基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)低品位余熱能源供應(yīng)系統(tǒng)，包括余熱采集子系統(tǒng)、能源站子系統(tǒng)、供熱子系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)和生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過余熱采集子系統(tǒng)回收工業(yè)低品位余熱，使余熱在能源站子系統(tǒng)中集中蓄積并優(yōu)化分配到供熱子系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)和生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)中，滿足城鎮(zhèn)居民和工業(yè)企業(yè)的采暖、用電和生活熱水等多種用能需求，在全年里實(shí)現(xiàn)低品位余熱高效化和規(guī)?；木C合回收利用。
【專利說明】
基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)生產(chǎn)過程中需要消耗大量的能源，并在生產(chǎn)工藝流程中產(chǎn)生大量的余熱。隨著我國(guó)工業(yè)節(jié)能工作的不斷推進(jìn)，中高品味的工業(yè)余熱目前已經(jīng)得到了較為有效的利用，但諸如100 °C以下的液體、400 °C以下的煙氣等工業(yè)低品位余熱，仍廣泛且大量存在于鋼鐵、有色金屬、建材、石化、化工和電力等高能耗行業(yè)中。這部分余熱因其能源品位低，傳統(tǒng)的利用方式無法滿足要求，通常未被充分利用，造成了大量的能源浪費(fèi)，且加劇了環(huán)境污染。
[0003]城鎮(zhèn)居民生活和工業(yè)生產(chǎn)過程中存在著大量的采暖、用電和生活用水等用能需求。這些生產(chǎn)和生活用能主要來自化石能源，造成了嚴(yán)重的大氣污染。尤其是煤炭的大量使用，是北方地區(qū)采暖期霧霾天氣的主要成因之一。因此，在能源消費(fèi)量較大的地區(qū)，若采取有效的方式，將城鎮(zhèn)周邊的工業(yè)企業(yè)所產(chǎn)生的多種低品位余熱綜合回收利用起來，替代化石能源，滿足城鎮(zhèn)居民及工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)生活的用能需求，必將有力推動(dòng)我國(guó)節(jié)能減排和大氣污染防治工作。
[0004]近幾年來，隨著節(jié)能技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些低品位余熱回收利用方法和裝置開始出現(xiàn)。其中:利用低品位余熱供暖開始有了一些小范圍的工程應(yīng)用嘗試;采用有機(jī)朗肯循環(huán)的低品位余熱發(fā)電系統(tǒng)初步進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段;通過熱栗提升余熱品味再加以利用的系統(tǒng)也被提出。然而，這些方法和裝置主要存在以下問題:
[0005]1.從余熱回收側(cè)來看，余熱來源和形式單一。余熱均來自某一工業(yè)企業(yè)的某一種形式的單一熱源，缺少對(duì)不同熱源形式、溫度范圍、余熱量及位置分布的多種余熱資源的綜合考慮；
[0006]2.從余熱利用側(cè)來看，存在諸多限制。比如:若僅用來供暖，會(huì)導(dǎo)致余熱在非采暖期內(nèi)無法使用；若僅用于發(fā)電，能源利用效率不高；而通過新增熱栗來提升余熱品味，不僅需要消耗一部分高品位的電能，而且還提高了系統(tǒng)的投資建設(shè)成本；
[0007]3.從整體來看，目前尚缺少一種能對(duì)工業(yè)低品位余熱進(jìn)行高效化綜合回收和規(guī)?；玫姆椒把b置系統(tǒng)，能為區(qū)域用戶提供能源供應(yīng)服務(wù)，滿足城鎮(zhèn)居民和工業(yè)企業(yè)的采暖、用電和生活熱水等多種用能需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，通過在余熱回收端采取不同的換熱器串聯(lián)和/或并聯(lián)組合，匹配不同的熱源形式、溫度范圍、余熱量及位置分布的多種工業(yè)低品位余熱，實(shí)現(xiàn)余熱的高效化和規(guī)模化綜合回收。
[0009]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，在余熱利用端輸出熱、電和生活熱水，滿足城鎮(zhèn)居民和工業(yè)企業(yè)的采暖、用電和生活熱水等多種用能需求，實(shí)現(xiàn)余熱的高效化和規(guī)?；C合利用。
[0010]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0011]基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，包括余熱采集子系統(tǒng)、能源站子系統(tǒng)、供熱子系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)和生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)；
