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双源可逆型供暖系统

阅读:438发布:2021-12-06

专利汇可以提供双源可逆型供暖系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及供暖系统的新方案,旨在降低能耗并削弱 热电联产 系统对公共 电网 的相依关系,主要措施是在供暖 空调 站中设有热电联产机组;在用户处同时装有冬夏两用的高效 散热 器和电动冷暖空调机组,二者共同形成“双源空调器组”;并把热电联产系统供暖季所产生的 热能 和 电能 ,完全地分别供给“双源空调器组”中的高效 散热器 和电动冷暖空调机组,暑季集中生产的冷 水 也通往高效散热器。热能的这种生产和使用方式属于“可逆型”,可明显降低能耗。,下面是双源可逆型供暖系统专利的具体信息内容。

一种供暖的新方案,涉及热电联产系统,该系统的燃料入口为锅炉燃烧室①,通过热机②(对于内燃机等类型热机,热机②与燃烧室①合二为一)和发电机③联产出电能热能,所生产出的电能通过输电线路④送到用户⑤中的电动冷暖空调机组⑥,所生产的热能则被送到热网加热器⑦,产生出的热通过管网⑧送到用户⑤中的高效散热器⑨,在严寒期间,可通过尖峰负荷器⑩进一步提高供出热水的温度,在暑季则把供暖空调总站或分站中生产的冷水通往高效散热器⑨,高效散热器⑨和电动冷暖空调机组⑥共同形成用户的“双源空调器组”,调温塔(11)可调节设备⑦的入口水温,以进一步保证发电量免受联产热量的制约,整个系统的特征由如下相互联系的6点构成:
1.在用户处同时装有冬夏两用的高效散热器(比如机盘管式散热器等)和电动冷暖空调机组,二者共同形成“双源空调器组”,
2.在供暖空调站中设有热电联产机组,并用直接式水管网把供暖空调站与用户相联,
3.在供暖季节,把以联产方式生产的热水通过管网通往用户“双源空调器组”中的高效散热器,如热机使用的是水蒸汽循环或是以水蒸汽循环为底循环的联合循环,则非严寒期间的供暖水温度在低于55℃的范围内调节,在署季,则把在供暖空调总站或分站中生产的冷水通往“双源空调器组”中的高效散热器,
4.对于由水上的原因不便使用直接式管网的用户,则通过水源/空调机组建立管网与用户的间接式联系,
5.热电联产机组所生产的电能,完全供给用户“双源空调器组”中的电动冷暖空调机组;
6.必要时可在供暖空调站中设调温塔,以进一步保证发电量免受联产热量的制约。

说明书全文

双源可逆型供暖系统

发明是供暖的新方案,涉及热电联产系统及其与公共电网关系问题。

现行的供暖系统,一次能源消耗较高,大都在45kg标/GJ(热)至65kg标煤/GJ(热)之间。常规热电联产方案虽可降低能耗,但存在两个问题。首先是降耗幅度尚不够理想,供电煤耗多在250g/kWh以上,供暖煤耗不过是40kg标煤/GJ(热)的平。此外,“以热定电”是热电联产的物理实质所决定的,也是它创造效益的基础性前提。所以,要得到热就必须生产电,而联产电在出售过程中与公共电网在占据电市场、收售价以及是否参与电网调峰等方面存在着诸多矛盾与问题,是影响热电联产发展的一个重要因素。如按常规方式使热电联产厂与公共电网隔离,又因电能生产和与之联产的热能生产之间较强的相互依赖关系,难以同时满足电负荷与热负荷的客观需要。

本发明的目的一方面在于进一步降低供暖的一次能源消耗量,另一方面在于削弱仍至摆脱热电联产系统对公共电网的相依关系。

本发明的特征表现在如下6点:1.在用户处同时装有冬夏两用的高效散热器(比如机盘管式散热器等)和电动冷暖空调机组,二者共同形成“双源空调器组”;2.在供暖空调站中设有热电联产机组,并用直接式水管网把供暖空调站与用户相联;3.在供暖季节,把以联产方式生产的热水通过管网通往用户“双源空调器组”中的高效散热器,如热机使用的是水蒸汽循环或是以水蒸汽循环为底循环的联合循环,则非严寒期间的供暖水温度在低于55℃的范围内调节;在署季,则把在供暖空调总站或分站中生产的冷水通往“双源空调器组”中的高效散热器;4.对于由水力上的原因不便使用直接式管网的用户,则通过水源/空调机组建立管网与用户的间接式联系;5.热电联产机组所生产的电能,完全供给用户“双源空调器组”中的电动冷暖空调机组;6.必要时可在供暖空调站中设调温塔,以进一步保证发电量免受联产热量的制约。

本发明中热能的这种生产和使用方式可逆性较高,称为“可逆型”方式,是赖以节能的重要方法。由于使用了“可逆型”,可使一次能源消耗明显降低,比锅炉供暖可降低20%至40%,如有余热源可做为热泵低温热源加以利用,则可达到更大幅度的降低。更重要的是本发明在降低能耗的同时,由于电负荷与热负荷一起消费同步变化,从而削弱乃至摆脱了热电联产供暖系统与公共电网之间的紧密相依关系。

下面结合附图加以说明。把燃料送入锅炉或燃烧室①中,通过热机②和发电机③联产出电能和热能,其所生产出的电能通过输电线路④送到用户⑤中的电动冷暖空调机组⑥,所生产的热能则被送到热网加热器⑦,产生出的热水通过管网⑧送到用户⑤中的高效散热器⑨,在严寒期间,可通过尖峰负荷器⑩进一步提高供出热水的温度,在暑季则把供暖空调总站或分站中生产的冷水通往高效散热器⑨,高效散热器⑨和电动冷暖空调机组⑥共同形成用户的“双源空调器组”,调温塔(11)可调节设备⑦的入口水温,以进一步保证发电量免受联产热量的制约。

下面结合应用本发明的实例作进一步说明。为向华北某城镇的40万平米建筑面积的住宅小区配备供暖设施,原拟采用单纯供热的锅炉,按设计负荷共需要蒸汽量40吨/小时,考虑到尖峰负荷所需裕量,装设燃用天然气的锅炉两台,每台容量为25吨/小时,天然气发热量为37680kJ/Nm3,供暖期年需气量610万标准立方米,天然气价¥1.8/Nm3,每年供暖需燃料费1100万元。现采用本发明方案,配备6000kW的蒸汽轮机发电装置一台,新汽参数为35 bar 435℃,需汽量为30吨/时,为此装设燃气锅炉两台,每台蒸汽量为20吨/时。供暖季的设计供水温度为55℃,无余热源可资利用,热泵的性能系数为2.5,热泵供热量与管网供热量之比为1比1.55,年需天然气量为470万立方米,从而使本发明方案在供暖季节每年节约燃料费23%,折合250万元,且不存在与公共电网相关的诸多问题。如采用燃气-蒸汽联合循环机组或其他高效热电联产机组或有余热源可资利用,则燃料节约更加显著。在署季集中供冷工况下,本发明的能耗也有所下降,同时提高了设备的年利用率,有利于降低成本。

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