CN113932208A - 多热源热泵高温蒸汽供应***及其工作方法 - Google Patents

多热源热泵高温蒸汽供应***及其工作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113932208A
CN113932208A CN202111394011.9A CN202111394011A CN113932208A CN 113932208 A CN113932208 A CN 113932208A CN 202111394011 A CN202111394011 A CN 202111394011A CN 113932208 A CN113932208 A CN 113932208A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
tank
heat
steam
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111394011.9A
Other languages
English (en)
Inventor
胡斌
吴迪
江南山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Nuotong New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Nuotong New Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Nuotong New Energy Technology Co ltd filed Critical Shanghai Nuotong New Energy Technology Co ltd
Priority to CN202111394011.9A priority Critical patent/CN113932208A/zh
Publication of CN113932208A publication Critical patent/CN113932208A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/28—Methods of steam generation characterised by form of heating method in boilers heated electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/006—Methods of steam generation characterised by form of heating method using solar heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/40—Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本申请涉及一种多热源热泵高温蒸汽供应***，其包括热泵加热***、太阳能辅助闪蒸***和蒸汽压缩***，以及实现和控制流体流动所需的管路和阀门。本文所述的多热源热泵高温蒸汽供应***还可包括电储热辅助***。本申请还涉及如上所述的多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法。本文所述的多热源热泵高温蒸汽供应***运行可靠，且可提供不同温度和压力范围的水蒸气，可以提供温度大于或等于200℃以上且压力大于或等于15个大气压的水蒸气。

Description

多热源热泵高温蒸汽供应***及其工作方法
技术领域
本发明涉及热泵节能技术领域，具体涉及多热源热泵高温蒸汽供应***及该多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法。
背景技术
蒸汽锅炉可以提供高温高压蒸汽，被广泛用于工业和日常生活的各个工艺流程中。现有的锅炉主要包括燃料锅炉和电热锅炉，燃料锅炉又包括燃煤锅炉和燃气锅炉等。燃料锅炉直接利用燃料的燃烧热产生蒸汽，运行成本往往比较低。然而在燃烧过程中，由于燃料存在杂质，将产生诸如氮氧化物之类的污染物和二氧化碳等温室气体。由于燃煤锅炉在运行过程中将产生大量污染，近年来随着国家环保力度的不断加大，燃煤锅炉不断被取缔和改造。即使是更清洁的燃气锅炉，它们也会在燃烧过程中排放大量的二氧化碳。而且，燃气锅炉的也面临着“气荒”即天然气供应不足的问题，尤其是在供暖需求旺盛的冬季。
相比较而言，电热锅炉具有更为广泛的适应性。电热锅炉可以直接将电能转化为热能用于生成蒸汽。与燃料锅炉相比，电热锅炉不仅具有环保性，还具有更为灵活的调节能力。然而就能量转化效率而言，电热锅炉的电热转化效率低于1，即一份电能只能转化不到一份热能，会导致电能消耗量巨大，使用成本上升，同时对于国家电网的负荷冲击较大。如果大规模的使用电锅炉产生蒸汽，将会需要针对电网进行升级，投入成本巨大。
虽然在未来的一段相当长的时间里，燃料工业锅炉依旧是工业锅炉的主导产品。但是由于燃料锅炉对环境造成严重的污染，随着现在国家对节能环保要求的日益严格，采用清洁燃料及相应新技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的趋势。未来工业锅炉产品市场的发展，除了受到国民经济的发展速度和投资规模等因素的影响之外，而且越来越受到能源政策和节能环保要求的制约。因此，作为一种创新节能技术，采用热泵蒸汽***来产生高温高压蒸汽将会得到快速发展。
业内已经对采用热泵蒸汽***来产生高温高压蒸汽进行了一些研究。例如，申请号为“201110170741.0”且标题为“一种热泵蒸汽机”的中国发明专利申请披露了一种热泵蒸汽机，该热泵蒸汽机包括一个热泵***、通过一个换向阀与所述热泵***连接的板式换热器、一端通过所述换向阀与所述热泵***连接另一端分别通过第一控制装置和第二控制装置与所述热泵***连接的翅片换热器以及与所述板式换热器连接的蒸汽发生***。申请号为“201721252611.0”且标题为“空气能热泵蒸汽机组”的中国实用新型专利在上述现有技术的基础上进行了改进，将板式换热器替换为包括放热介质通道组和吸热介质通道组的板式换热器组，从而减少检修工作量，提高热泵***工作效率。