[0012]所述的余熱采集子系統(tǒng)包括余熱采集循環(huán)栗、低溫?fù)Q熱器、中溫?fù)Q熱器、高溫?fù)Q熱器及連接管路和控制閥；
[0013]所述的能源站子系統(tǒng)包括蓄熱器、供能循環(huán)栗、回水箱及連接管路和控制閥；
[0014]所述的供熱子系統(tǒng)包括供熱首站換熱器、供熱循環(huán)栗及供熱管路和控制閥；
[0015]所述的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)包括有機(jī)工質(zhì)循環(huán)栗、預(yù)熱器、蒸發(fā)器、螺桿膨脹機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液罐、發(fā)電機(jī)及連接管路和控制閥；
[0016]所述的生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)包括生活熱水供水栗及連接管路和控制閥；
[0017]所述的余熱采集子系統(tǒng)中，低溫?fù)Q熱器、中溫?fù)Q熱器、高溫?fù)Q熱器通過連接管路和控制閥實(shí)現(xiàn)串聯(lián)和/或并聯(lián)連接組合，其前端通過余熱采集循環(huán)栗和控制閥分別與所述能源站子系統(tǒng)中的回水箱和所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)中的預(yù)熱器連接，其后端通過連接管道和控制閥與所述能源站子系統(tǒng)中的蓄熱器連接；
[0018]所述的供熱子系統(tǒng)中，控制閥、供熱循環(huán)栗和供熱首站換熱器通過連接管路依次連接，最終連接至城鎮(zhèn)集中供熱管網(wǎng)；
[0019]所述的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)中，有機(jī)工質(zhì)循環(huán)栗、預(yù)熱器、蒸發(fā)器、螺桿膨脹機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液罐和控制閥通過連接管路依次連接，同時(shí)，冷凝器外接冷卻水;蒸發(fā)器和預(yù)熱器通過連接管路和控制閥連接所述能源站子系統(tǒng)中的供能循環(huán)栗，并通過連接管路和控制閥連接所述余熱采集子系統(tǒng)中的余熱采集循環(huán)栗;螺桿膨脹機(jī)連接發(fā)電機(jī)，所發(fā)電力并入電網(wǎng)；
[0020]所述的生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)中，生活熱水供水栗通過連接管路和控制閥與所述能源站子系統(tǒng)中的蓄熱器相連接。
[0021]所述的余熱采集子系統(tǒng)中，低溫?fù)Q熱器、中溫?fù)Q熱器和高溫?fù)Q熱器分別外接低品位熱源中相對(duì)低溫、中溫和高溫的余熱，換熱器類型是水-水換熱器或氣-水換熱器;通過控制各控制閥的開閉，實(shí)現(xiàn)各換熱器之間的串聯(lián)和/或并聯(lián)組合，能對(duì)多種熱源實(shí)現(xiàn)梯級(jí)換熱，提升整體換熱效率，并進(jìn)一步地通過變頻控制余熱采集循環(huán)栗，使子系統(tǒng)末端出水進(jìn)入所述的能源站子系統(tǒng)中的蓄熱器中時(shí)達(dá)到所需的溫度和流量。
[0022]所述的低品位余熱是指工業(yè)余熱，具體是指50?100°C的液體和400°C以下的煙氣。
[0023]所述的余熱采集子系統(tǒng)，能源站子系統(tǒng)、供熱子系統(tǒng)、和生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)的換熱工質(zhì)為水，所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)的工質(zhì)為低沸點(diǎn)的有機(jī)工質(zhì)。
[0024]所述的控制閥均為電磁式的，并裝有射頻控制裝置。
[0025]所述的余熱采集循環(huán)栗、供能循環(huán)栗、供熱循環(huán)栗、有機(jī)工質(zhì)循環(huán)栗和生活熱水供水栗均設(shè)有變頻設(shè)施，并裝有射頻控制裝置。
[0026]所述的能源站子系統(tǒng)中:蓄熱器將所述余熱采集子系統(tǒng)所采集的熱能蓄集起來，并通過供能循環(huán)栗實(shí)現(xiàn)平滑輸出；通過控制相關(guān)閥門，蓄熱器中所蓄積的熱水能根據(jù)需求通過供能循環(huán)栗部分或全部栗送至所述的供熱子系統(tǒng)的供熱首站換熱器中，或至所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)的蒸發(fā)器和預(yù)熱器中進(jìn)行換熱，同時(shí)，還能進(jìn)一步地通過生活熱水供水栗輸送至所述的生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)中；從蓄熱器出來的熱水經(jīng)供能循環(huán)栗輸送，完成換熱后，部分通過回水箱，其余部分直接通過逆止閥，經(jīng)由所述余熱采集子系統(tǒng)中的余熱采集循環(huán)栗，最終全部回到所述的余熱采集子系統(tǒng)中；回水箱具有補(bǔ)水和蓄水供能，以維持取換熱循環(huán)的質(zhì)量平衡;蓄熱器和回水箱中均設(shè)有傳感系統(tǒng)，包括溫度、壓力和水位傳感器。
