一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统技术方案

本申请公开的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统，涉及供热技术领域，包括：煤基汽轮机、热用户管路、余压回收膨胀机和吸收热泵机构；其中，所述煤基汽轮机与所述余压回收膨胀机连接，用于将所述煤基汽轮机的抽汽输送给所述余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机与所述吸收热泵机构动力连接，以提供所述吸收热泵机构的运转动力，所述吸收热泵机构用于将地热水的低温热能转化成高温热能；所述煤基汽轮机和吸收热泵机构均与所述热用户管路连接，以对热用户供热，实现了对地热水中热能的利用，有效减少了供热系统的能源的消耗。有效减少了供热系统的能源的消耗。有效减少了供热系统的能源的消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统


[0001]本专利技术涉及供热
，尤其是涉及一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统。

技术介绍

[0002]火力发电是煤炭等化石能源最高效的利用形式之一。然后，受环境条件和热力学基本规律的约束，燃煤火力发电的能源转换和利用效率仅能达到40%左右，燃煤化学能中60%的能量以低品位余热的形式被排放到环境中，造成能源的极大浪费和环境污染。热电联产机组既发电又供热，可有效减少冷源损失，显著提高能源转换利用效率。采用热电联产技术的燃煤发电机组，能源综合利用效率理论行可以提高到80%以上。但是传统的抽汽供热方式会造成高品位热量的极大浪费，且存在冷源损失。
[0003]我国地热资源储量丰富，约占全球地热资源的1/6，以中低温为主。据国土资源部的最新资源评价336个主要城市浅层地热能年可采资源量相当于7
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108t标准煤；全国水热型地热资源总量折合标准煤1.25
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1012t，年可采量折合标准煤19
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108，如果利用上述地热资源，将有效的提高煤基热电联产机组的能源利用效率，并减少对化石能源的消耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种能联合煤基热电和低品位地热能来对热用户进行供热的系统。
[0005]所以本专利技术公开了一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统，包括：煤基汽轮机、热用户管路、余压回收膨胀机和吸收热泵机构；其中，所述煤基汽轮机与所述余压回收膨胀机连接，用于将所述煤基汽轮机的抽汽输送给所述余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机与所述吸收热泵机构动力连接，以提供所述吸收热泵机构的运转动力，所述吸收热泵机构用于将地热水的低温热能转化成高温热能；所述煤基汽轮机和吸收热泵机构均与所述热用户管路连接，以对热用户供热。
[0006]在本申请的一些实施例中，对所述吸热泵机构的部分机构进行了公开，所述吸收热泵机构为为LiBr吸收式热泵，所述LiBr吸收式热泵包括：工质泵，所述工质泵用于带动LiBr浓溶转移，所述煤基汽轮机和所述工质泵之间设置有余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机的动力输出轴与所述工质泵连接，以提供给所述工质泵动力。
[0007]在本申请的一些实施例中，公开了所述余压回收膨胀机所应用的动力来源，所述余压回收膨胀机与所述煤基汽轮机连接，以使所述煤基汽轮机的抽气余压进入所述余压回收膨胀机。
[0008]在本申请的一些实施例中，对所述LiBr吸收式热泵的结构做了进一步公开，所述LiBr吸收式热泵还包括：发生器和冷凝器；所述发生器与所述余压回收膨胀机连接，以使乏汽对所述发生器内的LiBr稀溶液
进行加热，以产生水蒸气，所述发生器与所述冷凝器连接，以使水蒸气在所述冷凝器内释放热量，所述冷凝器连接有热泵热水换热器，所述热泵热水换热器与所述热用户管路。
[0009]在本申请的一些实施例中，对所述LiBr吸收式热泵的结构做了进一步公开，所述LiBr吸收式热泵还包括：蒸发器、吸收地热水换热器、吸收器和节流阀；所述蒸发器和冷凝器之间通过节流阀连接，以使水蒸气从所述冷凝器进入所述蒸发器，所述蒸发器与所述吸收器连接，所述吸收地热水换热器用于吸收地热水的热量，传递给所述蒸发器内的水蒸气，并将水蒸气输送给所述吸收器中的LiBr浓溶液，以生成LiBr稀溶液，所述吸收器和发生器连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器。
[0010]在本申请的一些实施例中，对所述LiBr吸收式热泵的结构做了进一步公开，所述吸收器通过工质泵和中间换热器与所述发生器连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器，并将所述发生器内的LiBr浓溶液输送给所述吸收器，其中，所述中间换热器用于将LiBr浓溶液中的热量传递给LiBr稀溶液。
[0011]在本申请的一些实施例中，对供热系统进行了改进，所述发生器还与所述汽轮机抽汽余热回收器连接，以将所述煤基汽轮机的抽汽输送给汽轮机抽汽余热回收器，所述汽轮机抽汽余热回收器与所述热用户管路连接，以将抽汽中的热量传递给热用户。
[0012]在本申请的一些实施例中，对供热系统进行了改进，所述蒸发器还连接有地热水换热器，所述地热水换热器用于将生产井中的地热水的热量传递给所述蒸发器，然后将地热水导入到回灌井，所述地热水换热器还与所述热用户连接管路连接，以将热量传递给热用户。
