本實用新型屬于供熱領(lǐng)域，具體涉及熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)的二次網(wǎng)調(diào)峰。

背景技術(shù)：

熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)，在供暖初、末期，由于二次網(wǎng)熱用戶熱需求小，對一次網(wǎng)和二次網(wǎng)的供水溫度要求都不高，二次網(wǎng)供、回水溫差維持在5℃左右，即能滿足二次網(wǎng)熱用戶的供熱需求。而在供暖嚴寒期，隨著二次網(wǎng)熱用戶熱需求的增加，需要提高二次網(wǎng)的供水溫度，且二次網(wǎng)的供、回水溫差維持在10℃左右，因此，只有大幅提高一次網(wǎng)供熱初始端的供水溫度，才能滿足二次網(wǎng)熱用戶的調(diào)峰供熱需求。

熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)，采用提高一次網(wǎng)供水溫度為二次網(wǎng)調(diào)峰的方式，存在以下問題。一是采用這種方式調(diào)峰，由于一次網(wǎng)供水溫度要比二次網(wǎng)回水溫度高40℃-60℃左右，采用溫度較高的一次網(wǎng)供水直接加熱溫度較低的二次網(wǎng)回水，需要消耗大量的一次網(wǎng)高品質(zhì)熱能。二是這種調(diào)峰方法靈活性差。通常，在一次網(wǎng)的轄內(nèi)有上百個換熱站。接入二次網(wǎng)的各組熱用戶的用熱時段、對二次網(wǎng)的供水溫度，以及二次網(wǎng)的供回水溫差都存在較大的差異，僅采用提高一次網(wǎng)供水溫度為二次網(wǎng)的調(diào)峰方式，難免出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種集中供熱二次網(wǎng)電熱泵調(diào)峰系統(tǒng)，克服現(xiàn)有的集中供熱系統(tǒng)用大幅提升一次網(wǎng)供水溫度為二次網(wǎng)調(diào)峰存在的上述不足。

本實用新型的集中供熱二次網(wǎng)電熱泵調(diào)峰系統(tǒng)，包括設(shè)置在換熱站內(nèi)的一次網(wǎng)供水管路、一次網(wǎng)回水管路、二次網(wǎng)供水管路、二次網(wǎng)回水管路、一次網(wǎng)和二次網(wǎng)間的板式換熱器、二次網(wǎng)循環(huán)泵，所作的改進是：增設(shè)利用一次網(wǎng)回水熱量對二次網(wǎng)回水升溫的電熱泵調(diào)峰機組，所述的電熱泵調(diào)峰機組包括：調(diào)峰換熱器、電熱泵、連接調(diào)峰換熱器電熱泵一側(cè)和電熱泵蒸發(fā)器的內(nèi)循環(huán)水管、安裝在內(nèi)循環(huán)水管上的內(nèi)循環(huán)泵，其中，電熱泵調(diào)峰機組中調(diào)峰換熱器的熱源水進口經(jīng)水管或接頭連接板式換熱器一次網(wǎng)側(cè)的出口，調(diào)峰換熱器的熱源水出口連接一次網(wǎng)回水管，電熱泵冷凝器的出水口經(jīng)水管或接頭連接板式換熱器二次網(wǎng)側(cè)的回水進口，電熱泵冷凝器的進水口接二次網(wǎng)回水管。

以上為本實用新型的基本技術(shù)方案。

本實用新型中，調(diào)峰換熱器選用管殼換熱器，并且在管殼換熱器的殼程中部增加一個或一個以上殼程中段出口，管殼換熱器的管程進口經(jīng)水管或接頭連接板式換熱器一次網(wǎng)側(cè)的出口，管殼換熱器的管程出口連接一次網(wǎng)回水管，管殼換熱器上的殼程中段出口與殼程末端的出口連接水管并匯集到一個多通電動流量調(diào)節(jié)閥上，殼程進口、多通電動流量調(diào)節(jié)閥出口，與電熱泵蒸發(fā)器的出、進水口之間連接水管形成循環(huán)循環(huán)通道，循環(huán)通道內(nèi)充低溫循環(huán)水，循環(huán)通道中的水管上安裝有內(nèi)循環(huán)泵。