[0027]所述的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)中:預(yù)熱器和蒸發(fā)器均為管殼式有機(jī)工質(zhì)-水換熱器，有機(jī)工質(zhì)在其中與熱水換熱后，變成高壓的氣體工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)螺桿膨脹機(jī)做功，從而推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；經(jīng)過膨脹之后的氣體工質(zhì)，在冷凝器中經(jīng)外接冷卻水冷凝成液態(tài)進(jìn)入到儲(chǔ)液罐，再通過工質(zhì)栗回到預(yù)熱器和蒸發(fā)器中，完成整個(gè)有機(jī)朗肯循環(huán)并發(fā)電并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)供電。
[0028]所述的供熱子系統(tǒng)中:供熱首站換熱器為液-液式換熱器，供熱回水在其中換熱后，由供熱循環(huán)栗輸送至城鎮(zhèn)集中供熱管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)供熱。
[0029]所述的生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)中:生活熱水經(jīng)由生活熱水供水栗從所述能源站子系統(tǒng)中的蓄熱器輸送至用戶，實(shí)現(xiàn)生活熱水供應(yīng)。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0031]1.能對(duì)城鎮(zhèn)周邊的高耗能工業(yè)企業(yè)的不同熱源形式、溫度范圍及位置分布的多種工業(yè)低品位余熱資源進(jìn)行綜合回收；
[0032]2.能滿足城鎮(zhèn)居民和工業(yè)企業(yè)的采暖、用電和生活熱水等多種用能需求；
[0033]3.能實(shí)現(xiàn)對(duì)低品位余熱的高效化和規(guī)模化回收利用，形成區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，替代化石能源，促進(jìn)節(jié)能減排和大氣污染防治。
【附圖說明】
[0034]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理示意圖。
[0035]其中:余熱采集循環(huán)栗I;低溫?fù)Q熱器2;中溫?fù)Q熱器3;高溫?fù)Q熱器4;蓄熱器5;供能循環(huán)栗6;供熱首站換熱器7;回水箱8;蒸發(fā)器9;預(yù)熱器10;供熱循環(huán)栗11;有機(jī)工質(zhì)循環(huán)栗12;螺桿膨脹機(jī)13;發(fā)電機(jī)14;冷凝器15;儲(chǔ)液罐16;蓄熱器傳感系統(tǒng)(包括溫度、壓力、水位)17;回水箱傳感系統(tǒng)(包括溫度、壓力、水位)18;生活熱水供水栗19 ；控制閥2001?2022。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步地說明。
[0037]實(shí)施例1:如圖1所示，基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，包括余熱采集子系統(tǒng)，能源站子系統(tǒng)、供熱子系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)和生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)。
[0038]余熱采集子系統(tǒng)由余熱采集循環(huán)栗1、低溫?fù)Q熱器2、中溫?fù)Q熱器3、高溫?fù)Q熱器4及連接管路和控制閥2001?2009、2018、2022組成;能源站子系統(tǒng)由蓄熱器5、供能循環(huán)栗6、回水箱8及連接管路和控制閥2010?2017組成;供熱子系統(tǒng)由供熱首站換熱器7、供熱循環(huán)栗11及供熱管路和控制閥2019組成;有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)由有機(jī)工質(zhì)循環(huán)栗12、預(yù)熱器
10、蒸發(fā)器9、螺桿膨脹機(jī)13、冷凝器15、儲(chǔ)液罐16、發(fā)電機(jī)14及連接管路和控制閥2021組成；生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)由生活熱水供水栗19及連接管路和控制閥2020組成。
[0039]在余熱采集子系統(tǒng)中，低溫?fù)Q熱器2外接50°C左右的較低溫?zé)崴酂?，中溫?fù)Q熱器3外接90°C左右的較高溫?zé)崴酂?，高溫?fù)Q熱器4外接350°C左右的煙氣余熱；同時(shí)通過控制系統(tǒng)操控射頻控制裝置，開啟控制閥2001?2003、2006、2007、2018，關(guān)閉控制閥2004、2005、2008、2009，使低溫?fù)Q熱器2、中溫?fù)Q熱器3和高溫?fù)Q熱器4串聯(lián)連接，并配合控制余熱采集循環(huán)栗I的循環(huán)水流量，使進(jìn)入能源站子系統(tǒng)中的蓄熱器5的熱水達(dá)到95°C左右。
