一种化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102373998A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102373998A(43)申请公布日2012.03.14(21)申请号201010251506.1(22)申请日2010.08.11(71)申请人中国科学院工程热物理研究所地址100190北京市北四环西路11号(72)发明人金红光韩巍孙流莉(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人周国城(51)Int.Cl.F01N5/02(2006.01)F03G4/00(2006.01)F02B63/04(2006.01)F22B1/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供系统及方法(57)摘要本发明公开了一种化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供系统及方法，燃料先进入内燃机驱动内燃机发电机组发电，排烟依次进入余热锅炉和烟气余热换热器。余热锅炉中产生蒸汽去驱动吸收式水源热泵，吸收式热泵以地下水为低温热源，将自来水先预热，预热后的自来水再进入烟气余热换热器或者进入以内燃机缸套水、润滑油和间冷水等为热流体的板式换热器，被加热后送入蓄热水罐，然后按需供给用户。该系统可用于同时具有电力和生活热水需求的建筑。本发明充分利用了地热资源，实现传统能源与环境资源的综合利用，并通过蓄能装置实现了热水供应的连续稳定。该系统总体能源利用率高，经济性好。CN1023798ACCNN110237399802374003A权利要求书1/2页1.一种化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供系统，其特征在于，包括：发电设备，包括内燃机和发电机，用于将燃料的化学能转化为烟气的热能，然后一部分热能转化为电能，另一部分由烟气和缸套水带出；其中内燃机的排烟出口与蒸汽发生装置烟气侧入口相连接；蒸汽发生装置，用于产生吸收式热泵所需的驱动蒸汽，其烟气出口与换热设备中的烟气余热换热器相连接，冷侧进出口分别与吸收式热泵驱动热源的凝水出口和蒸汽入口连接；吸收式热泵，以来自蒸汽发生装置的蒸汽为驱动热源，以地下水为低温热源，用于将自来水预热；驱动热源进出口分别连接蒸汽发生装置的蒸汽出口和给水进口，低温热源的进出口分别连接地下水的供回水管路，热水侧进出口分别连接自来水供水管路和液体分流设备入口；换热设备，包括烟气余热换热器和板式换热器，用于实现冷、热物流间的热量交换，其中烟气余热换热器热侧出口通向大气环境，冷侧进出口分别与液体分流设备的出口和蓄热储存设备相连接，板式换热器热侧进出口分别与低温热源循环系统的出口和入口相连接，冷侧进出口分别与液体分流设备的出口和蓄热储存设备相连接；蓄热储存设备，用于储存系统产生的热水，并保温；其进口连接烟气余热换热器和板式换热器的热水出口，出口连接生活热水供水管道；液体分流设备，用于将预热后的水分流成两股，其进口与吸收式热泵热水出口相连接，两个出口分别与烟气余热换热器和板式换热器冷侧入口相连接。2.根据权利要求1所述的化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供系统，其特征在于，所述蒸汽发生装置为余热锅炉，该余热锅炉的烟气出口与烟气余热换热器相连接，冷侧进出口分别与吸收式热泵驱动热源的凝水出口和蒸汽入口连接接。3.根据权利要求1所述的化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供系统，其特征在于，所述蓄热储存设备为蓄热水罐，其进口连接烟气余热换热器和板式换热器的热水出口，出口连接生活热水供水管道。4.根据权利要求1所述的化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供系统，其特征在于，所述液体分流设备为分流器，其进口与吸收式热泵热水出口相连接，两个出口分别与烟气余热换热器和板式换热器冷侧入口相连接。5.根据权利要求1所述的化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供系统，其特征在于，所述吸收式热泵与烟气余热换热器或板式换热器串联，用于生活热水的分阶段加热，自来水先进入吸收式热泵被加热到一定温度再进入烟气余热换热器或板式换热器，再被加热到60℃。6.根据权利要求5所述的化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供系统，其特征在于，所述60℃的生活热水先贮存于蓄热储存设备中，再按需要供给用户。7.一种化石燃料与地热相结合的生活热水-电联供方法，应用于权利要求1所述的系统，其特征在于，该方法包括：燃料先进入内燃机驱动内燃机发电机组发电，排烟依次进入蒸汽发生装置和烟气余热换热器，在蒸汽发生装置中产生蒸汽去驱动吸收式热泵，吸收式热泵以地下水为低温热源，将自来水先预热，预热后的自来水再进入烟气余热换热器或者进入以内燃机缸套水、润滑2CCNN110237399802374003A权利要求书2/2页油和间冷水为热流体的板式换热器，被加热后自来水被送入蓄热储存设备。8.根据权利要求7所述的化石燃料与地热相结合的生活热水-电