本發(fā)明涉及熱力裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種兼具大溫差換熱和集中熱制冷功能的新型熱力站系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)存在供熱能力不足、集中熱網(wǎng)輸送能力不足的瓶頸問題。為解決電廠供熱能力不足的問題，在電廠設(shè)置吸收式熱泵，回收煙氣和凝汽余熱；為解決集中熱網(wǎng)輸送能力不足的問題，在熱網(wǎng)子站設(shè)置吸收式換熱機組，大幅度降低回水溫度，實現(xiàn)大溫差換熱。

在夏季，電廠供熱機組因熱負(fù)荷不足，以純凝汽方式運行；目前夏季大部分空調(diào)形式采用電驅(qū)動壓縮式制冷，造成季節(jié)性的用電高峰，每年各城市夏季電網(wǎng)調(diào)峰壓力巨大，這成為電力供應(yīng)緊缺的主要矛盾焦點。利用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)（包括燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)等）實現(xiàn)集中熱制冷則可以改善城市夏季空調(diào)用電結(jié)構(gòu)，削減電網(wǎng)負(fù)荷的峰值壓力。但是，夏季冷負(fù)荷在強度上和時間上變化頻繁，集中熱網(wǎng)流量也需要相應(yīng)作出頻繁調(diào)整，這導(dǎo)致水力失調(diào)現(xiàn)象嚴(yán)重，并且影響集中熱量輸送的經(jīng)濟性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種兼具大溫差換熱和集中熱制冷功能的新型熱力站系統(tǒng)，將熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱和集中空調(diào)制冷有機結(jié)合。該新型熱力站系統(tǒng)在冬季處于大溫差換熱工況運行，顯著降低一次網(wǎng)回水溫度，進而大幅提高一次網(wǎng)輸送能力，同時為回收電廠低溫余熱創(chuàng)造便利條件，由此顯著提高熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的經(jīng)濟性；該新型熱力站系統(tǒng)在夏季利用集中供熱資源提供的高溫?zé)峋W(wǎng)水驅(qū)動吸收式熱泵，實現(xiàn)集中熱制冷，同時壓縮式熱泵也轉(zhuǎn)變?yōu)橹评涔r，提高了兩類熱泵/制冷機設(shè)備的利用率。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種兼具大溫差換熱和集中熱制冷功能的新型熱力站系統(tǒng)，包括吸收式熱泵、壓縮式熱泵、冷卻塔、第一換熱器和熱交換器，所述吸收式熱泵包括發(fā)生器、第一蒸發(fā)器、吸收器和第一冷凝器，所述壓縮式熱泵包括第二蒸發(fā)器和第二冷凝器，熱網(wǎng)供水管與吸收式熱泵的發(fā)生器進水管相連，吸收式熱泵的發(fā)生器出水管分別連接第一閥門和第二閥門，第一閥門另一端與熱網(wǎng)回水管相連，第二閥門另一端與熱交換器的進水管相連，熱交換器的出水管連接第一換熱器，第一換熱器出水管連接第五閥門及第六閥門，第六閥門另一端連接冷凍水回水管，第五閥門連接吸收式熱泵第一蒸發(fā)器進水管，所述第一蒸發(fā)器出水管經(jīng)第四閥門連接壓縮式熱泵第二蒸發(fā)器進水管，所述第二蒸發(fā)器出水管分別連接第三閥門和第七閥門，第三閥門另一端連接熱網(wǎng)回水管，第七閥門另一端連接冷凍水供水管；

低溫供熱系統(tǒng)回水管連接吸收式熱泵的吸收器與第一冷凝器的進水管，第一換熱器的第一入口端經(jīng)第八閥門與吸收式熱泵的吸收器與第一冷凝器的出水管連接，熱水從第一入口端進入第一換熱器后自第一出口端出來經(jīng)第九閥門連接壓縮式熱泵的第二冷凝器進水管，吸收器與第一冷凝器的出水管經(jīng)過第十閥門與第二冷凝器進水管相連、且第十閥門設(shè)置在第一入口端與第一出口端之間，壓縮式熱泵的第二冷凝器出水管分別連接第十五閥門和第十六閥門，第十六閥門另一端連接冷卻塔的循環(huán)冷卻水進水管，第十五閥門出口端與冷卻塔的循環(huán)冷卻水出水管連通，第十七閥門設(shè)置在循環(huán)冷卻水出水管上、且在冷卻塔出口與第十五閥門出口之間，循環(huán)冷卻水出水管通過第二十閥門連接低溫供熱系統(tǒng)供水管；