此外，申请号为“201810639688.6”且标题为“一种空气源CO2热泵蒸汽机组”的中国发明专利披露一种空气源CO2热泵蒸汽机组，其包括第一级压缩机、第二级压缩机、气体冷却器、多流体换热器、膨胀机、喷射器、蒸发器、第一膨胀阀、气液分离器、闪蒸罐和热水循环泵；第一级压缩机的出口与多流体换热器的冷侧工质入口相连，多流体换热器的冷侧工质出口与第二级压缩机的入口相连，第二级压缩机的出口与气体冷却器的工质入口相连，气体冷却器的工质出口与多流体换热器的热侧工质入口相连，多流体换热器的热侧工质出口与膨胀机的入口相连，膨胀机的出口与喷射器的工作流体入口相连，喷射器的引射流体入口与蒸发器的工质出口相连，喷射器的出口与气液分离器的入口相连，气液分离器的气体出口与第一级压缩机的入口相连，气液分离器的液体出口经第一膨胀阀与蒸发器的工质入口相连，闪蒸罐通过热水循环泵与气体冷却器相连。该专利文献披露的热泵***降低了第二级压缩机入口的CO2温度，并通过喷射器提高第二级压缩机的入口的CO2压力，从而增加了热泵***的运行可靠性。
此外，申请号为“202010741387.1”且标题为“一种多压力级补气式高温热泵蒸汽***”的中国发明专利披露了一种多压力级补气式高温热泵蒸汽***，所述高温热泵蒸汽***由供热源模块、高温热泵循环模块和蒸发模块组成，所述供热源模块、高温热泵循环模块和蒸发模块由热源入口、热源节流阀、蒸发器、热源出口、补气压缩机、主体压缩机、冷凝器、过冷器，回热控制阀组、第一回热器、一级膨胀阀、第一闪蒸器、第二回热器、二级膨胀阀、蒸发***膨胀阀、第二闪蒸器、蒸汽出口、第一节流阀、汇流三通、第二节流阀、补充水入口和水泵组成，所述蒸发器、冷凝器、过冷器、第一回热器和第二回热器均包含热端和冷端。该专利文献的主体压缩机包括相互连接的低级压缩器、混合腔和高级压缩器，从而可以在多级压力的情况下制备高温高压蒸汽，并可减少主体压缩机内的液击现象。
但是，现有技术中披露的通过热泵***制备高温高压蒸汽的技术仍然存在热源单一、对环境依赖性强、不稳定、性能较差或者***工作方式有限等不足。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多热源热泵高温蒸汽供应***。在一种实施方式中，本文所述的多热源热泵高温蒸汽供应***包括热泵加热***、太阳能辅助闪蒸***以及蒸汽压缩***，通过太阳能和热泵加热***联用，可以充分利用太阳能、空气中的热能、余热以及清洁可再生能源，提高整个热泵***的性能。
在一种优选的实施方式中，本文所述的多热源热泵高温蒸汽供应***还可包括电储热辅助***，电储热辅助***可在低谷电时储存大量的高温热量，不仅可以在太阳能不充足时，保障***的高温高压蒸汽供应，还可以为蒸汽压缩***提供更高温度和压力的蒸汽，从而进一步的提升蒸汽压缩***的排气温度和压力。这不仅提高了整个多热源热泵高温蒸汽供应***的运行可靠性，而且显著扩大了整个多热源热泵高温蒸汽供应***可以供应的水蒸气的温度和压力范围。本文所述的多热源热泵高温蒸汽供应***在热源上是属于多种热源综合使用，在***回路上可以由多种回路选择使用，在电储热的辅助下通过不同的方式来实现高温高压蒸汽的供应。
本申请之目的还在于提供一种如上所述的多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法。
在第一方面中，本申请提供一种多热源热泵高温蒸汽供应***，其特征在于，包括热泵加热***、太阳能辅助闪蒸***和蒸汽压缩***，以及实现和控制流体流动所需的管路和阀门；
所述热泵加热***包括热泵蒸发器、热泵压缩机以及保温水箱，所述热泵蒸发器、所述热泵压缩机以及所述保温水箱依次连接并形成流体流动回路，其中所述热泵蒸发器用于将所述热泵加热***中的热泵工质蒸发成低温低压蒸汽，所述保温水箱用于向所述热泵加热***提供水，且该保温水箱中设置有用于输送高温高压蒸汽的螺旋加热管；
所述太阳能辅助闪蒸***包括所述保温水箱、第一循环水泵、太阳能集热器、闪蒸罐以及第二循环水泵，所述保温水箱、所述第一循环水泵以及所述太阳能集热器依次连接并形成流体流动回路，所述保温水箱、所述第一循环水泵、所述闪蒸罐以及所述第二循环水泵形成从所述保温水箱到所述闪蒸罐单向流动的流体流动回路，所述保温水箱、所述第一循环水泵、所述太阳能集热器、所述闪蒸罐以及所述第二循环水泵形成从所述保温水箱到所述闪蒸罐单向流动的流体流动回路，其中所述闪蒸罐包括用于从所述闪蒸罐排水的排水管，用于从所述闪蒸罐向所述第一储汽罐输送流体的闪蒸出气管，所述闪蒸出气管通入所述第一储汽罐的液面以下；
其中，所述蒸汽压缩***包括所述闪蒸罐、第一储汽罐、水蒸气压缩机、第四循环水泵、第五循环水泵以及喷水泵，所述闪蒸罐、所述第一储汽罐和所述水蒸气压缩机形成从所述闪蒸罐到所述水蒸气压缩机的单向流动的流体流动路径，所述闪蒸罐、所述第四循环水泵、所述第一储汽罐以及所述第五循环水泵形成流体流动回路，所述喷水泵用于向所述水蒸气压缩机喷入水工质。
在第一方面的一种实施方式中，所述多热源热泵高温蒸汽供应***还包括电储热辅助***，所述电储热辅助***包括所述保温水箱、第三循环水泵、高温电储热箱；
其中，所述蒸汽压缩***还包括第二储汽罐和引射泵；
其中，所述保温水箱、所述第三循环水泵、所述高温电储热箱、所述第二储汽罐、所述第五循环水泵、所述闪蒸罐以及所述第二循环水泵形成流体流动回路，所述高温电储热箱、所述第二储汽罐以及所述水蒸气压缩机形成从所述高温电储热箱到所述水蒸气压缩机单向流动的流体流动回路，所述引射泵用于引射所述闪蒸罐的低压水蒸气且所述高温电储热箱、所述第二储汽罐、所述引射器、所述第一储汽罐以及所述水蒸气压缩机形成从所述高温电储热箱到所述水蒸气压缩机单向流动的第九流体流动回路，其中所述高温电储热箱中设置有用于输送高温高压水蒸气的螺旋蒸发管，且用于从所述高温电储热箱向所述第二储汽罐输送流体的储热箱出气管通入所述第二储汽罐的液面以下。
在第二方面中，本申请提供如上所述的多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、通过使用热泵***充分利用空气中的热能和余热热能等来产生低压蒸汽，同时利用太阳能集热器收集太阳能，充分地利用清洁可再生能源，进一步提升闪蒸温度，从而有效地提升***性能。
2、利用水蒸气压缩机压缩升压升温来产生高温高压蒸汽，有效地实现了低品位余热的回收与利用，与电锅炉相比，耗能大幅度的减少，且与燃料锅炉相比，更加的清洁环保。
3、通过使用电储热辅助***中的高温电储热箱在城市低谷电时储存廉价的清洁电能，在运行时通过高温电储热箱内的高温储热介质直接加热水工质形成高温高压水蒸气，一方面该水蒸气可以直接供给水蒸气压缩机，进一步提升温度和压力后供给用户使用，另一方面该高温高压水蒸气还可以引射闪蒸形成的低压水蒸气，从而提升水蒸气压缩机的吸气压力，提升***整体性能。
4、通过电储热辅助***的使用，可以保证***在热源不足或者太阳能不足等恶劣天气下依旧能够正常使用，提高了***的稳定性和适用范围。
5、通过电储热辅助***的使用，使得水蒸气压缩机吸气端的水蒸气的来源更加丰富，可以是直接闪蒸得到的低压水蒸气，可以是高温高压水蒸气引射闪蒸低压水蒸气产生的中压水蒸气，还可以是电储热辅助***生成的高温高压水蒸气，也使得整个***可以供应的水蒸气的温度和压力范围大幅度提升，甚至可提供温度大于或等于200℃且压力大于或等于15个大气压的高温高压水蒸气。
