CN115076751A - 供热***及区域热网 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种供热***及区域热网,涉及供热技术领域,包括加热装置;循环管线,与加热装置连通,由加热装置提供的工质在所受循环管线内循环;多个热负载,每个热负载从循环管线内分流,并回流至循环管线;其中,多个热负载中的一者的回流点位于多个热负载中的另一者的分流点的上游侧。根据本申请提供的供热***,能够降低经过多个热负载后的循环管线内的工质的温度,从根本上解决一级网回水温度高的问题,提高了一次网的热量输送能力,通过将加热装置提供的工质的供热流量增加或增大供热差,还能够实现一者为一级,另一者为一级的多级加热模式,进而在换热站内实现梯级多源供暖的新方法,为低温热能进入管网提供空间。
Description
技术领域
本申请涉及供热技术领域,尤其是涉及一种供热***。
背景技术
随着城市快速发展,供热面积迅速增长,集中清洁绿色供热问题亟待解决。部分地区管网输送出现瓶颈,同时也伴随着节能减排的压力增大。在保护环境的前提下,多地控制锅炉房建设,控制燃煤电厂建设,并逐渐取缔分散的小型锅炉。现有的常规供热模式已不能满足现在的发展状况。现有供热水温度及供回水温差受热网限制,热量输送能力在一定范围内被限制,且一次网回水温度仍然很高。
所以降低管网温度成为解决目前供热难题的方法之一,现有技术均无法从根本上降低一次网回水温度,此外,区域内大量低温余、废热能由于出水温度偏低无法进入一次网未被利用,不符合“品质对应,梯次利用,温度对口”的用能原则。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种供热***,目的在于,降低一次网回水温度。
第一方面,本申请提供一种供热***,所述供热***包括:
加热装置;
循环管线,与所述加热装置连通,由所述加热装置提供的工质在所受循环管线内循环;
多个热负载,每个所述热负载从所述循环管线内分流,并回流至所述循环管线;
其中,所述多个热负载中的一者的回流点位于所述多个热负载中的另一者的分流点的上游侧。
根据本申请提供的供热***,多个热负载中的一者回流的工质将参与到多个热负载中的另一者的分流换热中,从而能够降低经过多个热负载后的循环管线内的工质的温度,从根本上解决一级网回水温度高的问题,提高了一次网的热量输送能力,得以为低温热能进入管网(即一次网)提供空间。
在现有技术中,多个热负载中任一分流点都在多个热负载的所有回流点的上游侧,如本申请背景技术中所提到的,这样的一次网回水温度仍然很高,在现有技术中,热泵装置的出水温度通常例如在70摄氏度左右,而现有技术中的一次网回水温度已经达到60摄氏度左右,这导致难以通过在不对一次网的循环管线的结构进行大幅度调整的前提下在一次网增设如下所述的热泵装置,以引入低温热能对一次网回水进行加热,这也就是本申请背景技术中所提及的“区域内大量低温余、废热能由于出水温度偏低无法进入一次网未被利用”,此外,这里所说的“大幅度调整”是说,现有一次网的循环管线铺设所经过的区域多、铺设所利用的管线距离远以及铺设所利用的管线直径大,对一次网铺设结构的调整而产生的成本尤其高,换句话说,现有技术当中的一次网面临要么大幅度调整结构,要么无法有效利用区域内大量低温余、废热能的两难困境。
然而,根据本申请提供的供热***,如以上所提及的,由于从根本上降低了一次网的回水温度,起到引入低温热能的作用的热泵装置可以便捷地增设到现有一次网当中,而实际上调整的管线铺设的范围仅仅在于热负载的分流和回流管线的调整,在现有技术中,这种调整通常的长度大概为几百米,相较于对一次网的循环管线的成公里级的长度调整来说,对热负载的分流和回流管线的调整可以说是很小的调整,这特别有效地节约了管线,并且还能够利用如下的热泵装置来整合利用一次网所在区域内的余、废热能,从而符合“品质对应,梯次利用,温度对口”的用能原则。
优选地,所述供热***还包括热泵装置,所述热泵装置设置于所述循环管线,所述热泵包括低温热源和驱动源,所述热泵装置用于对所述循环管线内的工质加热,所述热泵装置设置于所述多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧。
优选地,所述供热***还包括热网流量增量加热器,所述热网流量增量加热器设置于所述循环管线,所述热网流量增量加热器设置于所述多个热负载中最上游侧的分流点的上游侧。
优选地,所述供热***还包括热网调峰热力站,所述热网调峰热力站设置于所述循环管线,所述热网调峰热力站设置于所述多个热负载中最上游侧的分流点的上游侧,并且所述热网调峰热力站设置于所述热网流量增量加热器的下游侧。
优选地,所述供热***还包括热网回水热量外输换热站,所述热网回水热量外输换热站设置于所述多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,所述热网回水热量外输换热站设置于所述热泵装置的上游侧,所述热网回水热量外输换热站用于将所述循环管线内的工质提供给外部以用作热源。
