[實用新型]余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵耦合系統

有效

• 申請號: 201220622900.6
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN202928202U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 姚偉君;畢海洋;李猛
• 申請（專利權）人: 大連葆光節能空調設備廠
• 主分類號: F25B30/04
• 分類號: F25B30/04;F25B30/06;F22B1/18;F02B43/10;F02B63/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及分布式能源與水源熱泵耦合系統，尤其是一種余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵耦合系統。

背景技術

伴隨著電力需求的增加和世界能源危機的加劇，調整能源結構，提高能源利用率，改善能源安全，解決環境污染己經成為我國能源戰略的重點。分布式能源系統是一種建立在能量梯級利用理念基礎上的多聯供總能系統，通過在需求側根據用戶對能源的不同需求，實現“溫度對口、梯級利用”的供能模式，將輸送環節的損耗降至最低，從而實現能源利用效率和環境效益的最大化。天然氣分布式能源是利用天然氣為燃料，燃機通過燃燒天然氣發電后，產生的高溫煙氣送入余熱利用設備，冬季可用于取暖，夏季可用于供冷，還可生產生活熱水，驅動熱量不足部分可由補燃的燃氣進行供應。從而實現對能源的梯級利用，能夠提高能源利用效率至80%-90%。但是這種常規分布式能源系統存在單一、能源利用率提升受限、經濟欠佳等問題。故逐漸產生了新的分布式能源耦合系統，它基于常規分布式能源技術耦合了環境、可再生能源、常規能源系統、新型區域綜合能源規劃、智能電網和智能通信控制技術等，構成了一種新型分布式能源系統，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。污染了環境，浪費了能量。隨著城市的發展，城市污水量越來越大，并且逐漸成為了不可忽視的一種可利用資源，但是污水又臟又臭還含有很多雜物，對其的利用一直是一件難題。????????????????

發明內容

本實用新型將余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵系統耦合，解決了余熱回收后的仍然帶有熱量的煙氣廢氣直接排放導致的能源浪費問題，同時充分利用了城市干渠污水，變廢為寶，從污水中提取熱量，提高了能源利用的效率。

本實用新型采用的技術方案是，一種余熱回收式分布式能源與城市干渠污水源熱泵耦合系統，包括余熱回收式分布式能源子系統、城市干渠污水源熱泵子系統，其中余熱回收式分布式能源子系統包括：燃氣機、發電機、余熱鍋爐、冷凝換熱器、吸收式熱泵；城市干渠污水源熱泵子系統包括：污水源熱泵、汽水換熱器、水水換熱器；燃氣機燃燒天然氣帶動發電機，發電機發電驅動污水源熱泵進行供熱；同時燃氣機產生的煙氣進入到余熱鍋爐中，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中；水水換熱器連接污水管道將污水中的熱量置換到與汽水換熱器連接的中介水中，冷凝換熱器換熱后排出的煙氣尾氣進入到汽水換熱器中，汽水換熱器將煙氣中的熱量置換到進入污水源熱泵蒸發器端的中介水中。?

在上述系統中，冷凝換熱器排放出煙氣余熱占的全部天然氣燃燒產生熱量的10%，通過汽水換熱器將這部分熱量置換到城市干渠污水源熱泵系統的中介水中，能回收至少9%的余熱，可以使中介水的溫度提高2℃，補充污水與水水換熱器中中介水熱量置換后中介水溫度過低的不足，同時中介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城市干渠污水源熱泵的耦合，實現系統能量梯級充分利用，根據熱泵的性能（能效比為4.0來考慮），燃氣機發出的40%電力可以產生160%以上的熱量或冷量，結合余熱回收系統的一次能源綜合利用率40%以上，余熱回收式分布式能源和城市干渠污水源熱泵的耦合系統的最終一次能源綜合利用率可達到200%以上。本系統還能使上網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一步提升，促進行業的良性發展通過再次利用海水中的能量，使原本流失的能量得到利用，節約了資源。

本實用新型的有益效果是：本系統實現了對天然氣分布式能源系統煙氣余熱的充分利用，而且提高了污水源熱泵系統中蒸發器端中介水進水水溫，從而提高了系統整體效率。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理圖。

圖中1.燃氣機，2.發電機，3.余熱鍋爐，4.冷凝換熱器，5.吸收式熱泵，6.污水源熱泵，7.水水換熱器，8.汽水換熱器，9.煙氣尾氣管道，10.供熱管道，11.城市干渠污水進水管道，12.煙氣排放管道。

具體實施方式

在圖中，燃氣機1燃燒天然氣帶動發電機2，發電機2發電驅動污水源熱泵6進行供熱；同時燃氣機1產生的煙氣進入到余熱鍋爐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中；水水換熱器7連接城市干渠污水進水管道11將污水中的熱量置換到與汽水換熱器8連接的中介水中，冷凝換熱器4換熱后排出的煙氣通過煙氣尾氣管道9進入到汽水換熱器8中，汽水換熱器8將煙氣中的熱量置換到進入污水源熱泵6蒸發器端的中介水中。

本實用新型不局限與本實施例，任何在本實用新型披露的技術范圍內的等同構思或者改變，均列為本實用新型的保護范圍。