CN209213967U - 一种基于燃气冷热电三联供的区域能源供应*** - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其包括通过一次水管网相连的一座能源中心和多座能源子站；能源中心包括通过管道接收天然气的燃气内燃发电机组、燃气锅炉以及与燃气内燃发电机组相连的烟气热水型溴化锂机组；能源子站包括第一换热机组以及通过管道相连的冷水机组和第二换热机组；烟气热水型溴化锂机组、燃气锅炉、第一换热机组和第二换热机组分别通过管道与一次水管网相连。上述基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，通过冷热电三联供提供基础冷、热、电负荷，以燃气锅炉和电制冷为补充和调峰；各能源子站通过一次水管网互联互通，互为备用，供能稳定性高，能效提高，环境友好，供能灵活。

Description

一种基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***
技术领域
本实用新型涉及区域供热供冷***，具体涉及一种基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***。
背景技术
区域供热供冷***(District Heating and Cooling，简称DHC)是指对一定区域内的建筑物群，由一个或多个能源站集中制取热水、冷水或蒸汽等冷媒和热媒，通过区域管网提供给最终用户，实现用户制冷或制热要求的***。
DHC通常包括四个基本组成部分：能源站、输配管网、用户端接口和末端设备。
由于分散供冷方式中各个建筑各成独立***，所以灵活性较大，因此在建筑物规模较小或单位面积空调负荷较低时，这种方式的能耗和运行费用会相对较高，适用性较低，且易对环境造成不良影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能效提高、环境友好、能耗和运行费用较低、供能灵活的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其包括通过一次水管网相连的一座能源中心和多座能源子站；
所述能源中心包括：
燃气内燃发电机组、燃气锅炉，二者均通过管道来接收天然气；
烟气热水型溴化锂机组，其通过管道与所述燃气内燃发电机组相连；
所述烟气热水型溴化锂机组和燃气锅炉分别通过管道与所述一次水管网相连；
所述能源子站包括：
第一换热机组；
通过管道相连的冷水机组和第二换热机组；
所述第一换热机组和第二换热机组，二者分别通过管道与所述一次水管网相连，且均用于向末端空调***供能。
作为优选，与所述燃气锅炉相连并用于接收天然气的管道上连接有第一球阀；与所述燃气内燃发电机组相连并用于接收天然气的管道上连接有第二球阀。
作为优选，所述烟气热水型溴化锂机组与所述一次水管网相连的管道上连接有第一截止阀；所述燃气锅炉与所述一次水管网相连的管道上连接有第二截止阀。
作为优选，所述第一换热机组与所述一次水管网相连的管道上连接有第三截止阀；所述第二换热机组与所述一次水管网相连的管道上连接有第四截止阀。
作为优选，所述冷水机组和第二换热机组之间的管道上连接有第五截止阀。
作为优选，所述能源子站为三座。
作为优选，所述第一换热机组和第二换热机组均为板式换热机组；所述冷水机组为电动压缩式冷水机组。
本实用新型所提供的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其具有如下有益效果：
1)该***通过冷热电三联供提供基础冷、热、电负荷，以燃气锅炉和电制冷为补充和调峰；各能源子站通过一次水管网互联互通，互为备用，供能稳定性高。
2)能效提高，采用最先进的综合能源利用技术，提高能源利用效率，实现能源梯级利用；从整体能源***来看，产品为冷、热、电三部分，实现了资源的高效清洁综合利用和产品增值，不但可以获得40％左右的发电效率，还能将中温废热回收利用供冷、供热，其综合能源利用率可达70％以上。
3)环境友好，采用清洁能源供能，以天然气为燃料，绿色电能为补充，烟气主要成分为二氧化碳和水，大大降低烟尘、二氧化硫等污染物的排放，环境和社会效益显著；整个区域内只有能源中心一个烟气排放点，便于烟气后处理和***运行维护。
4)对燃气和电力有双重削峰填谷作用，在夏季用电高峰期，采用燃气三联供***，增加夏季的燃气使用量，减少电负荷的使用量，同时***的自发电也可以降低大电网的供电压力。
5)规模协同，冬季供热和夏季制冷采用同一热源、同一管网输送，热水流量匹配，增加了余热回收量和管网利用率。