[0040]能源站子系統(tǒng)起到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的能源蓄積、調(diào)度和平衡控制作用。蓄熱器5將所述余熱采集子系統(tǒng)所采集的熱能蓄集起來，并通過供能循環(huán)栗6實(shí)現(xiàn)平滑輸出。在冬季供暖期工況下:控制閥2013全開，蓄熱器5中熱水優(yōu)先進(jìn)入供熱子系統(tǒng)中，滿足供熱需求，若低品位余熱資源充足，控制閥2014與此同時(shí)部分打開，富余的熱水進(jìn)入有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)，用于發(fā)電;若低品位余熱資源不充足，則完全關(guān)閉控制閥2014，停止運(yùn)行有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)。在非供暖期工況下:控制閥2013全閉，供熱子系統(tǒng)停止運(yùn)行;控制閥2014全開，蓄熱器5中熱水進(jìn)入有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)中，用于發(fā)電。在供暖期和非供暖期工況下，蓄熱器5中熱水同時(shí)還能通過生活熱水供水栗19輸送至生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)生活熱水供應(yīng)。從蓄熱器5出來的熱水經(jīng)換熱后，部分通過回水箱8，其余部分直接通過逆止閥2022，經(jīng)由余熱采集循環(huán)栗I，最終全部回到余熱采集子系統(tǒng)中；回水箱8具有補(bǔ)水和蓄水供能，以維持取換熱循環(huán)的質(zhì)量平衡；蓄熱器5和回水箱8中均設(shè)有傳感系統(tǒng)17、18，包括溫度、壓力和水位傳感器，控制系統(tǒng)通過這些參數(shù)來控制其他相關(guān)子系統(tǒng)的運(yùn)行，滿足用戶的用能需求，并維持整個(gè)系統(tǒng)的能量平衡。
[0041]在供暖期，蓄熱器5中熱水進(jìn)入供熱子系統(tǒng)中，優(yōu)先滿足供熱需求，供熱回水在供熱首站換熱器7中與之換熱后，由供熱循環(huán)栗11經(jīng)一次管網(wǎng)輸送至城鎮(zhèn)集中供熱管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)供熱。
[0042]在非供暖期或供暖期且低品位余熱資源充足時(shí)，蓄熱器5中的熱水依次進(jìn)入蒸發(fā)器9和預(yù)熱器10中與有機(jī)工質(zhì)進(jìn)行換熱;有機(jī)工質(zhì)依次在預(yù)熱器10和蒸發(fā)器9中吸收熱能，變成高壓的氣體工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)螺桿膨脹機(jī)13做功，從而推動(dòng)發(fā)電機(jī)14發(fā)電;經(jīng)過膨脹之后的氣體工質(zhì)，在冷凝器15中經(jīng)外接冷卻水冷凝成液態(tài)進(jìn)入到儲(chǔ)液罐16，再通過工質(zhì)栗12回到預(yù)熱器10和蒸發(fā)器9中，完成整個(gè)有機(jī)朗肯循環(huán)并發(fā)電并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)供電。
[0043]在供暖期和非供暖期工況下，蓄熱器5中熱水同時(shí)還可以經(jīng)由生活熱水供水栗19輸送至用戶，實(shí)現(xiàn)生活熱水供應(yīng)。
[0044]實(shí)施例2:如圖1所示，基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，本實(shí)施例與實(shí)施例1相同，其中余熱采集子系統(tǒng)中的低溫?fù)Q熱器2外接70°C左右的較低溫?zé)崴酂?，中溫?fù)Q熱器3外接90°C左右的較高溫?zé)崴酂?，高溫?fù)Q熱器4外接250°C左右的煙氣余熱;通過控制系統(tǒng)操控射頻控制裝置，開啟控制閥2001?2005、2008、2009、2018，關(guān)閉控制閥2006、2007，使低溫?fù)Q熱器2、中溫?fù)Q熱器3和高溫?fù)Q熱器4并聯(lián)連接，并配合控制余熱采集循環(huán)栗I的循環(huán)水流量，使進(jìn)入能源站子系統(tǒng)的蓄熱器5的熱水達(dá)到80°C左右。
[0045]實(shí)施例3:如圖1所示，基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，本實(shí)施例與實(shí)施例2相同，其中余熱采集子系統(tǒng)中的低溫?fù)Q熱器2外接60°C左右的較低溫?zé)崴酂?，中溫?fù)Q熱器3外接90°C左右的較高溫?zé)崴酂?，高溫?fù)Q熱器4外接300°C左右的煙氣余熱；同時(shí)通過控制系統(tǒng)操控射頻控制裝置，開啟控制閥2001?2003、2005?2006、2009、2018，關(guān)閉控制閥2004、2007、2008，使中溫?fù)Q熱器3和高溫?fù)Q熱器4并聯(lián)連接，再與回路前端的低溫?fù)Q熱器2串聯(lián)連接，并配合控制余熱采集循環(huán)栗的循環(huán)水流量，使進(jìn)入能源站子系統(tǒng)的蓄熱器的熱水達(dá)到90 °C左右。