本實用新型中的管殼換熱器的殼程中部增加一個殼程中段出口，所增加的殼程中段出口與殼程末端的出口連接輸水管并匯集到三通電動流量調(diào)節(jié)閥，三通電動流量調(diào)節(jié)閥出口經(jīng)水管或接頭連接電熱泵蒸發(fā)器進水口。

所述多通流量調(diào)節(jié)閥用電控制器調(diào)節(jié)，所述的電控制器包括安裝在多通流量調(diào)節(jié)閥各個入口及出口的溫度傳感器，連接溫度傳感器和電動閥的控制模塊。

本實用新型的工作過程是：首先，一次網(wǎng)高溫水沿一次網(wǎng)供水管路被送入換熱站內(nèi)的一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥進水口，通過一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥控制器測定板式換熱器一次網(wǎng)側(cè)進、出水口和二次網(wǎng)側(cè)進、出水口的溫度，以此調(diào)節(jié)一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥的開度比例，將一次網(wǎng)高溫水流量控制到與二次網(wǎng)換熱的最佳比例后，再由一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)閥出口流出，經(jīng)由連接管路進入板式換熱器的一次網(wǎng)側(cè)進水口，將一次網(wǎng)高溫水的熱量傳遞給板式換熱器二次網(wǎng)側(cè)已被電熱泵調(diào)峰機組升溫后的二次網(wǎng)回水，由此一次網(wǎng)高溫水的溫度降低，成為一次網(wǎng)中溫水，并從板式換熱器的一次網(wǎng)側(cè)出水口流出，經(jīng)由連接板式換熱器和電熱泵調(diào)峰機組一次網(wǎng)側(cè)進水口的管路，被送入電熱泵調(diào)峰機組的一次網(wǎng)側(cè)進水口，通過設(shè)置在電熱泵調(diào)峰機組內(nèi)部的電壓縮機做工，將電熱泵調(diào)峰機組一次網(wǎng)側(cè)吸收的中溫?zé)崮?，轉(zhuǎn)變成電熱泵調(diào)峰機組二次網(wǎng)側(cè)的高溫?zé)崮軐?dǎo)入二次網(wǎng)回水中，由此一次網(wǎng)中溫水的溫度降低，成為一次網(wǎng)低溫水，并從電熱泵調(diào)峰機組的一次網(wǎng)側(cè)出水口流出，經(jīng)由一次網(wǎng)回水管路送入換熱站外的一次網(wǎng)回水主系統(tǒng)，完成一次網(wǎng)高溫水與二次網(wǎng)回水的一次梯級換熱。

與此同時，由設(shè)置在換熱站內(nèi)的二次網(wǎng)回水管路上的二次網(wǎng)循環(huán)泵提供管道循環(huán)動力，將溫度較高的二次網(wǎng)供水送入換熱站外的熱用戶進水口，與熱用戶完成熱量交換后，由此降低溫度的二次網(wǎng)供水，再經(jīng)由熱用戶出水口流出，成為二次網(wǎng)回水，并沿二次網(wǎng)回水管路送入換熱站內(nèi)的電熱泵調(diào)峰機組的二次網(wǎng)側(cè)進水口，通過設(shè)置在電熱泵調(diào)峰機組內(nèi)部的電壓縮機做工，將電熱泵調(diào)峰機組一次網(wǎng)側(cè)吸收的一次網(wǎng)中溫水熱能，轉(zhuǎn)變成電熱泵調(diào)峰機組的二次網(wǎng)側(cè)高溫?zé)崮軐?dǎo)入二次網(wǎng)回水中，在電熱泵調(diào)峰機組內(nèi)部升溫后的二次網(wǎng)回水，經(jīng)由電熱泵調(diào)峰機組的二次網(wǎng)側(cè)出水口流出，并通過二次網(wǎng)回水管路送入板式換熱器的二次網(wǎng)側(cè)進水口，吸收板式換熱器一次網(wǎng)側(cè)的一次網(wǎng)高溫水的熱量后，成為溫度較高的二次網(wǎng)供水，經(jīng)由板式換熱器的二次網(wǎng)側(cè)出水口流出，再通過二次網(wǎng)供水管路送入換熱站外的熱用戶的進水口，完成二次網(wǎng)供、回水管路的一次閉式循環(huán)，以及一次網(wǎng)經(jīng)由換熱站向熱用戶搬運熱能的一次過程。

