專利名稱：余熱回收式分布式能源與污水源熱泵耦合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分布式能源與水源熱泵耦合系統(tǒng)，尤其是一種余熱回收式分布式能源 與污水源熱泵耦合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
伴隨著電力需求的增加和世界能源危機(jī)的加劇，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，提高能源利用率， 改善能源安全，解決環(huán)境污染己經(jīng)成為我國能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)。分布式能源系統(tǒng)是一種建立 在能量梯級(jí)利用理念基礎(chǔ)上的多聯(lián)供總能系統(tǒng)，通過在需求側(cè)根據(jù)用戶對(duì)能源的不同需 求，實(shí)現(xiàn)“溫度對(duì)口、梯級(jí)利用”的供能模式，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降至最低，從而實(shí)現(xiàn)能源利 用效率和環(huán)境效益的最大化。天然氣分布式能源是利用天然氣為燃料，燃機(jī)通過燃燒天然 氣發(fā)電后，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑腿胗酂崂迷O(shè)備，冬季可用于取暖，夏季可用于供冷，還可生 產(chǎn)生活熱水，驅(qū)動(dòng)熱量不足部分可由補(bǔ)燃的燃?xì)膺M(jìn)行供應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的梯級(jí)利用，能 夠提高能源利用效率至80%-90%。但是這種常規(guī)分布式能源系統(tǒng)存在單一、能源利用率提升 受限、經(jīng)濟(jì)欠佳等問題。故逐漸產(chǎn)生了新的分布式能源耦合系統(tǒng)，它基于常規(guī)分布式能源技 術(shù)耦合了環(huán)境、可再生能源、常規(guī)能源系統(tǒng)、新型區(qū)域綜合能源規(guī)劃、智能電網(wǎng)和智能通信 控制技術(shù)等，構(gòu)成了一種新型分布式能源系統(tǒng)，但仍存在一部分帶有低品位能量的煙氣廢 氣直接排放的情況。污染了環(huán)境，浪費(fèi)了能量。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將余熱回收式分布式能源與污水源熱泵系統(tǒng)耦合，解決了余熱回收后的仍 然帶有熱量的煙氣的直接排放導(dǎo)致的能源浪費(fèi)問題，同時(shí)有效的再次利用了污水資源，解 決了冬季污水源熱泵中污水溫度過低的問題，提高了能源利用的效率。
本發(fā)明為克服其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，整個(gè)耦合系統(tǒng)包括余熱回收式分 布式能源子系統(tǒng)、污水源熱泵子系統(tǒng)，其中余熱回收式分布式能源子系統(tǒng)包括燃?xì)鈾C(jī)、發(fā) 電機(jī)、余熱鍋爐、冷凝換熱器、吸收式熱泵；污水源熱泵子系統(tǒng)包括污水源熱泵、汽水換熱 器；燃?xì)鈾C(jī)燃燒天然氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)污水源熱泵進(jìn)行供熱；同時(shí)燃?xì)鈾C(jī)產(chǎn) 生的煙氣進(jìn)入到余熱鍋爐中，冷凝換熱器和吸收式熱泵分別吸收余熱鍋爐排放出的煙氣和 高溫蒸汽，冷凝換熱器放出熱量輸入吸收式熱泵；冷凝換熱器換熱后排出的煙氣通過煙氣 尾氣管道進(jìn)入到汽水換熱器中，汽水換熱器將煙氣中的熱量置換到進(jìn)入污水源熱泵的污水 中。
在上述系統(tǒng)中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產(chǎn)生熱量的10%， 通過汽水換熱器將這部分熱量置換到污水源熱泵系統(tǒng)中，能回收至少9%的余熱，可以使污 水的溫度提高2°C，補(bǔ)充污水溫度過低的不足，同時(shí)污水水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。