循環(huán)冷卻水出水管經(jīng)第十八閥門連接吸收式熱泵的吸收器與第一冷凝器的進水管；

所述第一換熱器和熱交換器均為水-水換熱器；

供熱系統(tǒng)的回水管通過進口閥進入熱交換器，經(jīng)熱交換器熱交換后自出口端經(jīng)出口閥連接供熱系統(tǒng)的供水管。

優(yōu)選的，低溫供熱系統(tǒng)為地板輻射供熱系統(tǒng)，供水溫度/回水溫度為45/35℃。

優(yōu)選的，所述熱交換器包括第二換熱器和第三換熱器，第二換熱器與第三換熱器并聯(lián)設(shè)置在第二閥門與第五閥門之間的管路上，第三換熱器進水管依次貫穿第三換熱器、第二換熱器和第一換熱器后自第一換熱器出水管出來；供熱系統(tǒng)包括中溫供熱系統(tǒng)和高溫供熱系統(tǒng)，進口閥分別為第十三閥門和第十一閥門，出口閥分別為第十四閥門和第十二閥門，高溫供熱系統(tǒng)回水管通過第十三閥門連接第三換熱器的第二入口端，穿過第三換熱器后自第二出口端出來經(jīng)第十四閥門連接高溫供熱系統(tǒng)供水管；中溫供熱系統(tǒng)回水管通過第十一閥門連接第二換熱器的第三入口端，穿過第二換熱器后自第三出口端出來經(jīng)第十二閥門連接中溫供熱系統(tǒng)供水管。

在冬季工況時，熱網(wǎng)供水經(jīng)吸收式熱泵的第一發(fā)生器后，依次通過熱交換器和第一換熱器進行降溫，再經(jīng)第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器二次降溫經(jīng)熱網(wǎng)回水管返回，低溫供熱系統(tǒng)回水經(jīng)吸收式熱泵吸收器與第一冷凝器后，進入第一換熱器進行熱交換，進入第二冷凝器加熱返回進行供熱，供熱系統(tǒng)則利用熱交換器進行供熱；在夏季工況，熱網(wǎng)供水經(jīng)吸收式熱泵的發(fā)生器降溫后返回，循環(huán)冷卻水經(jīng)吸收式熱泵的吸收器和第一冷凝器及壓縮式熱泵的第二冷凝器串聯(lián)加熱后，進入冷卻塔散熱降溫后返回吸收式熱泵的吸收器和第一冷凝器，冷凍水回水經(jīng)吸收式熱泵的第一蒸發(fā)器及壓縮式熱泵的第二蒸發(fā)器串聯(lián)降溫后送至建筑用冷終端。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：（1）通過設(shè)置吸收式熱泵和壓縮式熱泵，在冬季工況時，實現(xiàn)大溫差換熱，顯著降低熱網(wǎng)回水溫度，提高熱網(wǎng)輸送能力，同時為回收電廠低溫余熱創(chuàng)造便利條件，提高熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的經(jīng)濟性；（2）夏季工況時，該熱力站系統(tǒng)利用集中供熱資源提供的高溫?zé)峋W(wǎng)水驅(qū)動吸收式熱泵，實現(xiàn)集中熱制冷，同時壓縮式熱泵也轉(zhuǎn)變?yōu)橹评涔r，提高了兩類熱泵/制冷機設(shè)備的利用率；（3）熱網(wǎng)供水經(jīng)過吸收式熱泵的吸收器和第一冷凝器與壓縮式熱泵的第二冷凝器串聯(lián)加熱，有效降低了吸收式熱泵冷凝器的冷凝壓力，冷凍水回水經(jīng)過吸收式熱泵的第一蒸發(fā)器和壓縮式熱泵的第二蒸發(fā)器串聯(lián)降溫，提高了吸收式熱泵蒸發(fā)器的蒸發(fā)壓力，改善了吸收式熱泵機組整體的工作工況；(4)該熱力站系統(tǒng)在夏季工況時，吸收式制冷承擔(dān)基礎(chǔ)冷負(fù)荷，壓縮式制冷承擔(dān)調(diào)峰冷負(fù)荷，使集中熱網(wǎng)流量穩(wěn)定，不受冷負(fù)荷變化而頻繁變化，進而提高了熱網(wǎng)水力穩(wěn)定性和集中熱量輸送的經(jīng)濟性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)流程圖；

