[实用新型]基于吸收式换热的区域热电冷联合能源系统

说明书

技术领域

本实用新型属于热电冷能源综合利用技术领域，特别涉及一种基于吸收式换热的区域热电冷联合能源系统。

背景技术

目前中国北方地区供暖的主要系统形式是：热电联产、区域锅炉房和分散采暖各占约1/3，其中一次能源利用效率最高、减排效果最好、经济性最合理的热电联产的推广应用受到难以大规模扩展热网规模及其供热能力等因素的限制，亟需采取更好的技术路线与政策规划加以推广。热电厂供热发电、用户采暖和供冷的主要现状是：热电厂燃烧大量的煤、油、气等一次燃料，在冬季发电率约占一次燃料放热量的20～25％，约有40～50％用于供热，约有15～25％需要通过凝汽器从冷却塔释放到大气中，夏季发电率可达到30～35％，少量热能通过热力管网送往宾馆酒店等某些热用户用于制取生活热水等，但是大部分热量则被白白释放到大气中。对于终端热用户，冬季通过热力站换热进行采暖，夏季则另设一套电制冷或吸收式制冷系统等解决空调供冷问题。联接热电厂(及集中锅炉房)和终端用户的是热力站，设置有大型换热器用于产生所需参数的供热循环水，同时由于供回水温差有限，需要设置大型水泵以提供动力。

清华大学江亿院士和付林教授等创造性地开发了基于吸收式换热进行乏汽余热回收供热和大温差换热大幅降低一次网回水温度的相关专利技术，即在热电厂采用吸收式热泵由中压抽汽驱动热泵回收汽轮机乏汽的冷凝热，将可使热电厂能源利用效率提高15～25％；在热力站采用吸收式热泵将热力管网循环水温度从60℃左右降低到20℃左右，从而大大提高供回水温差，在供热量相同时可大幅减少循环水量以减少循环水泵电耗，或者在循环水量不变时大幅提高热网输热能力以扩大供热面积。同时，江亿院士主持开发了溶液调湿空调方式，可利用较低品位的热能驱动进行独立除湿和室内干式末端降温技术。目前上述各项具有重大创新意义的节能技术及产品正在得到推广应用，并逐步取得良好效益。

同时，本实用新型的发明人分别开发了采用吸收式热泵回收汽轮机乏汽或冷却塔循环水余热等用于将乏汽凝结水加热到85～90℃后再经各级加热器加热后送入锅炉的锅炉给水预热技术，可节省抽汽用于发电和有效降低锅炉发电煤耗；同时开发了多种涉及供应高温冷冻水或制取生活热水的吸收式热泵技术及相关系统集成技术。

但是，如何从进行热力系统整体优化设计的角度出发，更有效的采用上述各项具有创新性的技术和已有传统热利用技术，实现采用廉价热能直接驱动供热、空调，以获得最佳节能环保效益和经济社会效益，仍需探讨关于供热与供冷的具有整体性和实用化的解决思路、集成系统和优化设计方法。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，设计出一种基于吸收式换热的区域热电冷联合能源系统，该系统将热电厂、热力站和热用户作为一个整体，将其所涉及的燃料、蒸汽、电力、循环热水、采暖、生活热水、供冷等的能源生产、供应、输配、使用及其排放集成为一个采用热能直接驱动的供热、空调新体系，以达到能源综合梯级利用及其经济性的整体最优，针对性的对相关设计与运行参数进行调整，以达到能源系统综合利用效益最高。

本实用新型提出的一种基于吸收式换热的区域热电冷联合能源系统，该系统包括四部分设备，并由带有各种水泵和阀门的管道构成的能源输配管网连接而成；该四部分设备分别为：设置在热电厂的用于发电和供热的热电厂汽轮机发电循环子系统、设置在热电厂首站的利用余热提高供热和发电效率的吸收式乏汽余热回收子系统、设置在二次网热力站及供冷站内的吸收式换热站/能源中心和设置在用户建筑处的提供给供热/空调用户的分散式或半集中式空调热水子系统，其中，所述热电厂汽轮机发电循环子系统主要由汽轮机、发电机、蒸汽锅炉、锅炉给水加热器组、空冷或水冷凝汽器所组成；所述吸收式乏汽余热回收子系统主要包括由蒸发器、冷凝器、吸收器、发生器构成的吸收式乏汽余热回收热泵和首站汽水换热器；所述吸收式换热站/能源中心主要包括由一体机冷凝器、一体机蒸发器、一体机发生器、一体机吸收器构成的吸收式热泵/高温吸收式制冷一体机，以及中间换热器、再生器、生活热水换热器；所述分散式或半集中式空调热水子系统主要包括由调湿装置、表冷器、风机构成的全热驱动独立调湿空调机组；各设备的连接关系为：