附图说明
图1为根据本发明的一种实施方式的多热源热泵高温蒸汽供应***的示意图。
在上述附图中，附图标记含义如下：
11-水箱补水管，12-水箱补水阀，13-保温水箱，131-螺旋加热管，14-第一截止阀，15-第一循环水泵，16-水箱第一出水管，17-第二截止阀，18-太阳能集热器，19-水箱第一回水管，20-第三截止阀，21-水箱出水旁通管，22-第四截止阀，23-闪蒸罐进水管，24-第五截止阀，25-第一单向阀，26-闪蒸阀，27-第六截止阀，28-水箱第二回水管，29-第二循环水泵，31-热泵冷凝管，32-热泵膨胀阀，33-热泵膨胀管，34-热泵热源出口管，35-热泵蒸发器，36-热泵热源进口管，37-热泵压缩机，38-热泵排气管，39-热泵吸气管，41-闪蒸罐，411-分散闪蒸管，42-第七截止阀，43-闪蒸出气管，44-第一储汽罐，45-第八截止阀，46-第二单向阀，47-水蒸气压缩机吸气管，48-水蒸气压缩机，49-水蒸气压缩机排气管，51-水箱第二出水管，52-第九截止阀，53-第三循环水泵，54-第三单向阀，55-高温电储热箱，551-螺旋蒸发管，56-储热箱出气管，57-第四单向阀，58-第二储汽罐，59-第五单向阀，60-引射泵，61-第十截止阀，62-引射管，63-动力管，64-第十六截止阀，65-第二储汽罐第一出气管，66-第六单向阀，67-第二储汽罐第二出气管，71-第四循环水泵，72-第二储汽罐进水管，73-第十一截止阀，74-第十二截止阀，75-第一储汽罐进水管，76-第十三截止阀，77-第二储汽罐出水管，78-第十四截止阀，79-第一储汽罐出水管，80-第五循环水泵，81-第十五截止阀，82-排水管，91-喷水调节阀，92-喷水泵，以及93-喷水管。
具体实施方式
除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
以下将结合附图描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明的实施方式进行修改和替换，所得实施方式也在本发明的保护范围之内。
实施例1
本实施例提供一种多热源热泵高温蒸汽供应***及其工作方法。本实施例所述的多热源热泵高温蒸汽供应***包括热泵加热***、太阳能辅助闪蒸***和蒸汽压缩***。在该实施例中，热泵加热***和太阳能辅助闪蒸***通过保温水箱13相连，保温水箱13中有螺旋加热管131，螺旋加热管131能够有效地实现保温水箱内水体的均匀加热，太阳能辅助闪蒸***和蒸汽压缩***通过闪蒸罐41相连，闪蒸罐41中有分散闪蒸管411，分散闪蒸管411可以有效地实现高温水的分散闪蒸，保证蒸汽的高效产出。
参考图1，在一种实施方式中，本实施例所述的热泵加热***可包括保温水箱13、螺旋加热管131、热泵冷凝管31、热泵膨胀阀32、热泵膨胀管33、热泵热源出口管34、热泵蒸发器35、热泵热源进口管36、热泵压缩机37、热泵排气管38以及热泵吸气管39。热源可通过热泵热源进口管36进入热泵蒸发器35并从热泵热源出口管36流出热泵蒸发器25。热源用于将热泵蒸发器35中的热泵工质蒸发成低压蒸汽。在一种实施方式中，热源可以为空气热源，地下水热源以及余热水热源等多种不同的形式。
在一种实施方式中，热泵吸气管39、热泵压缩机37、热泵排气管38、螺旋加热管131、热泵冷凝管31、热泵膨胀阀32、热泵膨胀管33以及热泵蒸发器35依次连接形成流体流动回路。在一种实施方式中，螺旋加热管131设置在保温水箱13内且设置在保温水箱13的液面以下。在一种具体实施方式中，螺旋加热管131包括螺旋加热管进口和螺旋加热管出口，螺旋加热管进口与热泵蒸汽管38流体连通，且螺旋管加热管出口与热泵冷凝管流体连通。在一种具体实施方式中，螺旋加热管131呈螺旋上升趋势，先加热保温水箱13底部的水工质，然后逐步加热保温水箱13上部的水工质，通过螺旋加热管131螺旋上升的结构可以均匀加热保温水箱13里的水工质。
仍然参考图1，本实施例的太阳能辅助闪蒸***可包括水箱补水管11、水箱补水阀12、保温水箱13、第一截止阀14、第一循环水泵15、水箱第一出水管16、第二截止阀17、太阳能集热器18、水箱第一回水管19、第三截止阀20、水箱出水旁通管21、第四截止阀22、闪蒸罐进水管23、第五截止阀24、第一单向阀25、闪蒸阀26、第六截止阀27、水箱第二回水管28、第二循环水泵29、闪蒸罐41以及分散闪蒸管411。在一种具体实施方式中，分散闪蒸管411设置在闪蒸罐41中。
在一种实施方式中，保温水箱13、第一截止阀14、第一循环水泵15、水箱第一出水管16、第二截止阀17、太阳能集热器18、水箱第一回水管19以及第三截止阀20依次连接形成流体流动回路。该流体流动回路用于借助太阳能进一步加热保温水箱13中的水工质。
在该实施方式中，太阳能辅助闪蒸***同时包括另一流体流动回路。保温水箱13、第一截止阀14、第一循环水泵15、水箱第一出水管16、第二截止阀17、太阳能集热器18、闪蒸罐进水管23、第五截止阀24、第一单向阀25、闪蒸阀26、闪蒸罐41、第六截止阀27、水箱第二回水管28以及第二循环水泵29依次连接形成沿着顺时针单向流动的流体流动回路。该流体流动回路是太阳能辅助闪蒸***的主要工作回路。具体来说，保温水箱13中的水工质经过太阳能加热后被输入闪蒸罐41中进行第一次气液分离，部分水工质被闪蒸成带液低压气体，在经过水蒸气压缩机48进一步压缩后可供用户使用，剩余部分的水工质则冷凝成液体并在闪蒸罐41底部聚集，并可以在第二循环水泵29的作用下通过水箱第二回水管28回流至保温水箱13。这一回路的使用，可以进一步的提高流入闪蒸罐41的水工的温度，从而提高闪蒸产生蒸汽的压力和温度，提高整个***的效率。
此外，在该实施方式中，太阳能辅助闪蒸***同时还包括旁通流体流动回路，以调节进入闪蒸罐41的水工质的温度。具体来说，水箱出水旁通管21一端与水箱第一出水管16相连且设置在第一循环水泵15和第二截止阀17之间。水箱出水旁通管21的另一端与闪蒸罐进水管23相连且设置在第五截止阀26和第一单向阀25之间，该水箱出水旁通管21上设置有第四截止阀22。
接下来，仍然参考图1，本实施例所述的蒸汽压缩***包括闪蒸罐41、第七截止阀42、闪蒸出气管43、第一储汽罐44、第八截止阀45、第二单向阀46、水蒸气压缩机吸气管47、水蒸气压缩机48、水蒸气压缩机排气管49、第四循环水泵71、第十二截止阀74、第一储汽罐进水管75、第十三截止阀76、第一储汽罐出水管77、第五循环水泵80、第十五截止阀81、闪蒸罐排水管82、喷水调节阀91、喷水泵92以及喷水管93。在该实施方式中，闪蒸罐41、第七截止阀42、闪蒸出气管43、第一储汽罐44、第八截止阀45、第二单向阀46、水蒸气压缩机吸气管47、水蒸气压缩机48以及水蒸气压缩机排气管49依次连接形成从闪蒸罐41到水蒸气压缩机48的流体流动路径。这是蒸汽压缩***的主要流体流动回路，通过闪蒸罐41闪蒸的低压气体输送到第一储汽罐44中进行第二次气液分离，分离后的水蒸气通过水蒸气压缩机48压缩后供给用户使用。分离后的液体则可通过回流到闪蒸罐41中。