优选地,所述热网回水热量外输换热站用于将所述循环管线内的工质提供给外部以用作供热热源或者热泵的低温热源。
优选地,所述供热***还包括热网回水余热加热站,所述热网回水余热加热站设置于所述多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,并且所述热网回水余热加热站设置于所述热泵装置的上游侧,所述热网回水余热加热站用于利用外部余热装置对所述循环管线内的工质进行加热。
优选地,所述供热***还包括热网回水同温混水器,所述热网回水同温混水器设置于所述循环管线,所述热网回水同温混水器设置于所述多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,并且所述热网回水同温混水器设置于所述热泵装置的上游侧,所述热网回水同温混水器用于对所述多个热负载的回流的工质进行混合,以稳定所述回流的工质的温度。
优选地,所述多个热负载被划分为多个级组,相邻的两个所述级组中的一者中的所有回流点均位于相邻的两个所述级组中的另一者中的所有分流点的上游侧。
第二方面,本申请提供一种区域热网,所述区域热网包括如上所述的供热***。
根据本申请提供的供热***,多个热负载中的一者回流的工质将参与到多个热负载中的另一者的分流换热中,从而能够降低经过多个热负载后的循环管线内的工质的温度,从根本上解决一级网回水温度高的问题,提高了一次网的热量输送能力,通过将加热装置提供的工质的供热流量增加或增大供热差,还能够实现所述一者为一级,所述另一者为一级的多级加热模式,进而在换热站内实现梯级多源供暖的新方法,为低温热能进入管网提供空间。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了根据本申请实施例提供的供热***的第一示例的示意图;
图2示出了根据本申请实施例提供的供热***的第二示例的示意图;
图3示出了根据本申请实施例提供的供热***的第三示例的示意图;
图4示出了根据本申请实施例提供的供热***的第四示例的示意图;
图5示出了根据本申请实施例提供的供热***的第五示例的示意图;
图6示出了根据本申请实施例提供的供热***的第六示例的示意图;
图7示出了根据本申请实施例提供的供热***的第七示例的示意图。
附图标记:
1-加热装置;2-供热热水管线;3-供热回水管线;4-第一热用户;5-第二热用户;6-第三热用户;7-第四热用户;8-热泵装置;9-驱动源;10-低温热源供水管线;11-低温热源回水管线;12-热网流量增量加热器;13-热网调峰热力站;14-热网回水热量外输换热站;15-热网回水余热加热站;16-热网回水同温混水器。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,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,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
根据本申请实施例的第一方面提供一种供热***,供热***包括加热装置1、供热热水管线2、供热回水管线3、第一热用户4、第二热用户5、第三热用户6、第四热用户7、热泵装置8、驱动源9、低温热源供水管线10、低温热源回水管线11、热网流量增量加热器12、热网调峰热力站13、热网回水热量外输换热站14、热网回水余热加热站15以及热网回水同温混水器16,以下将结合图1至图6具体描述供热***的结构和工作原理。
根据本申请实施例的第一方面提供的供热***,循环管线与加热装置1连通,由加热装置1提供的工质在所受循环管线内循环,多个热负载中每个热负载从循环管线内分流,并回流至循环管线,其中,多个热负载中的一者的回流点位于多个热负载中的另一者的分流点的上游侧,如此,所述一者回流的工质将参与到所述另一者的分流换热中,从而能够降低经过多个热负载后的循环管线内的工质的温度,从根本上解决一级网回水温度高的问题,通过将加热装置1提供的工质的供热流量增加或增大供热差,还能够实现所述一者为一级,所述另一者为一级的多级加热模式,进而在换热站内实现梯级多源供暖的新方法,为低温热能进入管网提供空间。
在实施例中,工质可以例如为水,作为示例,这里的热负载可以为热用户,也就是被供热的用户。如图1所示,图1给出了根据本申请实施例的第一示例,其中,作为示例,热用户的数量可以有4个,在实施例中,每个热用户可以经由进水管从循环管线中分流,并经由回水管将水回流至循环管线中,从而实现对每个热用户的供热过程。此外,还需要说明的是,这里的“上游侧”是按照水的流动方向来确定的。
进一步地,在实施例中,循环管线可以包括顺次连通的供热热水管线2、中介管线和供热回水管线3,其中,上面提到的4个热用户可以均在中介管线所在的段进行分流和回流,也就是说,由加热装置1(这里加热装置1可以例如为电场内的锅炉)提供的热水的流动顺序为从加热装置1到供热热水管线2,再到中介管线为热用户供热,再到供热回水管线3,再流回到加热装置1。