6)供能灵活，在供冷低负荷期，燃气内燃发电机组运行，随着供冷负荷的增加，冷水机组运行，作为补充冷源；在供暖低负荷期，燃气内燃发电机组运行，随着供热负荷的增加，燃气锅炉运行，作为补充热源，可根据冷、热负荷的需求灵活调节机组运行情况，变负荷调节性能好，能量损失少。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***的结构示意图。
附图标记说明：
1、第一球阀；2、第二球阀；3、燃气内燃发电机组；4、烟气热水型溴化锂机组；5、燃气锅炉；6、第一截止阀；7、第二截止阀；8、第三截止阀；9、第一换热机组；10、第四截止阀；11、冷水机组；12、第五截止阀；13、第二换热机组。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
如图1所示，一种基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其包括一座能源中心、多座能源子站以及一次水管网。在本实施例中，所述能源子站优选为三座。这三座能源子站通过一次水管网与所述能源中心相连，并且此三座能源子站也通过一次水管网相连通。
所述能源中心包括燃气内燃发电机组3、烟气热水型溴化锂机组4、燃气锅炉5。其中，燃气内燃发电机组3、燃气锅炉5，二者均通过管道来接收天然气。也就是说，燃气内燃发电机组3和燃气锅炉5分别通过管道与天然气输送管路相连通。
所述烟气热水型溴化锂机组4通过管道与所述燃气内燃发电机组3相连。
所述烟气热水型溴化锂机组4和燃气锅炉5分别通过管道与所述一次水管网相连。
各座能源子站的构造完全相同，每一所述能源子站均包括第一换热机组9、冷水机组11和第二换热机组13。其中，冷水机组11和第二换热机组13通过管道相连。
所述第一换热机组9和第二换热机组13，二者分别通过管道与所述一次水管网相连，且均用于向末端空调***供能。
所述第一换热机组9和第二换热机组13均为板式换热机组。板式换热机组，其在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90％以上。
所述冷水机组11为电动压缩式冷水机组。该电动压缩式冷水机组机组设计合理，结构紧凑，体积小，制冷量大，节能环保，运行费用低，安全可靠。
为了便于对基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***进行调控，
改进地，与所述燃气锅炉5相连并用于接收天然气的管道上连接有第一球阀1；与所述燃气内燃发电机组3相连并用于接收天然气的管道上连接有第二球阀2。
再改进地，所述烟气热水型溴化锂机组4与所述一次水管网相连的管道上连接有第一截止阀6；所述燃气锅炉5与所述一次水管网相连的管道上连接有第二截止阀7。
进一步改进地，每一座能源子站中的第一换热机组9与所述一次水管网相连的管道上连接有第三截止阀8，第二换热机组13与所述一次水管网相连的管道上连接有第四截止阀10。
再进一步改进地，每一座能源子站中的冷水机组11和第二换热机组13之间的管道上连接有第五截止阀12。
另外，为了简化管网，可将一根管道I的一端连接在一次水管网上，另一端连接在冷水机组11和第二换热机组13之间的管道上，如此，便实现了第二换热机组13与一次水管网的连接。第四截止阀10可连接在该管道I上。
第一换热机组9通过一根管道Ⅱ与上述管道I相连，如此，便实现了第一换热机组9与一次水管网的连接。第三截止阀8可连接在该管道Ⅱ上。
基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***开始工作时，将所述第一换热机组9和第二换热机组13与末端空调***相连。
如图1所示，冬季低负荷工况，能源中心中第一球阀1关闭，第二球阀2打开，第二截止阀7关闭，第一截止阀6打开，燃气内燃发电机组3和烟气热水型溴化锂机组4运行，随着负荷的增加，第一球阀1打开，第二截止阀7打开，燃气内燃发电机组3、烟气热水型溴化锂机组4和燃气锅炉5运行，热水经一次水管网送至各能源子站，各能源子站中的第三截止阀8打开，第四截止阀10关闭，第五截止阀12关闭，第一换热机组9(板式换热机组)运行，向末端空调***提供采暖热水，冷水机组11(电动压缩式冷水机组)和第二换热机组13(板式换热机组)停机。