此外，在该实施方式中，闪蒸罐41、第四循环水泵71、第十二截止阀74、第一储汽罐进水管75、第一储汽罐44、第十三截止阀76、第一储汽罐出水管79以及第五循环水泵80依次连接形成流体流动回路。在该实施方式中，喷水管93、喷水泵92、喷水调节阀91和水蒸气压缩机48依次连接形成单向流体流动路径。在该实施方式中，闪蒸罐41、第十五截止阀81以及闪蒸罐排水管82依次连接形成单向流体流动路径。
在一种实施方式中，通过这些流体路径，闪蒸罐41内的水工质可以通过第四循环水泵71和第一储汽罐进水管75送入第一储汽罐44内，以弥补第一储汽罐44内因为蒸发损失的水工质。在另一种实施方式中，第一储汽罐44内的水工质也可以通过第一储汽罐出水管79和第五循环水泵80送入闪蒸罐41内，减少第一储汽罐44内因为水蒸气带液增加的水工质，从而保证第一储汽罐44内水工质的平衡。在另一种实施方式中，闪蒸罐41内的水工质可以通过排水管82和第十五截止阀81排出***。
接下来将介绍本实施例所述的多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法。在一种实施方式中，当太阳能不充足时，多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法如下所述。
首先，热泵加热***开始工作，热源从热泵热源进口管流入热泵蒸发器加热热泵蒸发器中的热泵工质，降温后从热泵热源出口管流出，热泵工质吸收热量蒸发后产生的低温低压蒸汽通过热泵吸气管被热泵压缩机吸入压缩，产生的高温高压蒸汽通过热泵排气管流入保温水箱里面的螺旋加热管，热泵工质在螺旋加热管中冷凝后通过热泵冷凝管流入热泵膨胀阀，在热泵膨胀阀中膨胀后通过热泵膨胀管再回流入热泵蒸发器中形成一个循环。
其次，当保温水箱里的水工质被加热到80℃以上后，太阳能辅助闪蒸***开始工作，打开第一截止阀、第四截止阀和第六截止阀打开，高温水工质被第一循环水泵通过水箱第一出水管、水箱出水旁通管和闪蒸罐进水管流经第一单向阀和闪蒸阀送入闪蒸罐，在闪蒸罐内高温水工质通过分散闪蒸管均匀分散闪蒸产生低压水蒸气和低温饱和水，低温饱和水通过水箱第二回水管被第二循环水泵送回保温水箱，同时打开水箱补水阀，外部纯净水工质通过水箱补水管被补充进保温水箱。分散闪蒸管均匀分散在闪蒸罐内，使得闪蒸罐闪蒸平面上均匀布置有分散闪蒸管，实现流入闪蒸罐的高温水工质能够均匀分布闪蒸。
最后，蒸汽压缩***开始工作，打开第七截止阀、第八截止阀、第十二截止阀、第十三截止阀和喷水调节阀，闪蒸罐内产生的低压水蒸气通过闪蒸出气管流入第一储汽罐内并通入第一储汽罐内的液面以下，第一储汽罐内的低压水蒸气通过水蒸气压缩机吸气管流经第二单向阀被水蒸气压缩机吸入压缩产生高温高压水蒸气，在压缩的过程中外部纯净水工质通过喷水泵和喷水管被喷入水蒸气压缩机内，最后高温高压水蒸气通过水蒸气压缩机排气管被送给用户，同时闪蒸罐内的水工质通过第四循环水泵和第一储汽罐进水管被送入第一储汽罐内弥补第一储汽罐内因为蒸发损失的水工质，第一储汽罐内的水工质也可以通过第一储汽罐出水管和第五循环水泵送入闪蒸罐内减少第一储汽罐内因为水蒸气带液增加的水工质，闪蒸罐内的水工质通过排水管和第十五截止阀排出***。
在另一种实施方式中，当太阳能充足时，多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法如下所述。
首先，热泵加热***开始工作，热源从热泵热源进口管流入热泵蒸发器加热热泵蒸发器中的热泵工质，降温后从热泵热源出口管流出，热泵工质吸收热量蒸发后产生的低温低压蒸汽通过热泵吸气管被热泵压缩机吸入压缩，产生的高温高压蒸汽通过热泵排气管流入保温水箱里面的螺旋加热管，热泵工质在螺旋加热管中冷凝后通过热泵冷凝管流入热泵膨胀阀，在热泵膨胀阀中膨胀后通过热泵膨胀管再回流入热泵蒸发器中形成一个循环。
其次，当保温水箱里的水工质被加热到80℃以上后，太阳能辅助闪蒸***开始工作，打开第二截止阀和第五截止阀，关闭第三截止阀和第四截止阀，高温水工质被第一循环水泵通过水箱第一出水管送入太阳能集热器吸收太阳能，然后通过水箱第一回水管和闪蒸罐进水管流经第一单向阀和闪蒸阀被送入闪蒸罐，在闪蒸罐内高温水工质通过分散闪蒸管均匀分散闪蒸产生低压水蒸气和低温饱和水，低温饱和水通过水箱第二回水管被第二循环水泵送回保温水箱，同时打开水箱补水阀，外部纯净水工质通过水箱补水管被补充进保温水箱。
最后，蒸汽压缩***开始工作，打开第七截止阀、第八截止阀、第十二截止阀、第十三截止阀和喷水调节阀，闪蒸罐内产生的低压水蒸气通过闪蒸出气管流入第一储汽罐内并通入第一储汽罐内的液面以下，第一储汽罐内的低压水蒸气通过水蒸气压缩机吸气管流经第二单向阀被水蒸气压缩机吸入压缩产生高温高压水蒸气，在压缩的过程中外部纯净水工质通过喷水泵和喷水管被喷入水蒸气压缩机内，最后高温高压水蒸气通过水蒸气压缩机排气管被送给用户，同时闪蒸罐内的水工质通过第四循环水泵和第一储汽罐进水管被送入第一储汽罐内弥补第一储汽罐内因为蒸发损失的水工质，第一储汽罐内的水工质也可以通过第一储汽罐出水管和第五循环水泵送入闪蒸罐内减少第一储汽罐内因为水蒸气带液增加的水工质，闪蒸罐内的水工质通过排水管和第十五截止阀排出***。
在一种具体实施方式中，闪蒸罐41内产生的低压水蒸气通过闪蒸出气管43流入第一储汽罐44内并通入第一储汽罐44内的液面以下。一方面低压水蒸气可以将存在的过热传递给第一储汽罐44内的液体从而进一步的降低低压水蒸气可能存在的过热度，另一方面低压水蒸气可以通过第一储汽罐44实现气液的分离，第一储汽罐44内的低压水蒸气通过水蒸气压缩机吸气管47流经第二单向阀46被水蒸气压缩机48吸入压缩产生高温高压水蒸气。在压缩的过程中外部纯净水工质通过喷水泵92和喷水管93被喷入水蒸气压缩机48内，吸收压缩过程产生的过热，保证***的安全运行，最后高温高压水蒸气通过水蒸气压缩机排气管49被送给用户。
实施例2
本实施例提供一种多热源热泵高温蒸汽供应***，其包括热泵加热***、太阳能辅助闪蒸***、电储热辅助***和蒸汽压缩***。
本实施例的热泵加热***和太阳能辅助闪蒸***和实施例1的相同。
参考图1，本实施例所述的电储热辅助***包括保温水箱13、水箱第二出水管51、第九截止阀52、第三循环水泵53、第三单向阀54、高温电储热箱55、螺旋蒸发管551、储热箱出气管56、第四单向阀57、第二储汽罐58、第十六截止阀64、第二储汽罐第一出气管65、第六单向阀66、第二储汽罐第二出气管67、第十四截止阀78以及第二储汽罐出水管77。高温电储热箱55中设置有用于输送高温高压水蒸气的螺旋蒸发管551。保温水箱13、水箱第二出水管51、第九截止阀52、第三循环水泵53、第三单向阀54、螺旋蒸发管551、储热箱出气管56、第四单向阀57、第二储汽罐58、第十四截止阀78、第二储汽罐出水管77、第五循环水泵80、闪蒸罐41、第六截止阀27、水箱第二回水管28以及第二循环泵29依次连接形成流体流动回路。