本實用新型的積極效果是：

1、利用電熱泵調(diào)峰機組提取一次網(wǎng)中溫水的熱量為二次網(wǎng)調(diào)峰，改變了只有提高一次網(wǎng)供熱初始端供水溫度，才能對二次網(wǎng)進行調(diào)峰的傳統(tǒng)運行方式。這種調(diào)峰方式具有響應(yīng)快、起停靈活的特點，可根據(jù)各熱用戶的實際需求，在一次網(wǎng)供水參數(shù)不變的情況下，能迅速提高二次網(wǎng)的供回水溫度，滿足一次網(wǎng)下二次網(wǎng)熱用戶不同的調(diào)峰需求；

2、與傳統(tǒng)的采用提高一次網(wǎng)供水溫度為二次網(wǎng)調(diào)峰的方式相比，這種調(diào)峰方式通過縮小一次網(wǎng)高溫供水和二次網(wǎng)回水的換熱溫差，二次網(wǎng)回水首先被電熱泵調(diào)峰機組升溫后，再進入板式換熱器與一次網(wǎng)高溫水進行換熱，即二次網(wǎng)60%的熱量通過板式換熱器從一次網(wǎng)高溫水中換取，二次網(wǎng)40%的熱量由電熱泵調(diào)峰機組吸收一次網(wǎng)中溫水熱能予以補充，通過這種調(diào)峰方式，可減少40%左右的一次網(wǎng)高品質(zhì)熱能消耗；

3、本調(diào)峰系統(tǒng)實現(xiàn)了一次網(wǎng)和二次網(wǎng)的高、中、低溫?zé)崮艿奶荻壤?。一次網(wǎng)高溫水與二次網(wǎng)被電熱泵調(diào)峰機組加熱后的二次網(wǎng)回水直接換熱，一次網(wǎng)中溫水與電熱泵機組蒸發(fā)器低溫循環(huán)水直接換熱，電熱泵機組冷凝器制取的高溫?zé)崤c溫度較低的二次網(wǎng)回水直接換熱；

4、調(diào)峰期，由于二次網(wǎng)回水比二次網(wǎng)供水溫度低10℃左右，采用電熱泵調(diào)峰機組優(yōu)先加熱二次網(wǎng)回水。一是相比較優(yōu)先加熱溫度較高的二次網(wǎng)供水，可提升電熱泵調(diào)峰機組的系統(tǒng)能效；二是相比較優(yōu)先加熱溫度較高的二次網(wǎng)供水，由于降低電熱泵調(diào)峰機組的冷凝溫度，冷凝器內(nèi)管壁結(jié)垢就會成大幅下降；

5、由于電熱泵調(diào)峰機組需要串聯(lián)在一次網(wǎng)中溫回水管路上，對一次網(wǎng)阻力的影響關(guān)系到原有集中供熱系統(tǒng)的水力平衡，由于電熱泵調(diào)峰機組內(nèi)置的管殼換熱器的阻力比板式換熱器低50%以上，因此，降低了對一次網(wǎng)水力平衡的影響；

6、所需調(diào)峰用的低溫?zé)崃坑梢淮尉W(wǎng)供熱初始端集中補充，也可充分挖掘熱源廠的低品位熱源，更有利于對補充方式進行環(huán)保處理，此方法對于緩解北方城市冬季煤煙型大氣污染具有重要意義。