在实施例中,多个热负载即多个热用户被划分为多个级组,相邻的两个级组中的一者中的所有回流点均位于相邻的两个级组中的另一者中的所有分流点的上游侧,仍然参见图1,作为示例,第一热用户4和第二热用户5为第一级组,第三热用户6和第四热用户7为第二级组,其中,图1中以标注箭头的方式对与热用户连通的进水管和回水管进行了区分,即具有指向热用户的箭头的管为进水管,具有指向中介管线的箭头的管为回水管。在实施例中,显然,作为第一级组的第一热用户4和第二热用户5二者的两个回流点均位于作为第二级组的第三热用户6和第四热用户7二者的两个分流点的上游侧,如此能够进一步实现梯度化供热,对热用户实现区域化的供热方式。
此外,虽然图中未示出,但热用户的数量并不限于4个,可以是5个、6个甚至更多个,级组的数量也不限于上文中给出的两个,事实上可以将级组的数量进一步增加,级组中的热用户的数量可以为多个,也可以为一个。
在以上图1示出的第一示例的基础上,进一步参见图2,图2示出了根据本申请实施例提供的供热***的第二示例,其中,在第一示例的基础上,第二示例中增加了热泵装置8,具体而言,热泵装置8可以设置于循环管线,热泵可以包括低温热源和驱动源9(低温热源经由低温热源供水管线10和低温热源回水管线11进行换热),热泵装置8用于对循环管线内的工质也就是水进行加热,在实施例中,热泵装置8可以设置于多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,这里,结合图2,也就是说,热泵装置8设置于第四热用户7的回流点的下游侧,具体地,在图2给出的示例中,热泵装置8设置于供热回水管线3,在循环管线的末端将供热回水温度降低后,本申请实施例提供的供热***增设了热泵装置8,由此能够实现大温差多级地加热供热回水,从而提高供热***的供热能力。
在以上图2示出的第二示例的基础上,进一步参见图3,图3示出了根据本申请实施例提供的供热***的第三示例,其中,在第二示例的基础上,第三示例中增加了热网流量增量加热器12,在实施例中,热网流量增量加热器12可以设置于循环管线,热网流量增量加热器12设置于多个热负载中最上游侧的分流点的上游侧,也就是说,热网流量增量加热器12设置在图3中第一热用户4的分流点的上游侧,这里,结合图3,热网流量增量加热器12设置于供热热水管线2。在实施例中,供热***在通过以上的热泵装置8提高用热效率和供热能力后,热网(也就是整个供热***)增加的流量可通过热网流量增量加热器12将增加的流量通过该热网流量增量加热器12对热网再次加热,这能够进一步增加热网的供热能力。
在以上图3示出的第三示例的基础上,进一步参见图4,图4示出了根据本申请实施例提供的供热***的第四示例,其中,在第三示例的基础上,第四示例中,供热***还可以包括热网回水同温混水器16,热网回水同温混水器16可以设置于循环管线,在循环管线上,热网回水同温混水器16可以设置于多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,也就是说,热网回水同温混水器16可以设置于供热回水管线3,并且热网回水同温混水器16可以设置于热泵装置8的上游侧,热网回水同温混水器16用于对多个热负载的回流的工质进行混合,以稳定回流的工质的温度。
换句话说,多级降温后的供热回水(对于热用户而言,即采暖回水)因温度不同可通过热网回水同温回水器进行混合,使得回水的温度中和稳定后,一齐进入回水***,这里,回水***指的是循环管线上,即供热回水管线3上在热网回水同温混水器16下游侧对供热回水有进一步操作的装置的总称,在本示例中,热泵装置8显然包含于回水***中。
在以上图4示出的第四示例的基础上,进一步参见图5,图5示出了根据本申请实施例提供的供热***的第五示例,其中,在第四示例的基础上,第五示例中,供热***还可以进一步包括热网调峰热力站13,这里,热网调峰热力站13可以设置于循环管线,在循环管线上,热网调峰热力站13可以设置于多个热负载中最上游侧的分流点的上游侧,也就是说,热网调峰热力站13可以设置于供热热水管线2,并且热网调峰热力站13可以设置于热网流量增量加热器12的下游侧,因此,热网调峰热力站13也同样对热用户进行供热,这在热泵装置8、加热装置1和热网流量增量加热器12无法满足热用户的尖峰负荷时,能够弥补热用户的尖峰用热负荷,实现热泵装置8整个供暖季满负荷运转,进而节约能源,增加经济收益。
在以上图5示出的第五示例的基础上,进一步参见图6,图6示出了根据本申请实施例提供的供热***的第六示例,其中,在第五示例的基础上,第六示例中,供热***还可以包括热网回水热量外输换热站14,热网回水热量外输换热站14可以设置于多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,热网回水热量外输换热站14可以用于将循环管线内的工质提供给外部以用作热源,在实施例中,作为示例,热网回水热量外输换热站14可以设置于热网回水同温混水器16的上游侧。
