CN209484700U - 一种双热泵与热电机组耦合的供暖*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双热泵与热电机组耦合的供暖***，冷却塔的循环冷却水出口与吸收式热泵的吸热侧入口及压缩式热泵的吸热侧入口相连通，吸收式热泵的吸热侧出口及压缩式热泵的吸热侧出口与冷却塔的循环冷却水入口相连通；透平的抽气出口与蒸汽加热器的放热侧及吸收式热泵的驱动蒸汽入口相连通，一次网回水管道与吸收式热泵的放热侧入口及压缩式热泵的放热侧入口相连通，压缩式热泵的放热侧出口及吸收式热泵的放热侧出口与一次网供水管道相连通，透平的输出轴与发电机的驱动轴相连接，发电机的输出端与电网相连接，该***能够有效的提高热电机组的灵活性。
Description
技术领域
本实用新型属于供暖领域，涉及一种双热泵与热电机组耦合的供暖***。
背景技术
我国北方城市的集中供热热源朝着大型热电机组发展，但是随着城市规模的不断扩大，原有的热电机组可能难以满足实际供热需求。近年来不少热电厂通过增加热泵***，利用高品位的蒸汽能量把一部分循环冷却水的低温热量提升并释放到一次网供水***中，从而提高机组的整体供热能力。热电厂中已有的热泵***多为溴化锂吸收式热泵，其缺点是出水温度较低，一般为80～90℃，还需要增加蒸汽加热才能提高到一次管网供热温度水平。吸收式热泵***能够提在一定程度上高机组的灵活性，比如在热负荷提高的情况下，机组可以通过吸收式热泵满足热网需求，同时保持发电量较小的变化。但是受机组抽气能力的限制，增加了吸收式热泵的热电机组的灵活性是有一定限度的。
随着国家对可再生能源电力的大力支持，风电、光伏等波动性大的电力大规模接入电网，这对热电机组的灵活性提出了更高的要求。主要原因是我国西北地区可再生能源丰富，同时也是冬季供暖需求旺盛的地方，因此热电机组较多。波动性大的可再生能源电力的上网要求常规火电机组和热电机组参与调峰，达不到灵活调峰要求的热电机组不仅会增大能耗和污染物排放，还会承受巨大的经营压力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种双热泵与热电机组耦合的供暖***，该***能够有效的提高热电机组的灵活性。
为达到上述目的，本实用新型所述的双热泵与热电机组耦合的供暖***包括冷却塔、吸收式热泵、压缩式热泵、透平、蒸汽加热器及发电机；
冷却塔的循环冷却水出口与吸收式热泵的吸热侧入口及压缩式热泵的吸热侧入口相连通，吸收式热泵的吸热侧出口及压缩式热泵的吸热侧出口与冷却塔的循环冷却水入口相连通；
透平的抽气出口与蒸汽加热器的放热侧及吸收式热泵的驱动蒸汽入口相连通，一次网回水管道与吸收式热泵的放热侧入口及压缩式热泵的放热侧入口相连通，压缩式热泵的放热侧出口及吸收式热泵的放热侧出口与一次网供水管道相连通，透平的输出轴与发电机的驱动轴相连接，发电机的输出端与电网相连接。
还包括热水储罐，其中，热水储罐的入口与压缩式热泵的放热侧出口相连通，热水储罐的出口与一次网供水管道相连通。
还包括凝汽器，其中，凝汽器的放热侧与透平的排气出口相连通，凝汽器的吸热侧入口与冷却塔的循环冷却水出口相连通，凝汽器的吸热侧出口与冷却塔的循环冷却水入口相连通。
压缩式热泵的电源接口与发电机的输出端及电网相连接。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型所述的双热泵与热电机组耦合的供暖***在具体操作时，将吸收式热泵与压缩式热泵相结合，共同应用于热电机组中，不仅大幅度提高热电机组的供热能力，还大大提高热电机组的灵活性。传统单纯的吸收式热泵与热电机组相结合，可以在一定程度上提高机组的供热能力，但是吸收式热泵需要透平抽气的驱动，然而透平的抽气量有限，而且吸收式热泵的能效相对不高，因此其供热能力的提高相对较少；然而本实用新型将吸收式热泵和压缩式热泵共同应用于热电机组中，其供热能力可以在吸收式热泵和热电机组的基础上大大增加，由于压缩式热泵仅消耗电力，该部分电力可以来自于发电机发出的电，因此不受抽气的限制，并且压缩式热泵的能效更高。另外，由于压缩式热泵能够消耗发电机产生的电力，使得***具备更高的灵活性。例如，当电网中可再生能源电力较多，而要求热电机组减少发电量，同时保持供热能力不变甚至增多的情况下，本实用新型中的压缩式热泵开始消耗热电机组自发的电力，将电力和循环冷却水中的热量变成一次网的供水热量，综上所示，本实用新型将吸收式热泵与压缩式热泵共同应用于热电机组中，可以有效的提高热电机组的灵活性，并且结构简单，操作方便，适应性较强，具有广阔的推广及应用空间。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中，1为透平、2为发电机、3为凝汽器、4为冷却塔、5为吸收式热泵、6为蒸汽加热器、7为压缩式热泵、8为热水储罐。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参考图1，本实用新型所述的双热泵与热电机组耦合的供暖***包括冷却塔4、吸收式热泵5、压缩式热泵7、透平1、蒸汽加热器6及发电机2；冷却塔4的循环冷却水出口与吸收式热泵5的吸热侧入口及压缩式热泵7的吸热侧入口相连通，吸收式热泵5的吸热侧出口及压缩式热泵7的吸热侧出口与冷却塔4的循环冷却水入口相连通；透平1的抽气出口与蒸汽加热器6的放热侧及吸收式热泵5的驱动蒸汽入口相连通，一次网回水管道与吸收式热泵5的放热侧入口及压缩式热泵7的放热侧入口相连通，压缩式热泵7的放热侧出口及吸收式热泵5的放热侧出口与一次网供水管道相连通，透平1的输出轴与发电机2的驱动轴相连接，发电机2的输出端与电网相连接，压缩式热泵7的电源接口与发电机2的输出端及电网相连接。
