[发明专利]利用循环水余热的水源热泵前后置耦合自回馈供热系统

说明书

本发明涉及一种利用循环水余热的水源热泵前后置耦合自回馈供热系统，由能量利用系统和电厂循环水系统组成，电厂循环水系统通过阀门和能量利用系统的一个可调控电子三通阀连接前置水源热泵、后置水源热泵，所述前置水源热泵、后置水源热泵通过另一个可调控电子三通阀连接热水用户，所述热水用户和电厂循环水系统的循环水出水管上分别设有温度传感器，温度传感器通过自回馈计算机控制系统分别连接可调控电子三通阀、前置水源热泵、后置水源热泵；利用自回馈计算机控制系统，根据用户侧回水温度和电厂循环水温度，调控可调控电子三通阀、前置水源热泵和后置水源热泵的开启，实现水源热泵前后置耦合与低品位电厂循环水的换热。

技术领域

本发明涉及一种供热及余热利用节能系统，尤其涉及一种利用火电厂循环水余热的水源热泵自回馈供热系统。

背景技术

国内火力发电的形式有很多，从它的系统来说循环水有开式系统和闭式系统。对于火电厂闭式循环冷却水系统，其循环水的温度视电厂所处地区不同，一般情况下，冬季20-35℃，夏季25-45℃，属于50℃以下的低品位热量，并不能够直接利用。对凝汽式机组，蒸汽通过汽轮机叶轮做功后，变为乏汽，电厂循环水冷却汽轮机排出的乏汽，所带走的热能约占总损失的60％左右，造成这种现象的原因之一就是大量余热通过循环冷却水排放到环境中。若可以将这部分低品位热量回收利用，将会使电厂的能源利用率得到有效提高，还能够降低冷却水蒸发量，减少热污染，节约宝贵的水资源。

传统情况下，虽然用户对热水的需求可以通过电加热或者锅炉加热等方法，但存在污染严重、成本高等缺点。通过充分发挥利用电厂循环水的余热，既降低了电厂循环水温度，又提高机组效率，一举两得。电厂循环水冷却汽轮机乏汽所造成的热损失对于能量转换过程是不可避免的。而且循环水温度是保证电厂凝汽器良好的真空度和降低机组能耗的一个重要指标。对于300MW机组而言，循环水温度每降低1℃，可以提高机组热效率0.235％左右。

目前回收提取循环水的热量，常见的利用方式是热泵技术。通过消耗少部分高品位电能，实现低品位热量转移来供热。用于特定电厂的环境下，常规的热泵技术回收低品位电厂循环水热量，并没有与用户侧回水温度和电厂循环水温度形成自回馈调节机制，启动热泵。为了弥补不足，需要一种利用水源热泵前后置耦合的原理，根据用户侧回水温度跟电厂循环水温度变化，通过计算机控制系统自回馈调节，调控前置水源热泵、后置水源热泵和三通阀的开启，提取利用低品位循环水余热，降低了循环水温度，提高了机组效率。

发明内容

本发明是要提供一种利用火电厂循环水余热的水源热泵前后置耦合自回馈供热系统，通过由热用水用户、温度传感器、自回馈计算机控制系统、可调控电子三通阀、前置水源热泵、后置水源热泵等设备组成的能量利用系统和由凝汽器、冷却塔、循环水池、循环水泵、温度传感器和阀门等设备组成的电厂循环水系统来提取利用电厂循环水低品位余热，降低循环水温度，提供给用户55-65℃稳定的热源。

本为实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：一种利用循环水余热的水源热泵前后置耦合自回馈供热系统，由能量利用系统和电厂循环水系统组成，所述能量利用系统包括热用水用户、自回馈计算机控制系统、可调控电子三通阀、前置水源热泵、后置水源热泵；所述电厂循环水系统通过阀门和一个可调控电子三通阀连接前置水源热泵、后置水源热泵，所述前置水源热泵、后置水源热泵通过另一个可调控电子三通阀连接热水用户，所述热水用户和电厂循环水系统的循环水出水管上分别设有温度传感器，所述温度传感器通过自回馈计算机控制系统分别连接可调控电子三通阀、前置水源热泵、后置水源热泵；利用自回馈计算机控制系统，根据用户侧回水温度和电厂循环水温度，调控可调控电子三通阀、前置水源热泵和后置水源热泵的开启，实现水源热泵前后置耦合与低品位电厂循环水的换热。

进一步，所述电厂循环水系统包括凝汽器、冷却塔、循环水池、循环水泵、阀门，所述循环水泵、凝汽器、阀门、冷却塔、循环水池依次连接构成循环水回路。