圖中：1-吸收式熱泵，2-第一換熱器，3-第二換熱器，4-第三換熱器，5-壓縮式熱泵，6-冷卻塔，C-第一冷凝器，D-第二冷凝器，E-第一蒸發(fā)器，F(xiàn)-第二蒸發(fā)器，G-發(fā)生器，K1-第一閥門，K2-第二閥門，K3-第三閥門，K4-第四閥門，K5-第五閥門，K6-第六閥門，K7-第七閥門，K8-第八閥門，K9-第九閥門，K10-第十閥門，K11-第十一閥門，K12-第十二閥門，K13-第十三閥門，K14-第十四閥門，K15-第十五閥門，K16-第十六閥門，K17-第十七閥門，K18-第十八閥門，K19-第十九閥門，K20-第二十閥門，P1-熱網(wǎng)供水管，P2-熱網(wǎng)回水管，P3-發(fā)生器進水管，P4-發(fā)生器出水管，P5-第三換熱器進水管，P6-第一蒸發(fā)器出水管，P7-第一換熱器出水管，P8-第一蒸發(fā)器進水管，P9-冷凍水回水管，P10-冷凍水供水管，P11-第二蒸發(fā)器進水管，P12-第二蒸發(fā)器出水管，P13-吸收器與第一冷凝器的進水管，P14-吸收器與第一冷凝器的出水管，P15-第二冷凝器進水管，P16-第二冷凝器出水管，P17-循環(huán)冷卻水進水管，P18-循環(huán)冷卻水出水管，P19-低溫供熱系統(tǒng)回水管，P20-低溫供熱系統(tǒng)供水管，P21-中溫供熱系統(tǒng)回水管，P22-中溫供熱系統(tǒng)供水管，P23-高溫供熱系統(tǒng)回水管，P24-高溫供熱系統(tǒng)供水管，21-第一入口端，22-第一出口端，31-第二入口端，32-第二出口端，41-第三入口端，42-第三出口端。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。

如圖1所示的一種兼具大溫差換熱和集中熱制冷功能的新型熱力站系統(tǒng)，包括吸收式熱泵1、壓縮式熱泵5、冷卻塔6、第一換熱器2和熱交換器，所述吸收式熱泵1包括發(fā)生器G、第一蒸發(fā)器E、吸收器A和第一冷凝器C，所述壓縮式熱泵5包括第二蒸發(fā)器F和第二冷凝器D，熱網(wǎng)供水管P1與吸收式熱泵1的發(fā)生器進水管P3相連，吸收式熱泵1的發(fā)生器出水管P4分別連接第一閥門K1和第二閥門K2，第一閥門K1另一端與熱網(wǎng)回水管P2相連，第二閥門K2另一端與熱交換器的進水管相連，熱交換器的出水管連接第一換熱器2，第一換熱器出水管P7連接第五閥門K5及第六閥門K6，第六閥門K6另一端連接冷凍水回水管P9，第五閥門K5連接吸收式熱泵1第一蒸發(fā)器進水管P8，所述第一蒸發(fā)器出水管P6經(jīng)第四閥門K4連接壓縮式熱泵5第二蒸發(fā)器進水管P11，所述第二蒸發(fā)器出水管P12分別連接第三閥門K3和第七閥門K7，第三閥門K3另一端連接熱網(wǎng)回水管P2，第七閥門K7另一端連接冷凍水供水管P10。

上述第一換熱器2和熱交換器均為水-水換熱器；

低溫供熱系統(tǒng)回水管P19連接吸收式熱泵1的吸收器與第一冷凝器的進水管P13，第一換熱器2的第一入口端21經(jīng)第八閥門K8與吸收式熱泵1的吸收器與第一冷凝器的出水管P14連接，水從第一入口端21進入第一換熱器2自第一出口端22出來經(jīng)第九閥門K9連接壓縮式熱泵5的第二冷凝器進水管P15，吸收器與第一冷凝器的出水管P14經(jīng)過第十閥門K10與第二冷凝器進水管P15相連、且第十閥門K10設(shè)置在第一入口端21與第一出口端22之間，壓縮式熱泵5的第二冷凝器出水管P16分別連接第十五閥門K15和第十六閥門K16，第十六閥門K16另一端連接冷卻塔6的循環(huán)冷卻水進水管P17，第十五閥門K15出口端與冷卻塔6的循環(huán)冷卻水出水管P18連通，第十七閥門K17設(shè)置在循環(huán)冷卻水出水管P18上、且在冷卻塔6出口與第十五閥門K15出口之間，循環(huán)冷卻水出水管P18通過第二十閥門K20連接低溫供熱系統(tǒng)供水管P20；

