[实用新型]一种实现电力调峰的耦合热泵型热力站

说明书

本实用新型提出一种实现电力调峰的耦合热泵型热力站，通过耦合热泵和热管换热器实现降低一次网热水回水温度之目的，并且和蓄热装置联用实现平衡城市电网负荷峰谷差的作用。耦合性热泵热力站在城市电网负荷高峰期和低谷期采用不同的一次网热水流程，并可在运行过程中改变二次网冷水被加热的方式，并且配备运行调节装置，可在整个采暖季运行过程中根据大气温度自动改变二次网冷水的流量分配实现系统高效运行。

技术领域

本实用新型属于暖通空调领域，特别是涉及一种集中供热一次网与二次网进行深度热量交换的热力站，在实现热量交换同时实现电力调峰的目的。

背景技术

我国北方的供热方式主要有集中供热和分散供热方式，集中供热方式通常以热电厂、锅炉或者工业余热废热为热源，相比分散供热方式具有更显著的节能减排效果，因此集中供热方式成为我国北方的主要供热方式。在集中供热系统中，热力站作为核心装置被广泛使用，来自热源的一次网热水与来自用户的二次网冷水进行换热，目前热力站通常使用板式换热器进行换热，而由于板式换热器需要必须的换热端差，因此一次网热水出口温度只能显著高于二次网冷水入口温度。如果需要在热力站显著的把一次网出口温度显著的降低到低于二次网入口温度的水平，则需要借助热泵等装置。

本申请提出了一种新型基于吸收式循环和压缩式循环的耦合热泵型热力站系统，并且配置有蓄热装置，显著的减少了系统的总损和热力站运行费，并对城市电网调峰产生有益效果。本申请所述系统与该对比文件的显著性区别在于：(1)吸收式循环的蒸发器与压缩式循环的冷凝器直接进行换热，而不是分别与一次水和二次水进行换热，因此电动热泵的冷凝温度大幅度下降，在相同的一次网出口温度时压缩式循环性能大幅度提升，进而显著的减少该系统的耗电量；(2)耦合热泵与蓄热装置联合运行，依据城市电网的峰谷期采用不同的一次网热水流程，实现换热同时对平衡城市电网负荷峰谷期产生有益效果； (3)在运行过程中，可根据气候条件改变二次网冷水的流量分配，进而实现整个采暖季不同时间段系统耗电量实时最低之目的。

发明内容

该实用新型提出了一种基于耦合热泵和蓄热装置的热力站系统，采用创造性流程显著降低集中供热系统一次网热水出口温度并且起到城市电网调峰的作用。在该热力站中，吸收式热泵与电动热泵耦合为一个热泵，相比吸收式热泵与电动热泵独立方式显著的减少了一次网热水的降温过程不可逆损失，进而在相同的一次网和二次网供回水温度下显著的降低热力站的耗电量。同时，采用蓄热装置在城市电网峰谷期采用不同的运行方式实现电力调峰的目的。此外，该系统可根据气候条件自动调节二次网冷水的流量分配实现系统性能最优。

一种实现电力调峰的耦合热泵型热力站，其包括发生器5、冷凝器6、吸收器7、蒸发冷凝器8、蒸发器10、电动压缩机11、热管换热器9、节流装置A12、节流装置B13、溶液换热器14、蓄热装置15、溶液泵16、制冷剂循环泵17、增压泵18、阀门A19、阀门B20、阀门C21、阀门D22、阀门E23、阀门F24、阀门G25、阀门H26、阀门I27、阀门J28、气候调节器29及连接管路组成。其内部循环工质由吸收剂、制冷剂A和制冷剂B组成，其中吸收剂与制冷剂A组成溶液工质对。

一种实现电力调峰的耦合热泵型热力站，采用耦合热泵与蓄热装置联合运行的方式，在城市电网峰谷期采用两种运行方式实现平衡城市电网峰谷差的目的。在城市电网低谷期，开启电动压缩机11，蒸发器10同时给来自热管换热器9的一次网热水和蓄热装置15的热水降温；在城市电网高峰期，关闭电动压缩机11，来自热管换热器9的一次网热水进入蓄热装置15，蓄热装置15储存的冷水进入一次网回水管路。采用该系统连接运行方式后，获得的有益效果为：夜间城市电网用电低谷期时开启电动热泵大量消耗电力，实现城市电网夜间“填谷”的目的；白天城市电网用电高峰期时关闭电动热泵停止耗电，实现城市电网白天“消峰”的目的，同时实现了满足供热和对城市电网“削峰填谷”的双重有益效果。

该系统流程由耦合热泵循环、一次网热水放热过程和二次网冷水吸热过程构成。