由余熱回收式分布式能源和污水源熱泵的耦合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能量梯級(jí)充分利用，根 據(jù)熱泵的性能(能效比為4. O來考慮)，燃?xì)鈾C(jī)發(fā)出的40%電力可以產(chǎn)生160%以上的熱量或冷量，結(jié)合余熱回收系統(tǒng)的一次能源綜合利用率40%以上，余熱回收式分布式能源和污水 源熱泵耦合系統(tǒng)的最終一次能源綜合利用率可達(dá)到200%以上。本系統(tǒng)還能使上網(wǎng)困難的 電能得到充分利用，可以使天然氣分布式能源的效益進(jìn)一步提升，促進(jìn)行業(yè)的良性發(fā)展，通 過再次利用污水中的能量，使原本流失的能量得到利用，節(jié)約了資源。
本發(fā)明的有益效果是本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)天然氣分布式能源系統(tǒng)煙氣余熱的充分利 用，而且提高了污水源熱泵系統(tǒng)中的進(jìn)水水溫，從而提高了系統(tǒng)整體效率。


圖1為本發(fā)明的原理圖。
圖中1.燃?xì)鈾C(jī)，2.發(fā)電機(jī)，3.余熱鍋爐，4.冷凝換熱器，5.吸收式熱泵，6.污水源 熱泵，7.污水管道，8.汽水換熱器，9.煙氣尾氣管道，10.供熱管道，11.回水管道，12.煙氣 排放管道。
具體實(shí)施方式
在圖中，燃?xì)鈾C(jī)I燃燒天然氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)2，發(fā)電機(jī)2發(fā)電驅(qū)動(dòng)污水源熱泵6進(jìn)行 供熱；同時(shí)燃?xì)鈾C(jī)I產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到余熱鍋爐3中，冷凝換熱器4和吸收式熱泵5分別吸 收余熱鍋爐3排放出的煙氣和高溫蒸汽，冷凝換熱器4放出熱量輸入吸收式熱泵5 ;冷凝換 熱器4換熱后排出的煙氣通過煙氣尾氣管道9進(jìn)入到汽水換熱器8中，汽水換熱器8將煙 氣中的熱量置換到進(jìn)入污水源熱泵6的污水中。
本發(fā)明不局限與本實(shí)施例，任何在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)的等同構(gòu)思或者改 變，均列為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種余熱回收式分布式能源與污水源熱泵耦合系統(tǒng)，包括余熱回收式分布式能源子系統(tǒng)、污水源熱泵子系統(tǒng)，其中余熱回收式分布式能源子系統(tǒng)包括燃?xì)鈾C(jī)(I)、發(fā)電機(jī)(2)、余熱鍋爐(3)、冷凝換熱器(4)、吸收式熱泵(5);污水源熱泵子系統(tǒng)包括污水源熱泵(6)、汽水換熱器(8);其特征在于燃?xì)鈾C(jī)(I)燃燒天然氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(2)，發(fā)電機(jī)(2)發(fā)電驅(qū)動(dòng)污水源熱泵(6)進(jìn)行供熱；同時(shí)燃?xì)鈾C(jī)(I)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到余熱鍋爐(3)中，冷凝換熱器(4)和吸收式熱泵(5)分別吸收余熱鍋爐(3)排放出的煙氣和高溫蒸汽，冷凝換熱器(4)放出熱量輸入吸收式熱泵(5);冷凝換熱器(4)換熱后排出的煙氣通過煙氣尾氣管道(9 )進(jìn)入到汽水換熱器(8 )中，汽水換熱器(8 )將煙氣中的熱量置換到進(jìn)入污水源熱泵(6 )的污水中。
全文摘要
余熱回收式分布式能源與污水源熱泵耦合系統(tǒng)，燃?xì)鈾C(jī)燃燒天然氣帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)污水源熱泵產(chǎn)生一部分熱量；同時(shí)燃?xì)鈾C(jī)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入到余熱鍋爐中，冷凝換熱器和吸收式熱泵分別吸收余熱鍋爐排放出的煙氣和蒸汽，冷凝換熱器放出熱量輸入吸收式熱泵回收余熱，從而提供另一部分熱量；在余熱回收過程中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產(chǎn)生熱量的10%，通過汽水換熱器將這部分熱量置換到污水源熱泵系統(tǒng)中，能回收至少9%的余熱，使污水源熱泵中污水的溫度提高2℃，同時(shí)污水溫的提高能再次提高熱泵效率6%左右。
文檔編號(hào)F25B27/00GK102997490SQ201210477709
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者姚偉君, 畢海洋, 李猛 申請(qǐng)人:大連葆光節(jié)能空調(diào)設(shè)備廠