夏季运行工况，能源中心中第一球阀1关闭，第二球阀2打开，燃气内燃发电机组3和烟气热水型溴化锂机组4运行，燃气锅炉5停机，冷水经一次水管网送至各能源子站，各能源子站中的第三截止阀8关闭，第一换热机组9(板式换热机组)停机，低负荷工况，第四截止阀10打开，第五截止阀12关闭，冷水机组11(电动压缩式冷水机组)停机，第二换热机组13运行(板式换热机组)，随着负荷的增加，第五截止阀12打开，冷水机组11(电动压缩式冷水机组)和第二换热机组13运行(板式换热机组)同时运行，向末端空调***提供制冷冷水。
本实施例所提供的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其具有如下有益效果：
1)该***通过冷热电三联供提供基础冷、热、电负荷，以燃气锅炉和电制冷为补充和调峰；各能源子站通过一次水管网互联互通，互为备用，供能稳定性高。
2)能效提高，采用最先进的综合能源利用技术，提高能源利用效率，实现能源梯级利用；从整体能源***来看，产品为冷、热、电三部分，实现了资源的高效清洁综合利用和产品增值，不但可以获得40％左右的发电效率，还能将中温废热回收利用供冷、供热，其综合能源利用率可达70％以上。
3)环境友好，采用清洁能源供能，以天然气为燃料，绿色电能为补充，烟气主要成分为二氧化碳和水，大大降低烟尘、二氧化硫等污染物的排放，环境和社会效益显著；整个区域内只有能源中心一个烟气排放点，便于烟气后处理和***运行维护。
4)对燃气和电力有双重削峰填谷作用，在夏季用电高峰期，采用燃气三联供***，增加夏季的燃气使用量，减少电负荷的使用量，同时***的自发电也可以降低大电网的供电压力。
5)规模协同，冬季供热和夏季制冷采用同一热源、同一管网输送，热水流量匹配，增加了余热回收量和管网利用率。
6)供能灵活，在供冷低负荷期，燃气内燃发电机组运行，随着供冷负荷的增加，冷水机组运行，作为补充冷源；在供暖低负荷期，燃气内燃发电机组运行，随着供热负荷的增加，燃气锅炉运行，作为补充热源，可根据冷、热负荷的需求灵活调节机组运行情况，变负荷调节性能好，能量损失少。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其特征在于，包括通过一次水管网相连的一座能源中心和多座能源子站；
所述能源中心包括：
燃气内燃发电机组、燃气锅炉，二者均通过管道来接收天然气；
烟气热水型溴化锂机组，其通过管道与所述燃气内燃发电机组相连；
所述烟气热水型溴化锂机组和燃气锅炉分别通过管道与所述一次水管网相连；
所述能源子站包括：
第一换热机组；
通过管道相连的冷水机组和第二换热机组；
所述第一换热机组和第二换热机组，二者分别通过管道与所述一次水管网相连，且均用于向末端空调***供能。
2.根据权利要求1所述的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其特征在于，与所述燃气锅炉相连并用于接收天然气的管道上连接有第一球阀；与所述燃气内燃发电机组相连并用于接收天然气的管道上连接有第二球阀。
3.根据权利要求1所述的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其特征在于，所述烟气热水型溴化锂机组与所述一次水管网相连的管道上连接有第一截止阀；所述燃气锅炉与所述一次水管网相连的管道上连接有第二截止阀。
4.根据权利要求1所述的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其特征在于，所述第一换热机组与所述一次水管网相连的管道上连接有第三截止阀；所述第二换热机组与所述一次水管网相连的管道上连接有第四截止阀。
5.根据权利要求1所述的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其特征在于，所述冷水机组和第二换热机组之间的管道上连接有第五截止阀。
6.根据权利要求1所述的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其特征在于，所述能源子站为三座或多座。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于燃气冷热电三联供的区域能源供应***，其特征在于，所述第一换热机组和第二换热机组均为板式换热机组；所述冷水机组为电动压缩式冷水机组。
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CN112963989A (zh) * 2021-03-30 2021-06-15 上海电力大学 一种水源热泵和燃气锅炉耦合的多能互补集中供能站

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