專利名稱：余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵耦合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分布式能源與水源熱泵耦合系統(tǒng)，尤其是一種余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵耦合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伴隨著電力需求的增加和世界能源危機(jī)的加劇，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用率，改善能源安全，解決環(huán)境污染己經(jīng)成為我國能源戰(zhàn)略的重點。分布式能源系統(tǒng)是一種建立在能量梯級利用理念基礎(chǔ)上的多聯(lián)供總能系統(tǒng)，通過在需求側(cè)根據(jù)用戶對能源的不同需求，實現(xiàn)“溫度對口、梯級利用”的供能模式，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實現(xiàn)能源利用效率和環(huán)境效益的最大化。天然氣分布式能源是利用天然氣為燃料，燃機(jī)通過燃燒天然氣發(fā)電后，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑腿胗酂崂迷O(shè)備，冬季可用于取暖，夏季可用于供冷，還可生產(chǎn)生活熱水，驅(qū)動熱量不足部分可由補(bǔ)燃的燃?xì)膺M(jìn)行供應(yīng)。從而實現(xiàn)對能源的梯級利用，能夠提高能源利用效率至80%-90%。但是這種常規(guī)分布式能源系統(tǒng)存在單一、能源利用率提升受限、經(jīng)濟(jì)欠佳等問題。故逐漸產(chǎn)生了新的分布式能源耦合系統(tǒng)，它基于常規(guī)分布式能源技術(shù)耦合了環(huán)境、可再生能源、常規(guī)能源系統(tǒng)、新型區(qū)域綜合能源規(guī)劃、智能電網(wǎng)和智能通信控制技術(shù)等，構(gòu)成了一種新型分布式能源系統(tǒng)，但仍存在一部分帶有低品位能量的煙氣廢氣直接排放的情況。污染了環(huán)境，浪費了能量。隨著城市的發(fā)展，城市污水量越來越大，并且逐漸成為了不可忽視的一種可利用資源，但是污水又臟又臭還含有很多雜物，對其的利用一直是一件難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵系統(tǒng)耦合，解決了余熱回收后的仍然帶有熱量的煙氣廢氣直接排放導(dǎo)致的能源浪費問題，同時充分利用了城市干渠污水，變廢為寶，從污水中提取熱量，提高了能源利用的效率。本發(fā)明為克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵耦合系統(tǒng)，包括余熱回收式分布式能源子系統(tǒng)、城市干渠污水源熱泵子系統(tǒng)，其中余熱回收式分布式能源子系統(tǒng)包括燃?xì)鈾C(jī)、發(fā)電機(jī)、余熱鍋爐、冷凝換熱器、吸收式熱泵；城市干渠污水源熱泵子系統(tǒng)包括污水源熱泵、汽水換熱器、水水換熱器；燃?xì)鈾C(jī)燃燒天然氣帶動發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動污水源熱泵進(jìn)行供熱；同時燃?xì)鈾C(jī)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到余熱鍋爐中，冷凝換熱器和吸收式熱泵分別吸收余熱鍋爐排放出的煙氣和高溫蒸汽，冷凝換熱器放出熱量輸入吸收式熱泵中；水水換熱器連接污水管道將污水中的熱量置換到與汽水換熱器連接的中介水中，冷凝換熱器換熱后排出的煙氣尾氣進(jìn)入到汽水換熱器中，汽水換熱器將煙氣中的熱量置換到進(jìn)入污水源熱泵蒸發(fā)器端的中介水中。在上述系統(tǒng)中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產(chǎn)生熱量的10%，通過汽水換熱器將這部分熱量置換到城市干渠污水源熱泵系統(tǒng)的中介水中，能回收至少9%的余熱，可以使中介水的溫度提高2 V，補(bǔ)充污水與水水換熱器中中介水熱量置換后中介水溫度過低的不足，同時中介水水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。由余熱回收式分布式能源和城市干渠污水源熱泵的耦合，實現(xiàn)系統(tǒng)能量梯級充分利用，根據(jù)熱泵的性能(能效比為4. O來考慮)，燃?xì)鈾C(jī)發(fā)出的40%電力可以產(chǎn)生160%以上的熱量或冷量，結(jié)合余熱回收系統(tǒng)的一次能源綜合利用率40%以上，余熱回收式分布式能源和城市干渠污水源熱泵的耦合系統(tǒng)的最終一次能源綜合利用率可達(dá)到200%以上。本系統(tǒng)還能使上網(wǎng)困難的電能得到充分利用，可以使天然氣分布式能源的效益進(jìn)一步提升，促進(jìn)行業(yè)的良性發(fā)展通過再次利用海水中的能量，使原本流失的能量得到利用，節(jié)約了資源。本發(fā)明的有益效果是本系統(tǒng)實現(xiàn)了對天然氣分布式能源系統(tǒng)煙氣余熱的充分利用，而且提高了污水源熱泵系統(tǒng)中蒸發(fā)器端中介水進(jìn)水水溫，從而提高了系統(tǒng)整體效率。