进一步地,在实施例中,热网回水热量外输换热站14可以用于将循环管线内的工质提供给外部以用作供热热源或者热泵的低温热源,也就是说,在原有供热***热的用户多级降温后的采暖回水,依然可以作为其它节能建筑的供热热源或电热泵***的低温热源,通过热网回水热量外输换热站14的再次降温,可以实现热量充分的利用。
在以上图6示出的第六示例的基础上,进一步参见图7,图7示出了根据本申请实施例提供的供热***的第七示例,其中,在第六示例的基础上,第七示例中,供热***还可以包括热网回水余热加热站15,热网回水余热加热站15可以设置于多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,即热网回水余热加热站15可以设置于供热回水管线3,在实施例中,作为示例,热网回水余热加热站15可以设置于热网回水同温混水器16的下游侧,热网回水余热加热站15用于利用外部余热装置,例如站内或站外(这里的站内或站外可以指加热装置1所在电场内或电场外)的余热装置对循环管线内的工质进行加热,例如初级加热,从而节省加热成本,增加能源效率。因此,根据本申请实施例提供的第七示例,根据本申请实施例的供热***实质上提供了一种一网多源多网联动多级换热大温差的供热***。
根据本申请实施例提供的供热***,从根本上解决了一级网回水温度高的问题,将原本不可利用余、废资源实现了利用,并且增加供热面积,还减少了管道投资,同时,减少一级网流量,降低一级网电耗,降低一次能源消耗,节能减排,降低余废热能冷却消耗,降低碳排放,并且提高了碳排放售热收益。
根据本申请实施例的第二方面提供一种区域热网,区域热网包括如上供热***,也包括如上的有益效果,在此不再赘述。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的保护范围,凡是在本申请的创新构思下,利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种供热***,其特征在于,所述供热***包括:
加热装置;
循环管线,与所述加热装置连通,由所述加热装置提供的工质在所受循环管线内循环;
多个热负载,每个所述热负载从所述循环管线内分流,并回流至所述循环管线;
其中,所述多个热负载中的一者的回流点位于所述多个热负载中的另一者的分流点的上游侧。
2.根据权利要求1所述的供热***,其特征在于,所述供热***还包括热泵装置,所述热泵装置设置于所述循环管线,所述热泵包括低温热源和驱动源,所述热泵装置用于对所述循环管线内的工质加热,所述热泵装置设置于所述多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧。
3.根据权利要求2所述的供热***,其特征在于,所述供热***还包括热网流量增量加热器,所述热网流量增量加热器设置于所述循环管线,所述热网流量增量加热器设置于所述多个热负载中最上游侧的分流点的上游侧。
4.根据权利要求3所述供热***,其特征在于,所述供热***还包括热网调峰热力站,所述热网调峰热力站设置于所述循环管线,所述热网调峰热力站设置于所述多个热负载中最上游侧的分流点的上游侧,并且所述热网调峰热力站设置于所述热网流量增量加热器的下游侧。
5.根据权利要求2所述的供热***,其特征在于,所述供热***还包括热网回水热量外输换热站,所述热网回水热量外输换热站设置于所述多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,所述热网回水热量外输换热站设置于所述热泵装置的上游侧,所述热网回水热量外输换热站用于将所述循环管线内的工质提供给外部以用作热源。
6.根据权利要求5所述的供热***,其特征在于,所述热网回水热量外输换热站用于将所述循环管线内的工质提供给外部以用作供热热源或者热泵的低温热源。
7.根据权利要求2所述的供热***,其特征在于,所述供热***还包括热网回水余热加热站,所述热网回水余热加热站设置于所述多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,并且所述热网回水余热加热站设置于所述热泵装置的上游侧,所述热网回水余热加热站用于利用外部余热装置对所述循环管线内的工质进行加热。
8.根据权利要求2所述的供热***,其特征在于,所述供热***还包括热网回水同温混水器,所述热网回水同温混水器设置于所述循环管线,所述热网回水同温混水器设置于所述多个热负载中最下游侧的回流点的下游侧,并且所述热网回水同温混水器设置于所述热泵装置的上游侧,所述热网回水同温混水器用于对所述多个热负载的回流的工质进行混合,以稳定所述回流的工质的温度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的供热***,其特征在于,所述多个热负载被划分为多个级组,相邻的两个所述级组中的一者中的所有回流点均位于相邻的两个所述级组中的另一者中的所有分流点的上游侧。
10.一种区域热网,其特征在于,所述区域热网包括如权利要求1至9中任一项所述的供热***。
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