本实用新型还包括热水储罐8，其中，热水储罐8的入口与压缩式热泵7的放热侧出口相连通，热水储罐8的出口与一次网供水管道相连通。
本实用新型还包括凝汽器3，其中，凝汽器3的放热侧与透平1的排气出口相连通，凝汽器3的吸热侧入口与冷却塔4的循环冷却水出口相连通，凝汽器3的吸热侧出口与冷却塔4的循环冷却水入口相连通。
本实用新型的具体工作过程为：
在供暖刚开始和临近结束的时候，供热负荷较小，一次网回水进入到吸收式热泵5的放热侧中加热至70-90℃，然后作为一次网供水输出；
随着气温的降低，供热负荷较大，仅仅依靠吸收式热泵5加热一次网回水难以满足要求时，从透平1中引入抽气进入到蒸汽加热器6中，一次网回水经吸收式热泵5的放热侧加热至70-90℃后进入到蒸汽加热器6中，透平1的抽气出口输出的抽气进入到蒸汽加热器6的放热侧中，并将蒸汽加热器6中的一次网回水加热至110-130℃，经蒸汽加热器6加热后的一次网回水作为一次网供水输出；
由于蒸汽的抽气量有一定限度，因此发电机2输出的热功率也是有一定限度的，当吸收式热泵5及抽气加热都无法满足供热需求时，即当蒸汽加热器6及吸收式热泵5不能满足供热负荷需求时，一次网回水分为两路，一路经吸收式热泵5的放热侧及蒸汽加热器6的吸热侧加热后作为一次网供水输出，另一路进入到压缩式热泵7中加热至70-130℃后作为一次网供水输出；
由于压缩式热泵7消耗的电可以来自于发电机2产生的电，因此在不改变吸收式热泵5及蒸汽加热器6的供热功率的情况下，额外提供热功率，以提高***的整体供热功率；同时通过增加热水储罐8，使得压缩式热泵7具备更好调节发电机2电力输出的能力，从而提高机组的灵活性。
当电网发出降低负荷的指令时，启动压缩式热泵7或者增加压缩式热泵7的负荷，以消耗发电机2产生的电能；当电网发出增加负荷的指令时，则降低压缩式热泵7的负荷或者关闭压缩式热泵7，以增加发电机2对电网的输出功率，由于压缩式热泵7升降负荷的速度要远远高于机组中锅炉的升降负荷速度，从而使得整个机组的响应速度更快，以提高整体***的灵活性。
吸收式热泵5的驱动热源来自抽气，低温热源来自循环冷却水，所加热的工质为一次网回水；一次网回水在吸收式热泵5中吸收的热量等于抽气放热与利用的循环冷却水中的一部分热量之和。压缩式热泵7的驱动力为电能，可来自于发电机2，也可来自于电网。
Claims (4)
1.一种双热泵与热电机组耦合的供暖***，其特征在于，包括冷却塔(4)、吸收式热泵(5)、压缩式热泵(7)、透平(1)、蒸汽加热器(6)及发电机(2)；
冷却塔(4)的循环冷却水出口与吸收式热泵(5)的吸热侧入口及压缩式热泵(7)的吸热侧入口相连通，吸收式热泵(5)的吸热侧出口及压缩式热泵(7)的吸热侧出口与冷却塔(4)的循环冷却水入口相连通；
透平(1)的抽气出口与蒸汽加热器(6)的放热侧及吸收式热泵(5)的驱动蒸汽入口相连通，一次网回水管道与吸收式热泵(5)的放热侧入口及压缩式热泵(7)的放热侧入口相连通，压缩式热泵(7)的放热侧出口及吸收式热泵(5)的放热侧出口与一次网供水管道相连通，透平(1)的输出轴与发电机(2)的驱动轴相连接，发电机(2)的输出端与电网相连接。
2.根据权利要求1所述的双热泵与热电机组耦合的供暖***，其特征在于，还包括热水储罐(8)，其中，热水储罐(8)的入口与压缩式热泵(7)的放热侧出口相连通，热水储罐(8)的出口与一次网供水管道相连通。
3.根据权利要求1所述的双热泵与热电机组耦合的供暖***，其特征在于，还包括凝汽器(3)，其中，凝汽器(3)的放热侧与透平(1)的排气出口相连通，凝汽器(3)的吸热侧入口与冷却塔(4)的循环冷却水出口相连通，凝汽器(3)的吸热侧出口与冷却塔(4)的循环冷却水入口相连通。
4.根据权利要求1所述的双热泵与热电机组耦合的供暖***，其特征在于，压缩式热泵(7)的电源接口与发电机(2)的输出端及电网相连接。
Priority Applications (1)
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| CN201920067677.5U CN209484700U (zh) | 2019-01-15 | 2019-01-15 | 一种双热泵与热电机组耦合的供暖*** |
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| CN201920067677.5U CN209484700U (zh) | 2019-01-15 | 2019-01-15 | 一种双热泵与热电机组耦合的供暖*** |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109579104A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-05 | 西安热工研究院有限公司 | 一种双热泵与热电机组耦合的供暖***及方法 |
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