設(shè)計(jì)，回收冷凝水；換熱板(7-6)上表面及煙水換熱器(7)底面均為斜坡形與水平面的夾角分別為小于90度的B和A。
[0017]其中，所述煙水換熱器冷凝水出口連接一水質(zhì)處理裝置，對(duì)冷凝水進(jìn)行處理后回收。
[0018]其中，吸收式冷熱水機(jī)組(2)與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(I)之間連接有缸套水回水管(21)，在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)(I)的高溫缸套水出水管(20)上串聯(lián)有第一電動(dòng)三通閥(14)和第二電動(dòng)三通閥(19)，在第一電動(dòng)三通閥(14)與缸套水回水管(21)之間并聯(lián)有散熱水箱(5)，在中冷水管出水管(22)上串聯(lián)有第三電動(dòng)三通閥￠)，該第三電動(dòng)三通閥￠)的第三端與第二電動(dòng)三通閥(19)的第三端連接；在高溫水換熱器(9)的出水管(23)上串聯(lián)有第四電動(dòng)三通閥
(24)，該第四電動(dòng)三通閥(24)的第三端與缸套水回水管(21)連接。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果是:所述耦合系統(tǒng)將三聯(lián)供系統(tǒng)所排放的低品位的能源創(chuàng)新性的應(yīng)用于熱泵系統(tǒng)，并通過自身發(fā)電滿足熱泵系統(tǒng)的電負(fù)荷需求:冬季，發(fā)電機(jī)、直燃機(jī)以及鍋爐共同開機(jī)向用戶提供熱負(fù)荷，此時(shí)熱泵通過提取發(fā)電機(jī)、直燃機(jī)冷卻水余熱以及鍋爐、直燃機(jī)煙氣余熱進(jìn)行制熱，供給用戶端熱負(fù)荷，此時(shí)發(fā)電機(jī)及直燃機(jī)冷卻水溫度下降，再次返回機(jī)組進(jìn)行降溫，如此循環(huán)從而提高能源綜合利用率；夏季，由三聯(lián)供系統(tǒng)及熱泵系統(tǒng)共同滿足用戶端冷負(fù)荷需求，三聯(lián)供冷卻水及熱泵系統(tǒng)進(jìn)水均由冷卻塔進(jìn)行散熱。
【附圖說明】
[0020]圖1是三聯(lián)供系統(tǒng)與熱泵系統(tǒng)耦合原理圖；其中1、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，2、吸收式冷熱水機(jī)組，3、鍋爐，4、引風(fēng)機(jī)，5、散熱水箱，6、電動(dòng)三通閥，7、煙水換熱器，8、低溫水換熱器，9、高溫水換熱器，10、熱泵，11、冷卻塔，12、用戶末端。
[0021]圖2是煙水換熱器7的結(jié)構(gòu)示意圖；其中7-1、預(yù)熱水進(jìn)口，7-2、煙氣進(jìn)口，7-3、煙氣出口(排煙)，7-4、預(yù)熱水出口，7-5、水質(zhì)處理箱，7-6、換熱板。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合三聯(lián)供與熱泵系統(tǒng)耦合原理圖及實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0023]參見圖1、圖2所示:一種三聯(lián)供與熱泵余熱利用耦合系統(tǒng)，它包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)1、吸收式冷熱水機(jī)組2、熱泵10、鍋爐3、冷卻塔11、散熱水箱5、煙水換熱器7、高溫水換熱器9、低溫水換熱器8、引風(fēng)機(jī)4;
[0024]燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I的排煙道與吸收式冷熱水機(jī)組2的煙道進(jìn)口相連，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I的高溫缸套水出水管與吸收式冷熱水機(jī)組2的進(jìn)水口相連，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I的排煙道和鍋爐3的排煙道與三通閥的兩端連接，該三通閥的另一端與引風(fēng)機(jī)4 一端連接，該引風(fēng)機(jī)4的另一端與煙水換熱器7的煙氣輸入端7-2連接；
[0025]吸收式冷熱水機(jī)組2的冷卻水出水管與低溫水換熱器8的進(jìn)水端連接，該低溫水換熱器8的出水管與吸收式冷熱水機(jī)組2的回水端連接；
[0026]燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I的中冷水管出水管與高溫水換熱器9的進(jìn)水端連接，該高溫水換熱器9的出水管與燃?xì)獍l(fā)電機(jī)I的中冷水回水端連接；
[0027]熱泵10供水出口依次與高溫水換熱器、低溫水換熱器以及煙水換熱器的進(jìn)出口相連，最后接至熱泵10供水進(jìn)口。
[0028]其中，所述熱泵10出水管依次經(jīng)過高溫水換熱器9、溫水換熱器8、煙氣換熱器7，流進(jìn)熱泵供水管，形成串聯(lián)封閉系統(tǒng)；在熱泵10兩端并聯(lián)有冷卻塔11。
[0029]其中，所述煙水換熱器采用分層設(shè)計(jì)，煙氣流通通道與水流通道相互間隔，且流通方向一致。
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