[0046]以上實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施作了詳細(xì)說明，但是由于在余熱回收端和利用端可以有多種組合方式，滿足不同的用能需求。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以很容易對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行改進(jìn)和修改，而不必進(jìn)過創(chuàng)造性勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，不脫離本實(shí)用新型的范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于多種低品位余熱綜合回收利用的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征是:包括余熱采集子系統(tǒng)、能源站子系統(tǒng)、供熱子系統(tǒng)、有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)和生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)； 所述的余熱采集子系統(tǒng)包括余熱采集循環(huán)栗(I)、低溫?fù)Q熱器(2)、中溫?fù)Q熱器(3)、高溫?fù)Q熱器(4)及連接管路和控制閥(2001?2009、2018、2022); 所述的能源站子系統(tǒng)包括蓄熱器(5)、供能循環(huán)栗(6)、回水箱(8)及連接管路和控制閥(2010?2017);所述的供熱子系統(tǒng)包括供熱首站換熱器(7)、供熱循環(huán)栗(11)及供熱管路和控制閥(2019); 所述的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)包括有機(jī)工質(zhì)循環(huán)栗(12)、預(yù)熱器(10)、蒸發(fā)器(9)、螺桿膨脹機(jī)(13)、冷凝器(15)、儲(chǔ)液罐(16)、發(fā)電機(jī)(14)及連接管路和控制閥(2021); 所述的生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)包括生活熱水供水栗(19)及連接管路和控制閥(2020); 所述的低品位余熱是指工業(yè)余熱，具體是指50?100 °C的液體和400 °C以下的煙氣； 所述的余熱采集子系統(tǒng)中，低溫?fù)Q熱器(2)、中溫?fù)Q熱器(3)、高溫?fù)Q熱器(4)通過連接管路和控制閥(2001?2009)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)和/或并聯(lián)連接組合，其前端通過余熱采集循環(huán)栗(I)和控制閥(2018、2022)分別與所述能源站子系統(tǒng)中的回水箱(8)和所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)中的預(yù)熱器(10)連接，其后端通過連接管道和控制閥(2010)與所述能源站子系統(tǒng)中的蓄熱器(5)連接； 所述的供熱子系統(tǒng)中，控制閥(2019)、供熱循環(huán)栗(11)和供熱首站換熱器(7)通過連接管路依次連接，最終連接至城鎮(zhèn)集中供熱管網(wǎng)； 所述的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)中，有機(jī)工質(zhì)循環(huán)栗(12)、預(yù)熱器(10)、蒸發(fā)器(9)、螺桿膨脹機(jī)(13)、冷凝器(15)、儲(chǔ)液罐(16)和控制閥(2021)通過連接管路依次連接，同時(shí)，冷凝器(15)外接冷卻水;蒸發(fā)器(9)和預(yù)熱器(10)通過連接管路和控制閥(2014)連接所述能源站子系統(tǒng)中的供能循環(huán)栗(6)，并通過連接管路和控制閥(2022,2018)連接所述余熱采集子系統(tǒng)中的余熱采集循環(huán)栗(I);螺桿膨脹機(jī)(13)連接發(fā)電機(jī)，所發(fā)電力并入電網(wǎng)； 所述的生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)中，生活熱水供水栗(19)通過連接管路和控制閥(2020)與所述能源站子系統(tǒng)中的蓄熱器(5)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征是:所述的余熱采集子系統(tǒng)中，低溫?fù)Q熱器(2)、中溫?fù)Q熱器(3)和高溫?fù)Q熱器(4)分別外接低品位熱源中相對(duì)低溫、中溫和高溫的余熱，換熱器類型是水-水換熱器或氣-水換熱器;通過控制各控制閥的開閉，實(shí)現(xiàn)各換熱器之間的串聯(lián)和/或并聯(lián)組合，能對(duì)多種熱源實(shí)現(xiàn)梯級(jí)換熱，提升整體換熱效率，并進(jìn)一步地通過變頻控制余熱采集循環(huán)栗(I)，使子系統(tǒng)末端出水進(jìn)入所述的能源站子系統(tǒng)中的蓄熱器(5)中時(shí)達(dá)到所需的溫度和流量。