[发明专利]降低供热回水温度及回收热电厂余热的节能供热系统

说明书

技术领域

本发明属于提高能源利用效率领域，涉及一种利用热电联产供热回水、回收电厂冷却余热的基于热泵与热电联产及其他热源的联合供暖系统。

背景技术

目前热电联产虽然实现了能源的阶梯利用，但还属于传统供热方式，供热效率低，能源浪费大。电厂冷却塔散发的废热是一个城市最大最集中的废热资源，被称为“城市废热能源孤岛”，废热只有量没有质，品味低，不能被利用。冷却塔散失的热量占总能量的20％-30％，而且需要消耗大量的水资源，对缺水的北方来讲情况尤为严峻。

现今的常规供热方式一般采用一次热网供水温度110℃，一次热网回水温度70℃。供回水温差小，导致循环泵能耗大，输送效率低，且供回水管路热损失严重，由于一次热网回水温度为70℃，电厂冷却塔的废热无法加进去，导致大量废热白白浪费掉。在我国城市化进程加快、城市大规模建设的严峻形势下，原有供热管网输送能力有限，难以满足要求，若要扩大供热管网，则投入巨大且受到严格限制。

能源具有双重性，既有量(可用热力学第一定律描述)，又有质(可用热力学第二定律描述)。目前的热电联产普遍存在多座调峰锅炉或者其他热源，将燃料(煤、天然气等)直接燃烧供热，只利用了能源的量，显然是对高品位能源的浪费(火用降火无升)，并且独立的锅炉房的运行安全性低，若其中一个环节出现问题，则会影响整个供热系统。

基于节能设备的成熟应用和自控手段的不断完善，使得供暖方式有了革命性的转变。采用吸收式热泵将冷却塔废热回收，将燃料有用的质与冷却塔浪费的量有效结合，使之符合供暖标准，成为既有质又有量的可利用能源。

发明内容

针对电厂冷却塔废热由于品位低不能被充分利用、燃料(煤、天然气等)直接燃烧供热火用降火无升、供热管网温差小、供热效率低等问题，本发明提供了一种降低供热回水温度及回收热电厂余热的节能供热系统。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案为：

一种降低供热回水温度及回收热电厂余热的节能供热系统，包括热电厂抽汽供热系统、热电厂凝汽器冷却水系统、一次热网、二次热网，其特征在于：

热电厂抽汽通过汽水换热器与一次热网回水换热，得到一次热网供水，一次热网供水通过换热器与二次热网进行换热，之后在一次热网的回程中设置若干级吸收式热泵和压缩式空调，将一次热网供热回水温度逐级降低到电厂凝汽器冷却水排水温度以下，然后一次热网回水通过换热器吸收电厂凝汽器冷却水的余热；此过程系统中的吸收式热泵机组的驱动源为蒸汽、燃气或其它高温源，一次热网回水逐级做为吸收式热泵机组的低温热源，吸收式热泵的制热端给二次热网的回水进行加热，其中最后一级吸收式热泵机组的低温热源由后一级压缩式空调的冷凝器端提供，而压缩式空调机组的驱动源为电、蒸发器的低温热源为一次供热回水，从最末级压缩式空调机组蒸发器排出的一次热网回水通过换热器与电厂凝汽器冷却水换热；

换热升温后的一次热网回水再通过若干个吸收式热泵机组将温度提升至常规供热方式的一次热网回水温度，之后通过汽水换热器与电厂供热蒸汽进行换热，得到常规供热方式的一次热网供水温度；其中一次热网回水温度提升过程中若干吸收式热泵机组的驱动源为电厂抽汽，低温热源为电厂凝汽器冷却水。

进一步的，采用了本发明的系统，110℃的一次热网供水经过换热器与二次热网换热后温度降至70℃；

设置在热电厂侧的蒸汽型吸收式热泵，以高温蒸汽做驱动热源，以凝汽器冷却水做为低温热源，给一次热网回水进行加热到85℃；

设置在一次热网侧的第一级直燃式吸收式热泵，以天然气做为驱动源，以70℃的一次热网回水做为低温热源，给二次热网的用户侧供热；

第二级直燃式吸收式热泵，以天然气做为驱动源，以下一级压缩式空调机组的冷凝器侧30℃热水做为低温热源，给二次热网的用户侧供热；

设置在二级直燃式吸收式热泵之后的压缩式空调机组，以电为驱动源，以从第一级直燃式吸收式热泵排出的25℃一次热网回水为蒸发器侧低温热源，将冷凝器侧25℃水制热到30℃；蒸发器侧的3℃出水进入换热器与电厂凝汽器冷却水进行换热升温到30℃。