循環(huán)冷卻水出水管P18經(jīng)第十八閥門K18連接吸收式熱泵1的吸收器與第一冷凝器的進水管P13；

供熱系統(tǒng)的回水管通過進口閥進入熱交換器，經(jīng)熱交換器熱交換后自出口端經(jīng)出口閥連接供熱系統(tǒng)的供水管。

其中，低溫供熱系統(tǒng)為地板輻射供熱系統(tǒng)，供水溫度/回水溫度一般為45/35℃。低溫供熱系統(tǒng)回水管P19和低溫供熱系統(tǒng)供水管P20分別連接地板輻射采暖終端。

上述熱交換器包括第二換熱器3和第三換熱器4，第二換熱器3與第三換熱器4并聯(lián)設(shè)置在第二閥門K2與第五閥門K5之間的管路上，即第二換熱器3設(shè)置在第一換熱器2與第三換熱器4之間，第三換熱器進水管P5依次貫穿第三換熱器4、第二換熱器3和第一換熱器2后自第一換熱器出水管P7出來；供熱系統(tǒng)包括中溫供熱系統(tǒng)和高溫供熱系統(tǒng)，進口閥分別為第十三閥門K13和第十一閥門K11，出口閥分別為第十四閥門K14和第十二閥門K12，高溫供熱系統(tǒng)回水管P23通過第十三閥門K13連接第三換熱器4的第二入口端41，穿過第三換熱器4后自第二出口端42出來經(jīng)第十四閥門K14連接高溫供熱系統(tǒng)供水管P24；中溫供熱系統(tǒng)回水管P21通過第十一閥門K11連接第二換熱器3的第三入口端31，穿過第二換熱器3后自第三出口端32出來經(jīng)第十二閥門K12連接中溫供熱系統(tǒng)供水管P22。

本發(fā)明具體應(yīng)用分為冬季工況和夏季工況，

冬季運行工況：

關(guān)閉第一閥門K1、第六閥門K6、第七閥門K7、第十閥門K10、第十六閥門K16、第十七閥門K17、第十八閥門K18，打開第二閥門K2、第三閥門K3、第四閥門K4、第五閥門K5、第八閥門K8、第九閥門K9、第十一閥門K11、第十二閥門K12、第十三閥門K13、第十四閥門K14、第十五閥門K15、第十九閥門K19、第二十閥門K20，圖1中箭頭標(biāo)示熱網(wǎng)水的流向，熱網(wǎng)水供水（130℃）經(jīng)熱網(wǎng)供水管P1、吸收式熱泵1的發(fā)生器進水管道P3，作為吸收式熱泵1的發(fā)生器G的驅(qū)動熱源，然后經(jīng)過吸收式熱泵1的發(fā)生器出水管P4、第二閥門K2進入第三換熱器進水管P5，依次流經(jīng)第三換熱器4、第二換熱器3、第一換熱器2，被降溫至50℃左右，通過第一換熱器出水管P7、第五閥門K5、吸收式熱泵1的第一蒸發(fā)器進水管P8、吸收式熱泵1的第一蒸發(fā)器出水管P6、第四閥門K4、壓縮式熱泵5的第二蒸發(fā)器進水管P11，被吸收式熱泵1的第一蒸發(fā)器E和壓縮式熱泵5的第二蒸發(fā)器F進一步降溫至25℃，降溫后的熱網(wǎng)水經(jīng)壓縮式熱泵5的第二蒸發(fā)器出水管P12、第三閥門K3、熱網(wǎng)回水管P2返回電廠；

低溫供熱系統(tǒng)回水（35℃）經(jīng)低溫供熱系統(tǒng)回水管P19、第十九閥門K19、吸收式熱泵1的吸收器與第一冷凝器進水管P13、第一換熱器2的第一入口端21、第一換熱器2的第一出口端22、壓縮式熱泵5的第二冷凝器進水管P15，依次流經(jīng)吸收式熱泵1的吸收器A與冷凝器C、第一換熱器2、壓縮式熱泵5的第二冷凝器D串聯(lián)加熱至55℃，加熱后的二次網(wǎng)水經(jīng)壓縮式熱泵5的第二冷凝器出水管P16、第十五閥門K15及第二十閥門K20后，經(jīng)低溫供熱系統(tǒng)供水管P20送至低溫地板輻射供熱用戶；

中溫供熱系統(tǒng)回水（45℃）經(jīng)中溫供熱系統(tǒng)回水管P21、第十一閥門K11、第二換熱器3的第一入口端31、第二換熱器3的第一出口端32，中溫供熱系統(tǒng)回水經(jīng)第二換熱器3換熱升溫至65℃，經(jīng)第十二閥門K12、中溫供熱系統(tǒng)供水管P22，送至中溫供熱用戶；