仍然参考图1，本实施例所述的蒸汽压缩***包括闪蒸罐41、第七截止阀42、闪蒸出气管43、第一储汽罐44、第八截止阀45、第二单向阀46、水蒸气压缩机吸气管47、水蒸气压缩机48、水蒸气压缩机排气管49、第二储汽罐58、第二储汽罐第二出气管67、第五单向阀59、引射泵60、第十截止阀61、引射管62、动力管63、第四循环水泵71、第二储汽罐进水管72、第十一截止阀73、第十二截止阀74、第一储汽罐进水管75、第十三截止阀76、第一储汽罐出水管79、第五循环水泵80、第十五截止阀81、闪蒸罐排水管82、喷水调节阀91、喷水泵92以及喷水管93。闪蒸罐41、第七截止阀42、闪蒸出气管43、第一储汽罐44、第八截止阀45、第二单向阀46、水蒸气压缩机吸气管47、水蒸气压缩机48以及水蒸气压缩机排气管49依次连接形成从闪蒸罐41到水蒸气压缩机48的流体流动路径。闪蒸罐41、第四循环水泵71、第十二截止阀74、第一储汽罐进水管75、第一储汽罐44、第十三截止阀76、第一储汽罐出水管79以及第五循环水泵80依次连接形成流体流动回路。喷水管93、喷水泵92、喷水调节阀91和水蒸气压缩机48依次连接形成单向流体流动路径。闪蒸罐41、第十五截止阀81以及闪蒸罐排水管82依次连接形成单向流体流动路径。第二储汽罐58、第十六截止阀64、第二储汽罐第二出气管67、第六单向阀66、水蒸气压缩机吸气管47和水蒸气压缩机48依次连接形成从第二储汽罐58到水蒸气压缩机48的单向流体流动路径。第二储汽罐58、第二储汽罐第二出气管67、第五单向阀59、引射泵60、动力管63、闪蒸罐41、第八截止阀45、第二单向阀46、水蒸气压缩机吸气管47和水蒸气压缩机48依次连接形成从第二储汽罐58到水蒸气压缩机48的单向流体流动路径，且闪蒸罐41通过引射管62与引射泵60相连，引射管62上设置有第十截止阀61。
接下来，将详细描述本实施例的多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法。热泵加热***和太阳能辅助闪蒸***的工作方法和实施例1相同，在此不再重复。
在热源不足或者太阳能不足时，本实施例的电储热辅助***可开始工作，从而确保多热源热泵高温蒸汽供应***的稳定运行。
在一种实施方式中，本实施例所述的电储热辅助***的工作方法如下所述。高温电储热箱内储存有高温储热介质，电储热辅助***工作时第九截止阀打开，保温水箱内的水工质通过水箱第二出水管和第三循环水泵流经第三单向阀被送入高温电储热箱中的螺旋蒸发管中，水工质在螺旋蒸发管中被高温电储热箱中的高温储热介质加热汽化，产生温度超过100℃压力超过1个标准大气压的高温高压水蒸气，高温高压水蒸气通过储热箱出气管流经第四单向阀进入第二储汽罐的液面以下，关闭第七截止阀，打开第五单向阀和第十截止阀，第二储汽罐中的高温高压水蒸气通过第二储汽罐第二出气管流入引射泵中，引射闪蒸罐内的低压水蒸气，使得闪蒸罐内的低压水蒸气通过引射管被引射入引射泵中升压，产生中压水蒸气通过动力管和闪蒸出气管流入第一储汽罐中，第一储汽罐内的中压水蒸气通过水蒸气压缩机吸气管流经第二单向阀被水蒸气压缩机吸入压缩产生高温高压水蒸气，在压缩的过程中外部纯净水工质通过喷水泵和喷水管被喷入水蒸气压缩机内，最后高温高压水蒸气通过水蒸气压缩机排气管被送给用户，同时打开第十一截止阀和第十四截止阀都打开，通过第四循环水泵和第二储汽罐进水管将闪蒸罐中的水工质送入第二储汽罐中弥补第二储汽罐内因为吸收高温高压水蒸气过热蒸发而损失的水工质；
在另一种实施方式中，本实施例所述的电储热辅助***的工作方法如下所述。高温电储热箱内储存有高温储热介质，电储热辅助***工作时打开第九截止阀打开，保温水箱内的水工质通过水箱第二出水管和第三循环水泵流经第三单向阀被送入高温电储热箱中的螺旋蒸发管中，水工质在螺旋蒸发管中被高温电储热箱中的高温储热介质加热汽化，产生温度超过100℃压力超过1个标准大气压的高温高压水蒸气，高温高压水蒸气通过储热箱出气管流经第四单向阀进入第二储汽罐的液面以下，打开第十六截止阀，第二储汽罐中的高温高压水蒸气通过第二储汽罐第一出气管和水蒸气压缩机吸气管流经第六单向阀后被水蒸气压缩机吸入压缩产生更高温度压力的水蒸气，最后更高温度压力的水蒸气通过水蒸气压缩机排气管被送给用户，同时打开第十一截止阀和第十四截止阀都打开，通过第四循环水泵和第二储汽罐进水管将闪蒸罐中的水工质送入第二储汽罐中弥补第二储汽罐内因为吸收高温高压水蒸气过热蒸发而损失的水工质。
在一种具体实施方式中，高温电储热箱55内储存的高温储热介质可以在低谷电时储存大量的高温热量，温度可以超过400℃。在一种具体实施方式中，水蒸气压缩机48输出的水蒸气温度可大于或等于200℃且压力大于或等于15个大气压。
上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都本申请的范围之内。

Claims (10)

1.一种多热源热泵高温蒸汽供应***，其特征在于，包括热泵加热***、太阳能辅助闪蒸***和蒸汽压缩***，以及实现和控制流体流动所需的管路和阀门；
所述热泵加热***包括热泵蒸发器、热泵压缩机以及保温水箱，所述热泵蒸发器、所述热泵压缩机以及所述保温水箱依次连接并形成流体流动回路，其中所述热泵蒸发器用于将所述热泵加热***中的热泵工质蒸发成低温低压蒸汽，所述保温水箱用于向所述热泵加热***提供水，且该保温水箱中设置有用于输送高温高压蒸汽的螺旋加热管；
所述太阳能辅助闪蒸***包括所述保温水箱、第一循环水泵、太阳能集热器、闪蒸罐以及第二循环水泵，所述保温水箱、所述第一循环水泵以及所述太阳能集热器依次连接并形成流体流动回路，所述保温水箱、所述第一循环水泵、所述闪蒸罐以及所述第二循环水泵形成从所述保温水箱到所述闪蒸罐单向流动的流体流动回路，所述保温水箱、所述第一循环水泵、所述太阳能集热器、所述闪蒸罐以及所述第二循环水泵形成从所述保温水箱到所述闪蒸罐单向流动的流体流动回路，其中所述闪蒸罐包括用于从所述闪蒸罐排水的排水管，用于从所述闪蒸罐向所述第一储汽罐输送流体的闪蒸出气管通入所述第一储汽罐的液面以下；
其中，所述蒸汽压缩***包括所述闪蒸罐、第一储汽罐、水蒸气压缩机、第四循环水泵、第五循环水泵以及喷水泵，所述闪蒸罐、所述第一储汽罐和所述水蒸气压缩机形成从所述闪蒸罐到所述水蒸气压缩机的单向流动的流体流动路径，所述闪蒸罐、所述第四循环水泵、所述第一储汽罐以及所述第五循环水泵形成第五流体流动回路，所述喷水泵用于向所述水蒸气压缩机喷入水工质。
2.如权利要求1所述的多热源热泵高温蒸汽供应***，其特征在于，还包括电储热辅助***，所述电储热辅助***包括所述保温水箱、第三循环水泵、高温电储热箱；
