[發(fā)明專利]雙源可逆型供暖系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00100102.7
• 申請(qǐng)日: 2000-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN1257987A
• 公開（公告）日: 2000-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋虹;宋群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宋虹;宋群
• 主分類號(hào): F25B29/00
• 分類號(hào): F25B29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是供暖的新方案，涉及熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)及其與公共電網(wǎng)關(guān)系問題。

現(xiàn)行的供暖系統(tǒng)，一次能源消耗較高，大都在45kg標(biāo)煤/GJ(熱)至65kg標(biāo)煤/GJ(熱)之間。常規(guī)熱電聯(lián)產(chǎn)方案雖可降低能耗，但存在兩個(gè)問題。首先是降耗幅度尚不夠理想，供電煤耗多在250g/kWh以上，供暖煤耗不過是40kg標(biāo)煤/GJ(熱)的水平。此外，“以熱定電”是熱電聯(lián)產(chǎn)的物理實(shí)質(zhì)所決定的，也是它創(chuàng)造效益的基礎(chǔ)性前提。所以，要得到熱就必須生產(chǎn)電，而聯(lián)產(chǎn)電在出售過程中與公共電網(wǎng)在占據(jù)電力市場、收售價(jià)以及是否參與電網(wǎng)調(diào)峰等方面存在著諸多矛盾與問題，是影響熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展的一個(gè)重要因素。如按常規(guī)方式使熱電聯(lián)產(chǎn)廠與公共電網(wǎng)隔離，又因電能生產(chǎn)和與之聯(lián)產(chǎn)的熱能生產(chǎn)之間較強(qiáng)的相互依賴關(guān)系，難以同時(shí)滿足電負(fù)荷與熱負(fù)荷的客觀需要。

本發(fā)明的目的一方面在于進(jìn)一步降低供暖的一次能源消耗量，另一方面在于削弱仍至擺脫熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)公共電網(wǎng)的相依關(guān)系。

本發(fā)明的特征表現(xiàn)在如下6點(diǎn)：1.在用戶處同時(shí)裝有冬夏兩用的高效散熱器(比如風(fēng)機(jī)盤管式散熱器等)和電動(dòng)冷暖空調(diào)機(jī)組，二者共同形成“雙源空調(diào)器組”；2.在供暖空調(diào)站中設(shè)有熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，并用直接式水管網(wǎng)把供暖空調(diào)站與用戶相聯(lián)；3.在供暖季節(jié)，把以聯(lián)產(chǎn)方式生產(chǎn)的熱水通過管網(wǎng)通往用戶“雙源空調(diào)器組”中的高效散熱器，如熱機(jī)使用的是水蒸汽循環(huán)或是以水蒸汽循環(huán)為底循環(huán)的聯(lián)合循環(huán)，則非嚴(yán)寒期間的供暖水溫度在低于55℃的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；在署季，則把在供暖空調(diào)總站或分站中生產(chǎn)的冷水通往“雙源空調(diào)器組”中的高效散熱器；4.對(duì)于由水力上的原因不便使用直接式管網(wǎng)的用戶，則通過水源熱泵/空調(diào)機(jī)組建立管網(wǎng)與用戶的間接式聯(lián)系；5.熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組所生產(chǎn)的電能，完全供給用戶“雙源空調(diào)器組”中的電動(dòng)冷暖空調(diào)機(jī)組；6.必要時(shí)可在供暖空調(diào)站中設(shè)調(diào)溫塔，以進(jìn)一步保證發(fā)電量免受聯(lián)產(chǎn)熱量的制約。

本發(fā)明中熱能的這種生產(chǎn)和使用方式可逆性較高，稱為“可逆型”方式，是賴以節(jié)能的重要方法。由于使用了“可逆型”，可使一次能源消耗明顯降低，比鍋爐供暖可降低20％至40％，如有余熱源可做為熱泵低溫?zé)嵩醇右岳?，則可達(dá)到更大幅度的降低。更重要的是本發(fā)明在降低能耗的同時(shí)，由于電負(fù)荷與熱負(fù)荷一起消費(fèi)同步變化，從而削弱乃至擺脫了熱電聯(lián)產(chǎn)供暖系統(tǒng)與公共電網(wǎng)之間的緊密相依關(guān)系。

下面結(jié)合附圖加以說明。把燃料送入鍋爐或燃燒室①中，通過熱機(jī)②和發(fā)電機(jī)③聯(lián)產(chǎn)出電能和熱能，其所生產(chǎn)出的電能通過輸電線路④送到用戶⑤中的電動(dòng)冷暖空調(diào)機(jī)組⑥，所生產(chǎn)的熱能則被送到熱網(wǎng)加熱器⑦，產(chǎn)生出的熱水通過管網(wǎng)⑧送到用戶⑤中的高效散熱器⑨，在嚴(yán)寒期間，可通過尖峰負(fù)荷器⑩進(jìn)一步提高供出熱水的溫度，在暑季則把供暖空調(diào)總站或分站中生產(chǎn)的冷水通往高效散熱器⑨，高效散熱器⑨和電動(dòng)冷暖空調(diào)機(jī)組⑥共同形成用戶的“雙源空調(diào)器組”，調(diào)溫塔(11)可調(diào)節(jié)設(shè)備⑦的入口水溫，以進(jìn)一步保證發(fā)電量免受聯(lián)產(chǎn)熱量的制約。

下面結(jié)合應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)例作進(jìn)一步說明。為向華北某城鎮(zhèn)的40萬平米建筑面積的住宅小區(qū)配備供暖設(shè)施，原擬采用單純供熱的鍋爐，按設(shè)計(jì)負(fù)荷共需要蒸汽量40噸/小時(shí)，考慮到尖峰負(fù)荷所需裕量，裝設(shè)燃用天然氣的鍋爐兩臺(tái)，每臺(tái)容量為25噸/小時(shí)，天然氣發(fā)熱量為37680kJ/Nm³，供暖期年需氣量610萬標(biāo)準(zhǔn)立方米，天然氣價(jià)￥1.8/Nm³，每年供暖需燃料費(fèi)1100萬元?，F(xiàn)采用本發(fā)明方案，配備6000kW的蒸汽輪機(jī)發(fā)電裝置一臺(tái)，新汽參數(shù)為35?bar?435℃，需汽量為30噸/時(shí)，為此裝設(shè)燃?xì)忮仩t兩臺(tái)，每臺(tái)蒸汽量為20噸/時(shí)。供暖季的設(shè)計(jì)供水溫度為55℃，無余熱源可資利用，熱泵的性能系數(shù)為2.5，熱泵供熱量與管網(wǎng)供熱量之比為1比1.55，年需天然氣量為470萬立方米，從而使本發(fā)明方案在供暖季節(jié)每年節(jié)約燃料費(fèi)23％，折合250萬元，且不存在與公共電網(wǎng)相關(guān)的諸多問題。如采用燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組或其他高效熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組或有余熱源可資利用，則燃料節(jié)約更加顯著。在署季集中供冷工況下，本發(fā)明的能耗也有所下降，同時(shí)提高了設(shè)備的年利用率，有利于降低成本。