一种节能的热泵与热电联产耦合供热系统及耦合供热方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102589035A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102589035A(43)申请公布日2012.07.18(21)申请号201210067390.5F24D19/00(2006.01)(22)申请日2012.03.14(71)申请人华北电力大学地址102206北京市昌平区朱辛庄北农路2号(72)发明人于刚张永生靳涛张光卞双鞠翠玲邢长燕(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人史双元(51)Int.Cl.F24D3/18(2006.01)F24D3/10(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称一种节能的热泵与热电联产耦合供热系统及耦合供热方法(57)摘要本发明公开了属于能源领域的一种节能的热泵与热电联产耦合供热系统及耦合供热方法。该系统由汽轮机、汽轮机凝汽设备、汽轮机循环冷却设备、蒸汽吸收式热泵、热网加热器、耦合器、换热站以及相应的管路和附属设备组成。该系统利用热泵和热电联产热网加热器加热热网循环水，热泵以电厂循环冷却水作为低温热源，利用汽轮机抽汽为驱动热源，将循环冷却水的热量提取出来，用以加热热网循环水；热泵出水和热网加热器出水经由耦合器进行水量和温度的分配和调整，实现全供热季供热温度和流量的合格。该方法取消尖峰加热器，减少占地和投资；能够保证热泵带基础热负荷，最大化提取余热量，增大供热能力，最大化热泵的经济性，达到节能减排的目的。CN1025893ACN102589035A权利要求书1/2页1.一种热泵与热电联产耦合供热系统，其特征在于，系统由汽轮机、汽轮机凝汽设备、汽轮机循环冷却设备、蒸汽吸收式热泵、耦合器、热网加热器及换热站通过相应的管路连接组成；具体组成结构如下：锅炉(1)与汽轮机(2)通过管道相连接，汽轮机(2)的排汽连接汽轮机凝汽设备(3)；汽轮机凝汽设备(3)的循环水出水通过管道连接循环水冷却设备(4)和蒸汽收吸式热泵机组(9)，循环冷却设备(4)和热泵机组(9)的循环水回水经由循环水泵(14)连接到汽轮机凝汽设备(3)；汽轮机(2)的抽汽通过管道分别连接蒸汽收吸式热泵机组(9)和热网加热器(5)；第一二级换热站(6)的回水经过热网回水管道经由第一热网循环水泵(12)连接到热网加热器(5)，热网加热器(5)的出水经过管道连接到耦合系统(8)；第二二级换热站(10)的回水经过热网回水管道经由第二热网循环水泵(13)连接到热泵机组(9)，热泵机组(9)的供水出口经过管道连接到耦合系统(8)；耦合系统出水分为两路，分别连接到二级换热站(6)和第二二级换热站(10)；第一二级换热站(6)与第一热用户(7)通过管道相连，第二二级换热站(10)与第二热用户(11)通过管道相连；流量平衡阀门(8-8)连接在第一热网循环水泵(12)和第二热网循环水泵(13)的入口端，对耦合系统的回水流量进行流量平衡，实现节能减排。2.根据权利要求1所述热泵与热电联产耦合供热系统，其特征在于，所述耦合系统由两路供水通道组成，第一路为加热器侧供水通道，由加热器侧入口阀门(8-4)、耦合器(8-1)和加热器侧出口阀门(8-5)连接成供水通道，并配有加热器侧旁路阀门(8-2)；第二路为热泵侧供水通道，由热泵侧入口阀门(8-6)、耦合器(8-1)和热泵侧出口阀门(8-7)连接成供水通道，并配有热泵侧旁路阀门(8-3)。耦合器由第一路入口接管(8-1-1)、第二路入口接管(8-1-3)、流体分配区(8-1-5)、流体混合区(8-1-6)、第一路出口接管(8-1-2)和第二路出口接管(8-1-4)组成；主要完成流体的分配和混合作用，并减少流动阻力、增加混合均匀性，入口接管至少有2路，出口接管至少1路。3.根据权利要求1所述热泵与热电联产耦合供热系统，其特征在于，所述耦合系统由与热网加热器(5)连接的加热器侧入口阀门(8-4)和与热泵机组连接的热泵侧入口阀门(8-6)共同连接到耦合系统，并经由耦合系统连接到各个换热站，热网回水管道再连接到第一热网循环水泵(12)和第二热网循环水泵(13)的入口端；热网回水通过回水平衡管平衡流量，实现耦合系统对热网回水的混合与分配功能。4.一种热泵与热电联产耦合供热系统的耦合供热方法，其特征在于，所述热泵与热电联产耦合供热系统的耦合供热是指热泵系统供热和传统热电联产供热的热网供水首先进入耦合系统，在耦合系统中进行流量和温度的调整后，再送到热网进行供热；耦合供热方法的具体工作流程如下：锅炉(1)的蒸汽进入汽轮机(2)做功；汽轮机(2)排汽进入凝汽设备(3)凝结为冷凝水，放出的热量加热循环冷却水，循环冷却水一部分进入热泵机组(9)作为低温热源，被热泵机组(9)提取热量后降低了温度，其余的循环冷却