[發明專利]耦合蒸汽調峰的循環水系統廢熱綜合利用供熱設備

有效

• 申請號: 202110702218.1
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113465008B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 李中喆;張穩
• 申請（專利權）人: 庫邦流體技術（江蘇）有限公司
• 主分類號: F24D3/18
• 分類號: F24D3/18;F24D3/02;F24D3/08;F24D9/02;F24D19/00
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本發明提供了一種耦合蒸汽調峰的循環水系統廢熱綜合利用供熱設備，屬于供熱設備技術領域，包括熱泵機組、管路系統、終端熱源設備、換熱站以及終端供熱，所述終端熱源設備、所述熱泵機組、所述換熱站以及所述終端供熱之間通過所述管路系統依次循環連接，所述熱泵機組在高COP工況工作，用于將所述終端熱源設備中的冷卻水由所述管路系統依次輸送至換熱站以及終端供熱，并回收冷卻水廢熱，以制備45?55℃區間的中溫熱水，用于生活熱水以及供熱。本發明實施例相較于現有技術，可多能互補，提高廢熱利用率，降低供熱成本，提高供熱可靠性，可無縫銜接現有蒸汽熱源的供暖系統，降低蒸汽用量。

技術領域

本發明屬于供熱設備技術領域，具體是一種耦合蒸汽調峰的循環水系統廢熱綜合利用供熱設備。

背景技術

傳統的工業冷卻水循環系統中，常需要將熱工藝介質進行冷卻。工業冷卻水通過設備的換熱器(如空壓機，冷水機組、設備冷卻、工藝冷卻等)與工藝介質間接換熱。熱的工藝介質在熱交換過程中降低溫度，冷卻水被加熱而溫度升高。管道進入冷卻塔上端，流經冷卻塔，在冷卻塔內進行蒸發散熱和傳質散熱，使高溫度的水冷卻，冷卻后的水經塔下集水池自流至吸水池，由循環冷水泵提升加壓，又送至全廠性循環水管網，供各生產裝置及輔助設施使用 。如此往復循環。冷卻水中的廢熱通過冷卻塔蒸發，排到大氣中。不同工廠的循環系統冷卻水溫度不同，涵蓋常溫冷卻水（15~38℃）、中溫（ 39~55℃ ）冷卻水。針對不同常、中溫不同冷卻水的廢熱回收，沒有高效的方式。

熱回收的溫度越高，應用越廣；溫度越低，利用效率越低甚至基本無法產生效益。傳統的熱回收均基于換熱器端的高品熱源回收。工業冷卻水循環系統的熱回收，傳統使用水源熱泵，其弊端若是回收水溫高于45℃，其COP值低于3.8，熱泵能耗高；那么同樣熱值，熱泵的耗能與蒸汽的熱值相比價格沒有太明顯的優勢；水溫低于45℃以下，其COP值可高于4.0，熱泵能耗低，傳統熱泵所得的低品熱水，僅單用于洗澡水，或單用于供暖；洗澡水一般都是按時間開放，大部分實際閑置，不用其間的熱量沒法發揮余熱的作用而用于供暖。單獨供暖，又不能滿足極寒氣溫的負荷。洗澡水管網是開式系統，供熱管網是閉式系統，兩套系統無法融合。

考慮到生活用熱一般在廠外，冷卻水循環系統在廠內，廠內廠外的管道距離以及保溫，循環泵功率等因素，工業循環水熱回收在工廠內一般都無法利用，原因是相比于就近便利的蒸汽熱源、熱值和價格，熱回收因無法調峰沒有太大優勢，很少去使用。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明實施例要解決的技術問題是提供一種耦合蒸汽調峰的循環水系統廢熱綜合利用供熱設備。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一種耦合蒸汽調峰的循環水系統廢熱綜合利用供熱設備，包括熱泵機組、管路系統、終端熱源設備、換熱站以及終端供熱，

所述終端熱源設備、所述熱泵機組、所述換熱站以及所述終端供熱之間通過所述管路系統依次循環連接，

所述熱泵機組在高COP工況工作，用于將所述終端熱源設備中的冷卻水由所述管路系統依次輸送至換熱站以及終端供熱，并回收冷卻水廢熱，以制備45-55℃區間的中溫熱水，用于生活熱水以及供熱。

作為本發明進一步的改進方案：所述換熱站包括供暖換熱器以及換熱罐，所述供暖換熱器以及換熱罐均連接有蒸汽進管，

所述管路系統包括中溫熱水供水管、中溫熱水回水管、供暖水供水管、供暖水回水管以及洗澡熱水管，

所述供暖換熱器一端通過所述供暖水供水管與所述終端供熱連接，另一端通過所述中溫熱水供水管與所述熱泵機組連接，所述換熱罐一端通過所述中溫熱水回水管與所述熱泵機組連接，另一端通過所述洗澡熱水管與終端供熱連接，