高溫供熱系統(tǒng)回水（50℃）經(jīng)高溫供熱系統(tǒng)回水管P23、第十三閥門K13、第三換熱器4的第一入口端41、第三換熱器4的第一出口端42，高溫供熱系統(tǒng)回水經(jīng)第三換熱器4換熱升溫至75℃，經(jīng)第十四閥門K14及高溫供熱系統(tǒng)供水管P24，送至高溫供熱用戶。

夏季工況：

關(guān)閉第二閥門K2、第三閥門K3、第五閥門K5、第八閥門K8、第九閥門K9、第十一閥門K11、第十二閥門K12、第十三閥門K13、第十四閥門K14、第十五閥門K15、第十九閥門K19、第二十閥門K20，開啟第一閥門K1、第四閥門K4、第六閥門K6、第七閥門K7、第十閥門K10、第十六閥門K16、第十七閥門K17、第十八閥門K18, 熱網(wǎng)水供水（120℃）經(jīng)熱網(wǎng)供水管P1、吸收式熱泵1的發(fā)生器進水管P3，作為吸收式熱泵1發(fā)生器G的驅(qū)動熱源，被降溫至80℃左右，然后經(jīng)過吸收式熱泵1發(fā)生器出水管P4、第一閥門K1、熱網(wǎng)回水管P2，返回電廠；

循環(huán)冷卻水（37℃）經(jīng)吸收式熱泵1的吸收器與第一冷凝器出水管P14、壓縮式熱泵5的第二冷凝器進水管P15依次通入吸收式熱泵1的吸收器A與第一冷凝器C、壓縮式熱泵5的第二冷凝器D串聯(lián)加熱，加熱后的循環(huán)水經(jīng)壓縮式熱泵5的第二冷凝器出水管P16、第十六閥門K16、冷卻塔6的循環(huán)水進水管P17進入冷卻塔6排放熱量，降溫后的循環(huán)水（32℃）在經(jīng)過冷卻塔的循環(huán)水出水管P18、第十七閥門K17、第十八閥門K18、吸收式熱泵1的吸收器與第一冷凝器的進水管P13返回至吸收式熱泵1的吸收器A與冷凝器C入口；

冷凍水回水（12℃）經(jīng)冷凍水回水管P9、第六閥門K6、吸收式熱泵1的第一蒸發(fā)器進水管P8、吸收式熱泵1的第一蒸發(fā)器出水管P6、第四閥門K4、壓縮式熱泵5的第二蒸發(fā)器進水管P11，冷凍水回水依次通過吸收式熱泵1的第一蒸發(fā)器E、壓縮式熱泵5的第二蒸發(fā)器F串聯(lián)降溫，降溫后的冷凍水經(jīng)壓縮式熱泵5的第二蒸發(fā)器出水管P12、第七閥門K7、冷凍水供水管P10送至建筑用冷終端。

高溫供熱系統(tǒng)可為散熱器供熱系統(tǒng)，供水溫度/回水溫度一般為70/50℃，中溫供熱系統(tǒng)可為空調(diào)供熱系統(tǒng)，供水溫度/回水溫度一般為55/45℃。

本發(fā)明將熱網(wǎng)供熱的一次網(wǎng)管道和建筑供冷終端的冷凍水管道并聯(lián)連接，建筑采暖終端的二次網(wǎng)管道和冷卻塔的循環(huán)冷卻水管道并聯(lián)連接。根據(jù)冬/夏運行工況不同，依靠不同閥門的啟閉來實現(xiàn)系統(tǒng)的切換。夏季工況時，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)集中空調(diào)制冷；冬季工況時，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)大溫差換熱，即顯著降低一次網(wǎng)回水溫度，提高熱網(wǎng)輸送能力，同時為回收電廠低溫余熱創(chuàng)造便利條件，提高熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的經(jīng)濟性。

綜上所述，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的優(yōu)點，兼?zhèn)浯鬁夭顡Q熱與制冷功能，可將吸收式換熱的熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱系統(tǒng)和集中空調(diào)制冷系統(tǒng)有機結(jié)合在一起，在冬季工況時，實現(xiàn)大溫差換熱，顯著降低一次網(wǎng)回水溫度，提高熱網(wǎng)輸送能力，同時為回收電廠低溫余熱創(chuàng)造便利條件，提高熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱的經(jīng)濟性；夏季工況時，該熱力站系統(tǒng)利用集中供熱資源提供的高溫?zé)峋W(wǎng)水驅(qū)動吸收式熱泵，實現(xiàn)集中熱制冷，同時壓縮式熱泵也轉(zhuǎn)變?yōu)橹评涔r，提高了兩類熱泵/制冷機設(shè)備的利用率。

顯然，以上所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。