圖1為本發(fā)明的原理圖。圖中1.燃?xì)鈾C(jī)，2.發(fā)電機(jī)，3.余熱鍋爐，4.冷凝換熱器，5.吸收式熱泵，6.污水源熱泵，7.水水換熱器，8.汽水換熱器，9.煙氣尾氣管道，10.供熱管道，11.城市干渠污水進(jìn)水管道，12.煙氣排放管道。
具體實施例方式在圖中，燃?xì)鈾C(jī)I燃燒天然氣帶動發(fā)電機(jī)2，發(fā)電機(jī)2發(fā)電驅(qū)動污水源熱泵6進(jìn)行供熱；同時燃?xì)鈾C(jī)I產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到余熱鍋爐3中，冷凝換熱器4和吸收式熱泵5分別吸收余熱鍋爐3排放出的煙氣和高溫蒸汽，冷凝換熱器4放出熱量輸入吸收式熱泵5中；水水換熱器7連接城市干渠污水進(jìn)水管道11將污水中的熱量置換到與汽水換熱器8連接的中介水中，冷凝換熱器4換熱后排出的煙氣通過煙氣尾氣管道9進(jìn)入到汽水換熱器8中，汽水換熱器8將煙氣中的熱量置換到進(jìn)入污水源熱泵6蒸發(fā)器端的中介水中。本發(fā)明不局限與本實施例，任何在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改變，均列為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵耦合系統(tǒng)，包括余熱回收式分布式能源子系統(tǒng)、城市干渠污水源熱泵子系統(tǒng)，其中余熱回收式分布式能源子系統(tǒng)包括燃?xì)鈾C(jī)(I)、發(fā)電機(jī)(2)、余熱鍋爐(3)、冷凝換熱器(4)、吸收式熱泵(5);城市干渠污水源熱泵子系統(tǒng)包括污水源熱泵(6)、汽水換熱器(8)、水水換熱器(7);其特征在于燃?xì)鈾C(jī)(I)燃燒天然氣帶動發(fā)電機(jī)(2)，發(fā)電機(jī)(2)發(fā)電驅(qū)動污水源熱泵(6)進(jìn)行供熱；同時燃?xì)鈾C(jī)(I)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到余熱鍋爐(3)中，冷凝換熱器(4)和吸收式熱泵(5)分別吸收余熱鍋爐(3)排放出的煙氣和高溫蒸汽，冷凝換熱器(4)放出熱量輸入吸收式熱泵(5)中；水水換熱器(7)連接城市干渠污水進(jìn)水管道(11)將污水中的熱量置換到與汽水換熱器(8)連接的中介水中；冷凝換熱器(4 )換熱后排出的煙氣通過煙氣尾氣管道(9 )進(jìn)入到汽水換熱器(8 )中，汽水換熱器(8 )將煙氣中的熱量置換到進(jìn)入污水源熱泵(6 )蒸發(fā)器端的中介水中。
全文摘要
余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵耦合系統(tǒng)，燃?xì)鈾C(jī)燃燒天然氣帶動發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動熱泵產(chǎn)生一部分熱量；同時燃?xì)鈾C(jī)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到余熱鍋爐中，冷凝換熱器和吸收式熱泵分別吸收余熱鍋爐排放出的煙氣和蒸汽，冷凝換熱器放出熱量輸入吸收式熱泵中，從而提供另一部分熱量；在余熱回收過程中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產(chǎn)生熱量的10%，通過汽水換熱器將這部分熱量置換到城市干渠污水源熱泵系統(tǒng)中的中介水中，能回收至少9%的余熱，可以彌補(bǔ)污水源熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)器端中介水溫度過低的不足，使中介水的溫度提高2℃，同時中介水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。
文檔編號F02B63/04GK102997501SQ20121047761
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者姚偉君, 畢海洋, 李猛 申請人:大連葆光節(jié)能空調(diào)設(shè)備廠