其中，所述蒸汽压缩***还包括第二储汽罐和引射泵；
其中，所述保温水箱、所述第三循环水泵、所述高温电储热箱、所述第二储汽罐、所述第五循环水泵、所述闪蒸罐以及所述第二循环水泵形成流体流动回路，所述高温电储热箱、所述第二储汽罐以及所述水蒸气压缩机形成从所述高温电储热箱到所述水蒸气压缩机单向流动的流体流动回路，所述引射泵用于引射所述闪蒸罐的低压水蒸气且所述高温电储热箱、所述第二储汽罐、所述引射器、所述第一储汽罐以及所述水蒸气压缩机形成从所述高温电储热箱到所述水蒸气压缩机单向流动的第九流体流动回路，其中所述高温电储热箱中设置有用于输送高温高压水蒸气的螺旋蒸发管，且用于从所述高温电储热箱向所述第二储汽罐输送流体的储热箱出气管通入所述第二储汽罐的液面以下。
3.如权利要求2所述的多热源热泵高温蒸汽供应***，其特征在于，所述螺旋蒸发管在所述高温电储热箱中先螺旋上升到所述高温电储热箱最高处，然后又返回所述高温电储热箱最低处，在所述高温电储热箱最低处分成多个流体流动回路后重新返回所述高温电储热箱最高处，最后汇合后连接所述储热箱出气管。
4.如权利要求1-3中任一项所述的多热源热泵高温蒸汽供应***，其特征在于，所述闪蒸罐包括分散闪蒸管，分散闪蒸管在闪蒸罐内均匀分布。
5.如权利要求1所述的多热源热泵高温蒸汽供应***，其特征在于，所述多热源热泵高温蒸汽供应***包括热泵加热***、太阳能辅助闪蒸***和蒸汽压缩***；
所述热泵加热***包括保温水箱、螺旋加热管、热泵冷凝管、热泵膨胀阀、热泵膨胀管、热泵热源出口管、热泵蒸发器、热泵热源进口管、热泵压缩机、热泵排气管以及热泵吸气管，其中热源通过所述热泵热源进口管进入所述热泵蒸发器并从所述热泵热源出口管流出所述热泵蒸发器，所述螺旋加热管设置在所述保温水箱内，所述热泵吸气管、所述热泵压缩机、所述热泵排气管、所述螺旋加热管、所述热泵冷凝管、所述热泵膨胀阀、所述热泵膨胀管以及所述热泵蒸发器依次连接形成流体流动回路；
所述太阳能辅助闪蒸***包括水箱补水管、水箱补水阀、保温水箱、第一截止阀、第一循环水泵、水箱第一出水管、第二截止阀、太阳能集热器、水箱第一回水管、第三截止阀、水箱出水旁通管、第四截止阀、闪蒸罐进水管、第五截止阀、第一单向阀、闪蒸阀、第六截止阀、水箱第二回水管、第二循环水泵、闪蒸罐以及分散闪蒸管，所述分散闪蒸管设置在所述闪蒸罐中，所述保温水箱、所述第一截止阀、所述第一循环水泵、所述水箱第一出水管、所述第二截止阀、所述太阳能集热器、所述水箱第一回水管以及所述第三截止阀依次连接形成流体流动回路，所述保温水箱、所述第一截止阀、所述第一循环水泵、所述水箱第一出水管、所述第二截止阀、所述太阳能集热器、所述闪蒸罐进水管、所述第五截止阀、所述第一单向阀、所述闪蒸阀、所述闪蒸罐、所述第六截止阀、所述水箱第二回水管以及所述第二循环水泵依次连接形成流体流动回路，所述水箱出水旁通管一端与所述水箱第一出水管相连且设置在所述第一循环水泵和第二截止阀之间，另一端与所述闪蒸罐进水管相连且设置在所述第五截止阀和所述第一单向阀之间，所述水箱出水旁通管上设置有第四截止阀；
所述蒸汽压缩***包括闪蒸罐、第七截止阀、闪蒸出气管、第一储汽罐、第八截止阀、第二单向阀、水蒸气压缩机吸气管、水蒸气压缩机、水蒸气压缩机排气管、第四循环水泵、第十二截止阀、第一储汽罐进水管、第十三截止阀、第一储汽罐出水管、第五循环水泵、第十五截止阀、闪蒸罐排水管、喷水调节阀、喷水泵以及喷水管，所述闪蒸罐、所述第七截止阀、所述闪蒸出气管、所述第一储汽罐、所述第八截止阀、所述第二单向阀、所述水蒸气压缩机吸气管、所述水蒸气压缩机以及所述水蒸气压缩机排气管依次连接形成从所述闪蒸罐到所述水蒸气压缩机的流体流动路径，所述闪蒸罐、所述第四循环水泵、所述第十二截止阀、所述第一储汽罐进水管、所述第一储汽罐、所述第十三截止阀、所述第一储汽罐出水管以及所述第五循环水泵依次连接形成流体流动回路，所述喷水管、所述喷水泵、所述喷水调节阀和所述水蒸气压缩机依次连接形成单向流体流动路径，所述闪蒸罐、所述第十五截止阀以及所述闪蒸罐排水管依次连接形成单向流体流动路径。
6.如权利要求2所述的多热源热泵高温蒸汽供应***，其特征在于，所述多热源热泵高温蒸汽供应***包括热泵加热***、太阳能辅助闪蒸***、电储热辅助***和蒸汽压缩***；
所述热泵加热***包括保温水箱、螺旋加热管、热泵冷凝管、热泵膨胀阀、热泵膨胀管、热泵热源出口管、热泵蒸发器、热泵热源进口管、热泵压缩机、热泵排气管以及热泵吸气管，其中热源通过所述热泵热源进口管进入所述热泵蒸发器并从所述热泵热源出口管流出所述热泵蒸发器，所述螺旋加热管设置在所述保温水箱内，所述热泵吸气管、所述热泵压缩机、所述热泵排气管、所述螺旋加热管、所述热泵冷凝管、所述热泵膨胀阀、所述热泵膨胀管以及所述热泵蒸发器依次连接形成流体流动回路；
所述太阳能辅助闪蒸***包括水箱补水管、水箱补水阀、保温水箱、第一截止阀、第一循环水泵、水箱第一出水管、第二截止阀、太阳能集热器、水箱第一回水管、第三截止阀、水箱出水旁通管、第四截止阀、闪蒸罐进水管、第五截止阀、第一单向阀、闪蒸阀、第六截止阀、水箱第二回水管、第二循环水泵、闪蒸罐以及分散闪蒸管，所述分散闪蒸管设置在所述闪蒸罐中，所述保温水箱、所述第一截止阀、所述第一循环水泵、所述水箱第一出水管、所述第二截止阀、所述太阳能集热器、所述水箱第一回水管以及所述第三截止阀依次连接形成流体流动回路，所述保温水箱、所述第一截止阀、所述第一循环水泵、所述水箱第一出水管、所述第二截止阀、所述太阳能集热器、所述闪蒸罐进水管、所述第五截止阀、所述第一单向阀、所述闪蒸阀、所述闪蒸罐、所述第六截止阀、所述水箱第二回水管以及所述第二循环水泵依次连接形成流体流动回路，所述水箱出水旁通管一端与所述水箱第一出水管相连且设置在所述第一循环水泵和第二截止阀之间，另一端与所述闪蒸罐进水管相连且设置在所述第五截止阀和所述第一单向阀之间，所述水箱出水旁通管上设置有第四截止阀；
所述电储热辅助***包括保温水箱、水箱第二出水管、第九截止阀、第三循环水泵、第三单向阀、高温电储热箱、螺旋蒸发管、储热箱出气管、第四单向阀、第二储汽罐、第十六截止阀、第二储汽罐第一出气管、第六单向阀、第二储汽罐第二出气管、第十四截止阀以及第二储汽罐出水管，所述高温电储热箱中设置有用于输送高温高压水蒸气的螺旋蒸发管，所述保温水箱、所述水箱第二出水管、所述第九截止阀、所述第三循环水泵、所述第三单向阀、所述螺旋蒸发管、所述储热箱出气管、所述第四单向阀、所述第二储汽罐、所述第十四截止阀、所述第二储汽罐出水管、所述第五循环水泵、所述闪蒸罐、所述第六截止阀、所述水箱第二回水管以及所述第二循环泵依次连接形成流体流动回路；
