[实用新型]一种利用电压缩式热泵的大温差集中供热系统

说明书

本实用新型公开了一种利用电压缩式热泵的大温差集中供热系统，包括构成循环回路的凝汽器与冷却塔，冷却塔还通过循环冷却水回水管路分别与中温热泵和第一高温热泵相连，从凝汽器出来的循环冷却水一部分进入冷却塔，一部分通过循环冷却水回水管路进入中温热泵和第一高温热泵；从中温热泵和第一高温热泵出来的循环冷却水经循环冷却水给水管路与凝汽器；一次热网回水还通过管路及安装在管路上的第二阀门与中温热泵相连，经中温热泵加热后的一次热网回水依次通过第一高温热泵、电极加热装置、蓄热装置后与一次热网供水管路相连通。通过在现有汽轮机抽汽加热系统的基础上并联热电厂侧电加热系统，在不改变热电厂运行工况的情况下，增加了管网的供热能力。

技术领域

本实用新型涉及一种供热系统，具体涉及一种利用电压缩式热泵的大温差集中供热系统。

背景技术

当前，东北、华北、西北地区(以下简称“三北”地区)是我国风能资源最为丰富的地区，同时也是“弃风”现象最为严重的区域，2015年弃风电量高达339亿千瓦时，“弃风”已成为制约我国风电健康发展的主要瓶颈。在风能资源富集区域开拓可替代石能源的用电市场是解决就地消纳的关键环节。

由于“三北”地区城市不断发展，集中供热面积逐渐增大，增加热电厂的供热能力及供热管网的输热能力，满足城市发展的需要，是一个急需解决的问题。

我国能源供应和能源需求呈逆向分布，在资源上“西富东贫、北多南少”，在需求上则恰恰相反。不仅是煤炭、石油等化石能源如此，新能源如风能、太阳能也是如此：80％以上的风能资源分布在“三北”地区，太阳能资源也是“高原大于平原、西部大于东部”，而75％以上的能源需求集中在东部、中部地区。

“三北”地区经济发展相对滞后、电力需求不足、市场狭小。同时，由于配套电网规划建设滞后，导致省区间和网间外送消纳受限，带来风电上网空间减少，造成大规模的“弃风”“弃光”现象。

“三北”地区的电源结构以煤电为主，其中供热机组又占有较大比重，冬季为了满足供热需求，供热机组调峰能力有限。并且随着城市化进程的逐步发展，城市规模不断增大，增加热电厂的供热能力及供热管网的输热能力，满足城市发展需求，是一个急需解决的问题。

受管网材料特性及热应力的影响，城市集中管网设计的供水温度不能过高。目前用户多采用地辐热、风机盘管、散热器等末端系统，二次换热站采用水-水换热器，受二次热网参数的限制，一次回水温度也不能太低。目前热电厂集中供暖系统一次管网供回水温度为130℃/70℃。

由于一次管网的供回水温度较高，现热电厂多采用汽轮机抽汽加热一次管网回水，一次管网高温供水在小区热力站通过水-水换热器放热后返回热电厂，一次管网低温回水在汽-水换热器被汽轮机抽汽加热到所需的供水温度后供出。汽轮机抽汽在汽-水换热器放热后，凝结为水回锅炉加热再循环。汽轮机排汽在凝汽器被循环冷却水带走热量后，凝结为水后进入锅炉加热再循环。吸收了汽轮机排汽热量的循环冷却水温度升高，经冷却塔冷却降温后，重新进入凝汽器循环使用。

对于已建供热管网，改造管网的管径非常困难，因此在一次供水流速一定的情况下，流量很难改变。此时要求增加管网的输热能力，即要求增大管网的供回水温差。在现有管网材料特性、保温效果、热应力等因素影响下，只有降低一次回水温度。

专利CN200810101065.X公开了一种大温差集中供热系统，该系统由汽轮机、凝汽器、蒸汽吸收式热泵、汽-水换热器、热水吸收式热泵、水-水换热器以及连接管路和附件组成。其利用汽轮机排汽余热大热网回水，并利用循环冷却水作为吸收式热泵的低温热源，尽可能大限度的利用回收电厂发电过程中产生的余热。通过末端采用热水吸收式热泵和水-水换热器组合的方式加热二次网供热热水，增大热网的供、回水温差。

该系统虽然增大了热网的供、回水温差，但在实际施工和运行时存在诸多困难。

1、电厂侧加热过程采用蒸汽吸收式溴化锂机组，以汽轮机抽汽为驱动热源，不适合“多电少热”的“三北”地区。