附圖說明

圖1為涉及本實用新型的供熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1為一次網(wǎng)供水管路、2為一次網(wǎng)回水管路、3為板式換熱器、4為電熱泵調(diào)峰機組、5為一次網(wǎng)回水管路、6為二次網(wǎng)供水管路、7為熱用戶、8為二次網(wǎng)回水管路、9為二次網(wǎng)循環(huán)泵。

圖2為本實用新型中電熱泵調(diào)峰機組結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：4-1為管殼換熱器、4-2為電熱泵、4-2-1為電熱泵蒸發(fā)器、4-2-2為電熱泵冷凝器、4-3為電熱泵調(diào)峰機組內(nèi)循環(huán)水管、4-4為電熱泵調(diào)峰機組內(nèi)循環(huán)泵。

圖3為本實用新型中使用的管殼換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：4-1-1為管殼換熱器殼體、4-1-2為管程通道管組、4-1-3為殼程導(dǎo)流板、4-1-4為管程進水口、4-1-5為管程出水口、4-1-6為殼程進水口、4-1-7為殼程中段出水口、4-1-8為殼程末端出水口、4-1-9為三通流量調(diào)節(jié)閥。

圖4為本實用新型中使用的多通電動流量調(diào)節(jié)閥電控制器框圖。

具體實施方式

參閱圖1，本實用新型的集中供熱二次網(wǎng)電熱泵調(diào)峰系統(tǒng)，包括：設(shè)置在換熱站內(nèi)的一次網(wǎng)供水管路1和回水管路2、二次網(wǎng)供水管路6和回水管路8、一次網(wǎng)和二次網(wǎng)間的板式換熱器3、二次網(wǎng)循環(huán)泵9。所作的改進是：增設(shè)利用一次網(wǎng)回水熱量對二次網(wǎng)回水升溫的電熱泵調(diào)峰機組4。

參閱圖2，所述的電熱泵調(diào)峰機組4包括管殼換熱器4-1、電熱泵4-2、連接管殼換熱器和電熱泵4-2的內(nèi)循環(huán)水管4-3、注入內(nèi)循環(huán)水管的低溫循環(huán)水、安裝在內(nèi)循環(huán)水管上的內(nèi)循環(huán)泵4-4，其中，電熱泵調(diào)峰機組4中管殼換熱器4-1的管程進口經(jīng)水管連接板式換熱器3的一次網(wǎng)側(cè)出口端，管殼換熱器4-1的管程出口連接一次網(wǎng)回水管路2，電熱泵冷凝器4-2-2的出水口經(jīng)水管連接板式換熱器3的二次網(wǎng)回水進口，電熱泵冷凝器4-2-2的進水口連接二次網(wǎng)回水管路8。

參閱圖3，本實用新型中使用的管殼換熱器4-1的殼程中部增加一個殼程中段出口4-1-7，所增加的殼程中段出口4-1-7與殼程末端的出口4-1-8連接輸水管并匯集到三通流量調(diào)節(jié)閥4-1-9上，三通流量調(diào)節(jié)閥4-1-9的出口連接電熱泵蒸發(fā)器4-2-1進水口。管程換熱器管程進口4-1-4經(jīng)水管連接板式換熱器3的一次網(wǎng)出口。管殼換熱器4-1的管程出口4-1-5連接一次網(wǎng)回水管路2。管殼換熱器的殼程進口4-1-6經(jīng)內(nèi)循環(huán)管4-4接電熱泵4-2中蒸發(fā)器4-2-1的出水口。在管殼換熱器4-1的中段出口4-1-7或其與三通流量調(diào)節(jié)閥4-1-9間的輸水管上設(shè)置溫度傳感器。殼程末端的出口4-1-8 或其與三通流量調(diào)節(jié)閥4-1-9間的水管上設(shè)置溫度傳感器。上述溫度傳感器接入控制模塊。控制模塊的控制輸出接三通流量調(diào)節(jié)閥4-1-9。

三通流量調(diào)節(jié)閥控制器根據(jù)設(shè)定的出口的恒溫，調(diào)整管殼換熱器4-1殼程中段出口4-1-7和末端出口4-1-8進入流量調(diào)節(jié)閥的流量比例。