所述蒸汽压缩***包括闪蒸罐、第七截止阀、闪蒸出气管、第一储汽罐、第八截止阀、第二单向阀、水蒸气压缩机吸气管、水蒸气压缩机、水蒸气压缩机排气管、第二储汽罐、第五单向阀、引射泵、第十截止阀、引射管、动力管、第四循环水泵、第二储汽罐进水管、第十一截止阀、第十二截止阀、第一储汽罐进水管、第十三截止阀、第一储汽罐出水管、第五循环水泵、第十五截止阀、闪蒸罐排水管、喷水调节阀、喷水泵以及喷水管，所述闪蒸罐、所述第七截止阀、所述闪蒸出气管、所述第一储汽罐、所述第八截止阀、所述第二单向阀、所述水蒸气压缩机吸气管、所述水蒸气压缩机以及所述水蒸气压缩机排气管依次连接形成从所述闪蒸罐到所述水蒸气压缩机的流体流动路径，所述闪蒸罐、所述第四循环水泵、所述第十二截止阀、所述第一储汽罐进水管、所述第一储汽罐、所述第十三截止阀、所述第一储汽罐出水管以及所述第五循环水泵依次连接形成流体流动回路，所述喷水管、所述喷水泵、所述喷水调节阀和所述水蒸气压缩机依次连接形成单向流体流动路径，所述闪蒸罐、所述第十五截止阀以及所述闪蒸罐排水管依次连接形成单向流体流动路径，所述第二储汽罐、第十六截止阀、第二储汽罐第二出气管、第六单向阀、水蒸气压缩机吸气管和所述水蒸气压缩机依次连接形成从所述第二储汽罐到所述水蒸气压缩机的单向流体流动路径，所述第二储汽罐、所述第二储汽罐第二出气管、所述第五单向阀、所述引射泵、所述动力管、所述闪蒸罐、所述第八截止阀、所述第二单向阀、所述水蒸气压缩机吸气管和所述水蒸气压缩机依次连接形成从所述第二储汽罐到所述水蒸气压缩机的单向流体流动路径，且所述闪蒸罐通过引射管与所述引射泵相连，所述引射管上设置有第十截止阀。
7.如权利要求5所述的多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法，其特征在于，当太阳能不充足时，所述多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法如下：
首先，热泵加热***开始工作，热源从热泵热源进口管流入热泵蒸发器加热热泵蒸发器中的热泵工质，降温后从热泵热源出口管流出，热泵工质吸收热量蒸发后产生的低温低压蒸汽通过热泵吸气管被热泵压缩机吸入压缩，产生的高温高压蒸汽通过热泵排气管流入保温水箱里面的螺旋加热管，热泵工质在螺旋加热管中冷凝后通过热泵冷凝管流入热泵膨胀阀，在热泵膨胀阀中膨胀后通过热泵膨胀管再回流入热泵蒸发器中形成一个循环；
其次，当所述保温水箱里的水工质被加热到80℃以上后，太阳能辅助闪蒸***开始工作，打开第一截止阀、第四截止阀和第六截止阀打开，高温水工质被第一循环水泵通过水箱第一出水管、水箱出水旁通管和闪蒸罐进水管流经第一单向阀和闪蒸阀送入闪蒸罐，在闪蒸罐内高温水工质通过分散闪蒸管均匀分散闪蒸产生低压水蒸气和低温饱和水，低温饱和水通过水箱第二回水管被第二循环水泵送回保温水箱，同时打开水箱补水阀，外部纯净水工质通过水箱补水管被补充进保温水箱；
最后，蒸汽压缩***开始工作，打开第七截止阀、第八截止阀、第十二截止阀、第十三截止阀和喷水调节阀，闪蒸罐内产生的低压水蒸气通过闪蒸出气管流入第一储汽罐内并通入第一储汽罐内的液面以下，第一储汽罐内的低压水蒸气通过水蒸气压缩机吸气管流经第二单向阀被水蒸气压缩机吸入压缩产生高温高压水蒸气，在压缩的过程中外部纯净水工质通过喷水泵和喷水管被喷入水蒸气压缩机内，最后高温高压水蒸气通过水蒸气压缩机排气管被送给用户，同时闪蒸罐内的水工质通过第四循环水泵和第一储汽罐进水管被送入第一储汽罐内弥补第一储汽罐内因为蒸发损失的水工质，第一储汽罐内的水工质也可以通过第一储汽罐出水管和第五循环水泵送入闪蒸罐内减少第一储汽罐内因为水蒸气带液增加的水工质，闪蒸罐内的水工质通过排水管和第十五截止阀排出***；
或者，当太阳能充足时，所述多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法如下：
首先，热泵加热***开始工作，热源从热泵热源进口管流入热泵蒸发器加热热泵蒸发器中的热泵工质，降温后从热泵热源出口管流出，热泵工质吸收热量蒸发后产生的低温低压蒸汽通过热泵吸气管被热泵压缩机吸入压缩，产生的高温高压蒸汽通过热泵排气管流入保温水箱里面的螺旋加热管，热泵工质在螺旋加热管中冷凝后通过热泵冷凝管流入热泵膨胀阀，在热泵膨胀阀中膨胀后通过热泵膨胀管再回流入热泵蒸发器中形成一个循环；
其次，当所述保温水箱里的水工质被加热到80℃以上后，太阳能辅助闪蒸***开始工作，打开第二截止阀和第五截止阀，关闭第三截止阀和第四截止阀，高温水工质被第一循环水泵通过水箱第一出水管送入太阳能集热器吸收太阳能，然后通过水箱第一回水管和闪蒸罐进水管流经第一单向阀和闪蒸阀被送入闪蒸罐，在闪蒸罐内高温水工质通过分散闪蒸管均匀分散闪蒸产生低压水蒸气和低温饱和水，低温饱和水通过水箱第二回水管被第二循环水泵送回保温水箱，同时打开水箱补水阀，外部纯净水工质通过水箱补水管被补充进保温水箱；
最后，蒸汽压缩***开始工作，打开第七截止阀、第八截止阀、第十二截止阀、第十三截止阀和喷水调节阀，闪蒸罐内产生的低压水蒸气通过闪蒸出气管流入第一储汽罐内并通入第一储汽罐内的液面以下，第一储汽罐内的低压水蒸气通过水蒸气压缩机吸气管流经第二单向阀被水蒸气压缩机吸入压缩产生高温高压水蒸气，在压缩的过程中外部纯净水工质通过喷水泵和喷水管被喷入水蒸气压缩机内，最后高温高压水蒸气通过水蒸气压缩机排气管被送给用户，同时闪蒸罐内的水工质通过第四循环水泵和第一储汽罐进水管被送入第一储汽罐内弥补第一储汽罐内因为蒸发损失的水工质，第一储汽罐内的水工质也可以通过第一储汽罐出水管和第五循环水泵送入闪蒸罐内减少第一储汽罐内因为水蒸气带液增加的水工质，闪蒸罐内的水工质通过排水管和第十五截止阀排出***。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过所述闪蒸出气管输出的水蒸气压力在1个大气压以下，温度在100℃以内；
通过所述水蒸气压缩机排气管输出的水蒸气压力在1个大气压以上，温度超过100℃，压力最高不会超高15个大气压，温度不会超过200℃。
9.如权利要求6所述的多热源热泵高温蒸汽供应***的工作方法，其特征在于，所述电储热辅助***的工作方法如下：
所述高温电储热箱内储存有高温储热介质，电储热辅助***工作时打开第九截止阀打开，保温水箱内的水工质通过水箱第二出水管和第三循环水泵流经第三单向阀被送入高温电储热箱中的螺旋蒸发管中，水工质在螺旋蒸发管中被高温电储热箱中的高温储热介质加热汽化，产生温度超过100℃压力超过1个标准大气压的高温高压水蒸气，高温高压水蒸气通过储热箱出气管流经第四单向阀进入第二储汽罐的液面以下，关闭第七截止阀，打开第五单向阀和第十截止阀，第二储汽罐中的高温高压水蒸气通过第二储汽罐第二出气管流入引射泵中，引射闪蒸罐内的低压水蒸气，使得闪蒸罐内的低压水蒸气通过引射管被引射入引射泵中升压，产生中压水蒸气通过动力管和闪蒸出气管流入第一储汽罐中，第一储汽罐内的中压水蒸气通过水蒸气压缩机吸气管流经第二单向阀被水蒸气压缩机吸入压缩产生高温高压水蒸气，在压缩的过程中外部纯净水工质通过喷水泵和喷水管被喷入水蒸气压缩机内，最后高温高压水蒸气通过水蒸气压缩机排气管被送给用户，同时打开第十一截止阀和第十四截止阀都打开，通过第四循环水泵和第二储汽罐进水管将闪蒸罐中的水工质送入第二储汽罐中弥补第二储汽罐内因为吸收高温高压水蒸气过热蒸发而损失的水工质；