[0013]在本申请的一些实施例中，为了减少对所述吸收热泵机构的使用磨损，公开了一种驱动所述余压回收膨胀接的方法，驱动所述余压回收膨胀机的方法包括：获取所述煤基汽轮机的发电效率，并根据所述发电效率，确定热供给强度；建立供热强度对应表，所述供热强度表内容包括若干预设温度值，每一所述预设温度值对应有供热需求强度值；获取室外温度值，并将所述室外温度值与所述供热强度对应表内的预设温度值进行对比分析，确定出相互差值绝对值最小的预设温度值，并确定出对应的供热需求强度值；根据所述热供给强度和供热需求强度值的差异量，确定所述煤基汽轮机对余压回收膨胀机的抽气提供量。
[0014]在本申请的一些实施例中，公开了一种建立所述供热强度对应表的方法，建立供热强度对应表的方法包括：获取供热管路的供热节点的实时温度值，生成供热节点温度曲线，所述供热节点温度曲线的竖坐标为实时温度值，横坐标为时间，同时记录室外温度温度值；根据预设供热质量要求，调整供热系统供热强度，以使供热节点的实时温度值满足所述预设质量要求；在调整供热系统供热强度时，实时监测供热系统输出节点的供热强度，并生成供热强度曲线，所述供热强度曲线的竖坐标为供热强度，横坐标为时间；若所述供热节点温度曲线的上升曲率逐渐降低，则逐步下调所述供热系统的供热强度，并满足所述供热强度曲线的下降曲率逐步降低，直到所述供热节点温度曲线的纵坐标对应值满足所述预设供热质量要求，并使所述供热节点温度曲线的纵坐标对应值上下波
动小于预设值，此时稳定所述供热系统的供热强度；将此时的供热系统的供热强度确定为所述供热需求强度值，并与室外温度值以对应关系存储于所述供热强度对应表。
[0015]本申请公开了一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统，相比于一般电厂供热系统，具有如下优点：将煤基汽轮机的抽汽导向至热用户管路，实现煤基汽轮机的抽汽余热的利用，并将抽汽输送给余压回收膨胀机，利用抽汽的余压带动吸收热泵机构，吸收热泵机构将地热水的低温热能转化成高温热能，并将热能传递给热用户管路，实现了对地热水中热能的利用，有效减少了供热系统的能源的消耗。
[0016]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0017]图1为本申请实施例一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统的结构示意图；图2为本申请实施例中一种驱动余压回收膨胀机的方法步骤图。
[0018]附图标记1、煤基汽轮机；2、余压回收膨胀机；3、发生器；4、冷凝器；5、节流阀；6、蒸发器；7、吸收器；8、工质泵；9、中间换热器；10、汽轮机抽汽余热回收器；11、热泵热水换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统，其特征在于，包括：煤基汽轮机、热用户管路、余压回收膨胀机和吸收热泵机构；其中，所述煤基汽轮机与所述余压回收膨胀机连接，用于将所述煤基汽轮机的抽汽输送给所述余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机与所述吸收热泵机构动力连接，以提供所述吸收热泵机构的运转动力，所述吸收热泵机构用于将地热水的低温热能转化成高温热能；所述煤基汽轮机和吸收热泵机构均与所述热用户管路连接，以对热用户供热。2.根据权利要求1所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统，其特征在于，所述吸收热泵机构为为LiBr吸收式热泵，所述LiBr吸收式热泵包括：工质泵，所述工质泵用于带动LiBr浓溶转移，所述煤基汽轮机和所述工质泵之间设置有余压回收膨胀机，所述余压回收膨胀机的动力输出轴与所述工质泵连接，以提供给所述工质泵动力。3.根据权利要求2所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统，其特征在于，所述余压回收膨胀机与所述煤基汽轮机连接，以使所述煤基汽轮机的抽气余压进入所述余压回收膨胀机。4.根据权利要求2所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统，其特征在于，所述LiBr吸收式热泵还包括：发生器和冷凝器；所述发生器与所述余压回收膨胀机连接，以使乏汽对所述发生器内的LiBr稀溶液进行加热，以产生水蒸气，所述发生器与所述冷凝器连接，以使水蒸气在所述冷凝器内释放热量，所述冷凝器连接有热泵热水换热器，所述热泵热水换热器与所述热用户管路。5.根据权利要求4所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统，其特征在于，所述LiBr吸收式热泵还包括：蒸发器、吸收地热水换热器、吸收器和节流阀；所述蒸发器和冷凝器之间通过节流阀连接，以使水蒸气从所述冷凝器进入所述蒸发器，所述蒸发器与所述吸收器连接，所述吸收地热水换热器用于吸收地热水的热量，传递给所述蒸发器内的水蒸气，并将水蒸气输送给所述吸收器中的LiBr浓溶液，以生成LiBr稀溶液，所述吸收器和发生器连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器。6.根据权利要求5所述的一种低能耗地热耦合煤基热电联产机组供热系统，其特征在于，所述吸收器通过工质泵和中间换热器与所述发生器连接，以将LiBr稀溶液输送给所述发生器，并将所述发生器内的LiBr浓溶液输送给所述吸收器，其中，所述中间换热器用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先瑞，孙国奇，张家利，李会华，张盼，王怀勋，艾阳阳，邵祥朋，张玉树，
申请(专利权)人：华能曲阜热电有限公司，
类型：发明
国别省市：