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征是:所述的能源站子系統(tǒng)中，蓄熱器(5)將所述余熱采集子系統(tǒng)所采集的熱能蓄集起來，并通過供能循環(huán)栗(6)實(shí)現(xiàn)平滑輸出；通過控制相關(guān)控制閥(2013、2014)，蓄熱器(5)中所蓄積的熱水能根據(jù)需求通過供能循環(huán)栗(6)部分或全部栗送至所述的供熱子系統(tǒng)的供熱首站換熱器(7)中，或至所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)的蒸發(fā)器(9)和預(yù)熱器(10)中進(jìn)行換熱，同時(shí)，還能進(jìn)一步地通過生活熱水供水栗(19)栗送至所述的生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)中；從蓄熱器(5)出來的熱水經(jīng)供能循環(huán)栗(6)栗送換熱后，部分通過回水箱(8)，其余部分直接通過逆止閥(2022)，經(jīng)由所述余熱采集子系統(tǒng)中的余熱采集循環(huán)栗(I)，最終全部回到所述的余熱采集子系統(tǒng)中；回水箱(8)具有補(bǔ)水和蓄水供能，以維持系統(tǒng)的質(zhì)量平衡；蓄熱器(5)和回水箱(8)中均設(shè)有傳感系統(tǒng)(17,18),包括溫度、壓力和水位傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征是:所述的有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)中，預(yù)熱器(10)和蒸發(fā)器(9)均為管殼式有機(jī)工質(zhì)-水換熱器，有機(jī)工質(zhì)在其中與熱水換熱后，變成高壓的氣體工質(zhì)，驅(qū)動(dòng)螺桿膨脹機(jī)(13)做功，從而推動(dòng)發(fā)電機(jī)(14)發(fā)電；經(jīng)過膨脹之后的氣體工質(zhì)，在冷凝器(15)中經(jīng)外接冷卻水冷凝成液態(tài)進(jìn)入到儲(chǔ)液罐(16)，再通過有機(jī)工質(zhì)循環(huán)栗(12)回到預(yù)熱器(10)和蒸發(fā)器(9)中，完成整個(gè)有機(jī)朗肯循環(huán)后發(fā)電并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)供電。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征是:所述的供熱子系統(tǒng)中，供熱首站換熱器(7)為液-液式換熱器，供熱回水在其中換熱后，由供熱循環(huán)栗(11)經(jīng)一次管網(wǎng)輸送至城鎮(zhèn)集中供熱管網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)供熱。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征是:所述的生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)中，生活熱水經(jīng)由生活熱水供水栗(19)從所述能源站子系統(tǒng)中的蓄熱器(5)輸送至用戶，實(shí)現(xiàn)生活熱水供應(yīng)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征是:所述的余熱采集子系統(tǒng)，能源站子系統(tǒng)、供熱子系統(tǒng)、和生活熱水供應(yīng)子系統(tǒng)的換熱工質(zhì)為水，所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電子系統(tǒng)的工質(zhì)為低沸點(diǎn)的有機(jī)工質(zhì)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征是，所述的控制閥(2001?2021)均為電磁式的，并裝有射頻控制裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的區(qū)域能源供應(yīng)系統(tǒng)，其特征是，所述的余熱采集循環(huán)栗(1)、供能循環(huán)栗(6)、供熱循環(huán)栗(11)、有機(jī)工質(zhì)循環(huán)栗(12)和生活熱水供水栗(19)均設(shè)有變頻設(shè)施，并裝有射頻控制裝置。
【文檔編號(hào)】F24D12/02GK205591974SQ201521092825
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日
【發(fā)明人】鄧畢力, 許明超
【申請(qǐng)人】力明（北京）節(jié)能科技有限公司