或者，
所述高温电储热箱内储存有高温储热介质，电储热辅助***工作时打开第九截止阀打开，保温水箱内的水工质通过水箱第二出水管和第三循环水泵流经第三单向阀被送入高温电储热箱中的螺旋蒸发管中，水工质在螺旋蒸发管中被高温电储热箱中的高温储热介质加热汽化，产生温度超过100℃压力超过1个标准大气压的高温高压水蒸气，高温高压水蒸气通过储热箱出气管流经第四单向阀进入第二储汽罐的液面以下，打开第十六截止阀，第二储汽罐中的高温高压水蒸气通过第二储汽罐第一出气管和水蒸气压缩机吸气管流经第六单向阀后被水蒸气压缩机吸入压缩，最后高温高压水蒸气通过水蒸气压缩机排气管被送给用户，同时打开第十一截止阀和第十四截止阀都打开，通过第四循环水泵和第二储汽罐进水管将闪蒸罐中的水工质送入第二储汽罐中弥补第二储汽罐内因为吸收高温高压水蒸气过热蒸发而损失的水工质。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过所述第二储汽罐第一出气管输出的水蒸气压力超过1个大气压，温度超过100℃；
通过所述水蒸气压缩机排气管输出的水蒸气压力最高可以超过15个大气压，温度超过200℃。
CN202111394011.9A 2021-11-23 2021-11-23 多热源热泵高温蒸汽供应***及其工作方法 Pending CN113932208A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111394011.9A CN113932208A (zh) 2021-11-23 2021-11-23 多热源热泵高温蒸汽供应***及其工作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111394011.9A CN113932208A (zh) 2021-11-23 2021-11-23 多热源热泵高温蒸汽供应***及其工作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113932208A true CN113932208A (zh) 2022-01-14

Family

ID=79287512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111394011.9A Pending CN113932208A (zh) 2021-11-23 2021-11-23 多热源热泵高温蒸汽供应***及其工作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113932208A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115127139A (zh) * 2022-06-29 2022-09-30 上海交通大学 供冷、供汽、供热三联供***及其工作方法
DE202023103656U1 (de) 2023-06-30 2023-08-22 Technische Universität Chemnitz, Körperschaft des öffentlichen Rechts Anlage zur Energie- und/oder Stoffversorgung mindestens eines Verbrauchers

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115127139A (zh) * 2022-06-29 2022-09-30 上海交通大学 供冷、供汽、供热三联供***及其工作方法
CN115127139B (zh) * 2022-06-29 2024-04-16 上海交通大学 供冷、供汽、供热三联供***及其工作方法
DE202023103656U1 (de) 2023-06-30 2023-08-22 Technische Universität Chemnitz, Körperschaft des öffentlichen Rechts Anlage zur Energie- und/oder Stoffversorgung mindestens eines Verbrauchers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102878603B (zh) 燃气-蒸汽循环联合双级耦合热泵供暖装置
CN105180515B (zh) 一种多用途泵***
CN111306830B (zh) 一种喷射有机朗肯闪蒸冷电联供***
WO2022037711A1 (zh) 一种基于超临界二氧化碳动力循环结合海水淡化的灵活性动力电站及其调节方法
CN113932208A (zh) 多热源热泵高温蒸汽供应***及其工作方法
CN108413637B (zh) 一种工业烟气余热回收及除湿***
CN112856544B (zh) 排烟余热回收和储热联合提高热电机组灵活性的方法及***
CN215002376U (zh) 一种太阳能辅助加热的水工质两级压缩高温热泵***
CN105317484A (zh) 利用真空动力节能方法
CN112627925A (zh) 一种基于超临界二氧化碳动力循环结合海水淡化的灵活性动力电站及其调节方法
CN109944698A (zh) 一种提高燃气轮机电热冷联供灵活性的方法及***
CN202133176U (zh) 一种带经济器的两级喷射制冷循环***
CN102230702B (zh) 一种带经济器的两级喷射制冷循环***
CN216408920U (zh) 一种双热源热工混合压缩热泵蒸汽***
CN205351277U (zh) 一种用于孤网运行的背压式汽轮机热力***
CN110542239A (zh) 单双效复合蒸吸二段直燃型第一类溴化锂吸收式热泵机组
CN103090582A (zh) 一种增压型三相吸收式蓄能装置
CN102278205A (zh) 可用于分布式的空气及燃料湿化燃气轮机联合循环方法
CN201723313U (zh) 可用于分布式的空气及燃料湿化燃气轮机联合循环装置
CN102392700A (zh) 带低真空回热的新型背压式汽轮机
CN1069950C (zh) 利用低温工质制冷发电的方法及制冷发电站
CN207936488U (zh) 一种直燃型热泵热水制备装置
CN216521584U (zh) 一种多热源热工混合压缩蒸汽发生***
CN112879995B (zh) 一种回收余热的水工质高温供热热泵***
CN101788141A (zh) 一种吸收式回热器及其在电厂回热循环***中的应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination