蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng),包括有太陽能集熱蓄熱單元、鍋爐聯(lián)合蓄熱單元、混水控制單元、外網(wǎng)供水管和外網(wǎng)回水管，其中太陽能集熱蓄熱單元中設有第一蓄熱水池，鍋爐聯(lián)合蓄熱單元中設有電鍋爐、燃煤鍋爐和第二蓄熱水池，第一蓄熱水池通過第一補水管路分別與電鍋爐、燃煤鍋爐和第二蓄熱水池相連接，第一蓄熱水池中設有第一換熱器，第二蓄熱水池中設有第二換熱器，第一換熱器和第二換熱器之間由連接管相連，連接管與外網(wǎng)回水管之間通過旁通管相貫通，有益效果：本實用新型能最大限度的利用太陽能和谷電能作為城市供熱熱源，實現(xiàn)了電能利用的移峰填谷，有利于挖掘電網(wǎng)潛力、提高負荷率和電網(wǎng)安全性。
【專利說明】蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)，特別涉及一種蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，城市中供熱熱源種類單一，多依靠燃煤熱能供熱，而燃煤鍋爐的排放對大氣環(huán)境會造成嚴重污染。因此，降低城市供熱燃煤供熱比重，增加清潔能源使用比例，改善城市熱源排放，成為節(jié)能減排工作亟待解決的問題。現(xiàn)有的做法往往是淘汰小鍋爐房，改燃煤為燃氣、改善鍋爐除塵和脫硫除塵設備，但熱源燃料仍以礦物質(zhì)燃料為主，清潔能源和可再生能源利用率低。此外現(xiàn)有城市電網(wǎng)日負荷變化大，夜晚電網(wǎng)負荷偏低，此時電廠負荷率低，出力不足，而白天負荷增大，不利于電網(wǎng)安全，如何移峰填谷，實現(xiàn)電能的蓄能和利用也是亟待解決的冋題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的主要目的是為了解決現(xiàn)有城市中熱源燃料仍以礦物質(zhì)燃料為主，清潔能源和可再生能源利用率低的問題；
[0004]本實用新型的另一個目的是為了解決如何移峰填谷，實現(xiàn)電能的蓄能和利用；
[0005]本實用新型為了達到上述目的，解決上述問題而提供的一種蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)。
[0006]本實用新型提供的蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)包括有太陽能集熱蓄熱單元、鍋爐聯(lián)合蓄熱單元、混水控制單元、外網(wǎng)供水管和外網(wǎng)回水管，其中太陽能集熱蓄熱單元中設有第一蓄熱水池，鍋爐聯(lián)合蓄熱單元中設有電鍋爐、燃煤鍋爐和第二蓄熱水池，第一蓄熱水池通過第一補水管路分別與電鍋爐、燃煤鍋爐和第二蓄熱水池相連接，第一蓄熱水池中設有第一換熱器，第二蓄熱水池中設有第二換熱器，第一換熱器和第二換熱器之間由連接管相連，連接管與外網(wǎng)回水管之間通過旁通管相貫通，混水控制單元中設有混水器，混水器通過管路分別與連接管、第二換熱器和外網(wǎng)供水管連接，外網(wǎng)回水管、第一換熱器、連接管、第二換熱器、混水器和外網(wǎng)供水管形成第一循環(huán)管路，外網(wǎng)回水管、第一換熱器、連接管、混水器和外網(wǎng)供水管形成第二循環(huán)管路，外網(wǎng)回水管、旁通管、連接管、第二換熱器、混水器和外網(wǎng)供水管形成第三循環(huán)管路，外網(wǎng)回水管、旁通管、連接管、混水器和外網(wǎng)供水管形成第四循環(huán)管路。
[0007]太陽能集熱蓄熱單元中還設置有太陽能集熱器，太陽能集熱器的兩端通過管路與第一蓄熱水池連接，連接管路上設有第一溫度傳感器和第一循環(huán)水泵，第一循環(huán)水泵由第一溫度傳感器控制工作。
[0008]第一蓄熱水池通過第二補水管路與水箱連接，第二補水管路上設有第二補水泵，水箱連接有水軟化設備，第一蓄熱水池上還設有液位控制器和第二溫度傳感器，第二補水泵由液位控制器控制工作。
[0009]第一補水管路上設有第一補水泵。
[0010]第一換熱器和第二換熱器均為水浴式換熱器。
[0011]鍋爐聯(lián)合蓄熱單元中的電鍋爐和燃煤鍋爐并列設置，電鍋爐和燃煤鍋爐通過管路分別與第二蓄熱水池連接，管路上設有第二循環(huán)水泵。
[0012]連接管上設有比例調(diào)節(jié)閥，外網(wǎng)供水管上設有第三溫度傳感器，比例調(diào)節(jié)閥由第三溫度傳感器控制工作。
[0013]外網(wǎng)回水管通過第三補水管路與水箱連接，第三補水管路上設有第三補水泵，夕卜網(wǎng)回水管上設有壓力傳感器和第三循環(huán)水泵，第三補水泵由壓力傳感器控制工作，外網(wǎng)回水管上設有第一電磁閥，旁通管上設有第二電磁閥，第一電磁閥和第二電磁閥均由第一蓄熱水池上的第二溫度傳感器控制工作。
[0014]本實用新型的工作原理:
[0015]太陽能集熱蓄熱單元的日集熱量和蓄熱量與日外網(wǎng)補給水加熱至回水溫度所需熱量大致相等，按此集熱量設計的太陽能集熱器通過熱水循環(huán)管道與第一循環(huán)水泵、第一蓄熱水池、第一溫度傳感器相連，第一循環(huán)水泵的開關(guān)由第一溫度傳感器控制，當太陽能集熱器出水溫度達到設定值時，第一循環(huán)水泵關(guān)閉，外網(wǎng)回水管上安裝的壓力傳感器壓力降低到補水壓力時，壓力傳感器控制第三補水泵工作，存儲于水箱內(nèi)經(jīng)水軟化設備處理過的補水經(jīng)第三補水泵加壓進入系統(tǒng)，由于補水溫度低，經(jīng)補水的系統(tǒng)回水溫度將降低，當?shù)谝恍顭崴貎?nèi)熱水溫度超過外網(wǎng)回水溫度時，第二溫度傳感器控制第一電磁閥開啟，第二電磁閥關(guān)閉，此時，供熱外網(wǎng)回水(包括補給水)進入太陽能集熱蓄熱單元，經(jīng)第一蓄熱水池內(nèi)部的第一換熱器加熱后溫度升高，當?shù)谝恍顭崴厝彼畷r，由第一蓄熱水池進水口處的液位控制器發(fā)出信號，啟動第二補水泵，補水至第一蓄熱水池。
[0016]鍋爐聯(lián)合蓄熱單元中的電鍋爐、燃煤鍋爐并聯(lián)運行，產(chǎn)出熱水經(jīng)第二循環(huán)水泵加壓進入第二蓄熱水池，電鍋爐的運行時間為谷電時段，非谷電時間和谷電時間燃煤鍋爐根據(jù)負荷變化適時工作，谷電和非谷電時段用熱均由第二蓄熱水池提取，第二蓄熱水池的蓄熱量通過第二換熱器加熱外網(wǎng)回水，第二蓄熱水池的補水由第一補水泵負責。
[0017]外網(wǎng)回水在第三循環(huán)水泵作用下先在太陽能集熱蓄熱單元中加熱，后經(jīng)連接管上的比例調(diào)節(jié)閥分配:一部分進入第二蓄熱水池內(nèi)的第二換熱器，一部分進入混水器，兩者在混水器中重新混合，比例調(diào)節(jié)閥由外網(wǎng)供水管上的第三溫度傳感器控制，當供水溫度低于設定值時，比例調(diào)節(jié)閥動作，外網(wǎng)回水進入第二換熱器的比例增大，外網(wǎng)回水進入混水器的水量將減少，供水溫度會提高，若供水溫度達到設定值，則比例調(diào)節(jié)閥停止動作，否則，則繼續(xù)動作，直到供水溫度達到設定值。
[0018]本實用新型的有益效果:
[0019]本實用新型能最大限度的利用太陽能和谷電能作為城市供熱熱源，有利于改善城市冬季大氣質(zhì)量，極大地提高了清潔能源和可再生能源的利用率，并且實現(xiàn)了電能利用的移峰填谷，有利于挖掘電網(wǎng)潛力、提高負荷率和電網(wǎng)安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]1、太陽能集熱蓄熱單元 2、鍋爐聯(lián)合蓄熱單元 3、混水控制單元
[0022]4、外網(wǎng)供水管 5、外網(wǎng)回水管 10、第一蓄熱水池 11、電鍋爐
[0023]12、燃煤鍋爐 13、第二蓄熱水池 14、第一補水管路 15、第一換熱器
[0024]16、第二換熱器 17、旁通管 18、混水器 20、太陽能集熱器
[0025]21、第一溫度傳感器 22、第一循環(huán)水泵 23、水箱 24、第一補水泵
[0026]25、水軟化設備 26、液位控制器 27、第二溫度傳感器 28、第二補水泵
[0027]29、第二循環(huán)水泵 30、比例調(diào)節(jié)閥 31、第三溫度傳感器 32、第三補水泵
[0028]33、壓力傳感器 34、第三循環(huán)水泵 35、第一電磁閥 36、第二電磁閥、
[0029]37、第二補水管路 38、第三補水管路 39、連接管。

【具體實施方式】
[0030]請參閱圖1所示:
[0031]本實用新型提供的蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)包括有太陽能集熱蓄熱單元1、鍋爐聯(lián)合蓄熱單元2、混水控制單元3、外網(wǎng)供水管4和外網(wǎng)回水管5，其中太陽能集熱蓄熱單元I中設有第一蓄熱水池10，鍋爐聯(lián)合蓄熱單元2中設有電鍋爐11、燃煤鍋爐12和第二蓄熱水池13，第一蓄熱水池10通過第一補水管路14分別與電鍋爐11、燃煤鍋爐12和第二蓄熱水池13相連接，第一蓄熱水池10中設有第一換熱器15，第二蓄熱水池13中設有第二換熱器16，第一換熱器15和第二換熱器16之間由連接管39相連，連接管39與外網(wǎng)回水管5之間通過旁通管17相貫通，混水控制單元3中設有混水器18，混水器18通過管路分別與連接管39、第二換熱器16和外網(wǎng)供水管4連接，外網(wǎng)回水管5、第一換熱器15、連接管39、第二換熱器16、混水器18和外網(wǎng)供水管4形成第一循環(huán)管路，外網(wǎng)回水管5、第一換熱器15、連接管39、混水器18和外網(wǎng)供水管4形成第二循環(huán)管路，外網(wǎng)回水管5、旁通管17、連接管39、第二換熱器16、混水器18和外網(wǎng)供水管4形成第三循環(huán)管路，外網(wǎng)回水管5、旁通管17、連接管39、混水器18和外網(wǎng)供水管4形成第四循環(huán)管路。
[0032]太陽能集熱蓄熱單元I中還設置有太陽能集熱器20，太陽能集熱器20的兩端通過管路與第一蓄熱水池10連接，連接管路上設有第一溫度傳感器21和第一循環(huán)水泵22，第一循環(huán)水泵22由第一溫度傳感器21控制工作。
[0033]第一蓄熱水池10通過第二補水管路37與水箱23連接，第二補水管路37上設有第二補水泵28，水箱23連接有水軟化設備25，第一蓄熱水池10上還設有液位控制器26和第二溫度傳感器27，第二補水泵28由液位控制器26控制工作。
[0034]第一補水管路14上設有第一補水泵24。
[0035]第一換熱器15和第二換熱器16均為水浴式換熱器。
[0036]鍋爐聯(lián)合蓄熱單元2中的電鍋爐11和燃煤鍋爐12并列設置，電鍋爐11和燃煤鍋爐12通過管路分別與第二蓄熱水池13連接，管路上設有第二循環(huán)水泵29。
[0037]連接管39上設有比例調(diào)節(jié)閥30，外網(wǎng)供水管4上設有第三溫度傳感器31，比例調(diào)節(jié)閥30由第三溫度傳感器31控制工作。
[0038]外網(wǎng)回水管5通過第三補水管路38與水箱23連接，第三補水管路38上設有第三補水泵32，外網(wǎng)回水管5上設有壓力傳感器33和第三循環(huán)水泵34，第三補水泵32由壓力傳感器33控制工作，外網(wǎng)回水管5上設有第一電磁閥35，旁通管17上設有第二電磁閥36，第一電磁閥35和第二電磁閥36均由第一蓄熱水池10上的第二溫度傳感器27控制工作。
[0039]本實用新型的工作原理:
[0040]太陽能集熱蓄熱單元I的日集熱量和蓄熱量與日外網(wǎng)補給水加熱至回水溫度所需熱量大致相等，按此集熱量設計的太陽能集熱器20通過熱水循環(huán)管道與第一循環(huán)水泵22、第一蓄熱水池10、第一溫度傳感器21相連，第一循環(huán)水泵22的開關(guān)由第一溫度傳感器21控制，當太陽能集熱器20出水溫度達到設定值時，第一循環(huán)水泵22關(guān)閉，外網(wǎng)回水管5上安裝的壓力傳感器33壓力降低到補水壓力時，壓力傳感器33控制第三補水泵32工作，存儲于水箱23內(nèi)經(jīng)水軟化設備25處理過的補水經(jīng)第三補水泵32加壓進入系統(tǒng)，由于補水溫度低，經(jīng)補水的系統(tǒng)回水溫度將降低，當?shù)谝恍顭崴?0內(nèi)熱水溫度超過外網(wǎng)回水溫度時，第二溫度傳感器27控制第一電磁閥35開啟，第二電磁閥36關(guān)閉，此時，供熱外網(wǎng)回水(包括補給水)進入太陽能集熱蓄熱單元1，經(jīng)第一蓄熱水池10內(nèi)部的第一換熱器15加熱后溫度升高，當?shù)谝恍顭崴?0缺水時，由第一蓄熱水池10進水口處的液位控制器26發(fā)出信號，啟動第二補水泵28，補水至第一蓄熱水池10。
[0041]鍋爐聯(lián)合蓄熱單元2中的電鍋爐11、燃煤鍋爐12并聯(lián)運行，產(chǎn)出熱水經(jīng)第二循環(huán)水泵29加壓進入第二蓄熱水池13，電鍋爐11的運行時間為谷電時段，非谷電時間和谷電時間燃煤鍋爐12根據(jù)負荷變化適時工作，谷電和非谷電時段用熱均由第二蓄熱水池13提取，第二蓄熱水池13的蓄熱量通過第二換熱器16加熱外網(wǎng)回水，第二蓄熱水池13的補水由第一補水泵24負責。
[0042]外網(wǎng)回水在第三循環(huán)水泵34作用下先在太陽能集熱蓄熱單元I中加熱，后經(jīng)連接管39上的比例調(diào)節(jié)閥30分配:一部分進入第二蓄熱水池13內(nèi)的第二換熱器16，一部分進入混水器18，兩者在混水器18中重新混合，比例調(diào)節(jié)閥30由外網(wǎng)供水管4上的第三溫度傳感器31控制，當供水溫度低于設定值時，比例調(diào)節(jié)閥30動作，外網(wǎng)回水進入第二換熱器16的比例增大，外網(wǎng)回水進入混水器18的水量將減少，供水溫度會提高，若供水溫度達到設定值，則比例調(diào)節(jié)閥30停止動作，否則，則繼續(xù)動作，直到供水溫度達到設定值。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)，其特征在于:包括有太陽能集熱蓄熱單元、鍋爐聯(lián)合蓄熱單元、混水控制單元、外網(wǎng)供水管和外網(wǎng)回水管，其中太陽能集熱蓄熱單元中設有第一蓄熱水池，鍋爐聯(lián)合蓄熱單元中設有電鍋爐、燃煤鍋爐和第二蓄熱水池，第一蓄熱水池通過第一補水管路分別與電鍋爐、燃煤鍋爐和第二蓄熱水池相連接，第一蓄熱水池中設有第一換熱器，第二蓄熱水池中設有第二換熱器，第一換熱器和第二換熱器之間由連接管相連，連接管與外網(wǎng)回水管之間通過旁通管相貫通，混水控制單元中設有混水器，混水器通過管路分別與連接管、第二換熱器和外網(wǎng)供水管連接，外網(wǎng)回水管、第一換熱器、連接管、第二換熱器、混水器和外網(wǎng)供水管形成第一循環(huán)管路，外網(wǎng)回水管、第一換熱器、連接管、混水器和外網(wǎng)供水管形成第二循環(huán)管路，外網(wǎng)回水管、旁通管、連接管、第二換熱器、混水器和外網(wǎng)供水管形成第三循環(huán)管路，外網(wǎng)回水管、旁通管、連接管、混水器和外網(wǎng)供水管形成第四循環(huán)管路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)，其特征在于:所述的太陽能集熱蓄熱單元中還設置有太陽能集熱器，太陽能集熱器的兩端通過管路與第一蓄熱水池連接，連接管路上設有第一溫度傳感器和第一循環(huán)水泵，第一循環(huán)水泵由第一溫度傳感器控制工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一蓄熱水池通過第二補水管路與水箱連接，第二補水管路上設有第二補水泵，水箱連接有水軟化設備，第一蓄熱水池上還設有液位控制器和第二溫度傳感器，第二補水泵由液位控制器控制工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一補水管路上設有第一補水泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一換熱器和第二換熱器均為水浴式換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)，其特征在于:所述的鍋爐聯(lián)合蓄熱單元中的電鍋爐和燃煤鍋爐并列設置，電鍋爐和燃煤鍋爐通過管路分別與第二蓄熱水池連接，管路上設有第二循環(huán)水泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)，其特征在于:所述的連接管上設有比例調(diào)節(jié)閥，外網(wǎng)供水管上設有第三溫度傳感器，比例調(diào)節(jié)閥由第三溫度傳感器控制工作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式太陽能、電能和燃煤熱能聯(lián)合供熱熱源系統(tǒng)，其特征在于:所述的外網(wǎng)回水管通過第三補水管路與水箱連接，第三補水管路上設有第三補水泵，外網(wǎng)回水管上設有壓力傳感器和第三循環(huán)水泵，第三補水泵由壓力傳感器控制工作，外網(wǎng)回水管上設有第一電磁閥，旁通管上設有第二電磁閥，第一電磁閥和第二電磁閥均由第一蓄熱水池上的第二溫度傳感器控制工作。
【文檔編號】F24D3/00GK204240453SQ201420670215
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】潘亮, 金洪文, 張自國, 徐輝, 馬爽, 劉喆, 王浩, 付英會, 趙麒 申請人:長春工程學院