一種多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)技術(shù)方案

本實用新型專利技術(shù)公開了一種多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)，包括供冷站、輸送管網(wǎng)及用戶端；供冷站包括制冷系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)、分水器和集水器；制冷系統(tǒng)的機載吸收式冷水機組和機載離心式冷水機組串聯(lián)連接，機載吸收式冷水機組進口通過閥門分別與蓄水池和集水器冷凍水回水管連接，機載離心式冷水機組出口通過閥門分別與蓄水池和分水器冷凍水供水管連接；蓄水池進口通過閥門分別與機載離心式冷水機組出口和蓄水供冷板換冷端出口連接，蓄水池出口通過閥門分別與機載吸收式冷水機組進口和蓄水供冷板換冷端進口連接；本實用新型專利技術(shù)可充分利用多種能源，可應(yīng)用余熱制冷，實現(xiàn)能源梯級利用，提升一次能源利用率。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及區(qū)域能源冷熱電三聯(lián)供
，尤其涉及一種多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
區(qū)域供冷是利用集中設(shè)置的大型供冷站向一定范圍內(nèi)的需冷單位提供冷凍水的供冷方式。它與自來水、電力、煤氣一樣，是一項公共事業(yè)，是城市的基礎(chǔ)設(shè)施之一，由于其在節(jié)能減排、環(huán)境保護及運行管理等方面的優(yōu)勢，使其在歐美等國家和地區(qū)得到了廣泛的發(fā)展。而在近年來，我國北京、廣州、上海、重慶、紹興等城市也有許多區(qū)域供冷系統(tǒng)相繼投入使用，滿足了人們對生活品質(zhì)日益提高的要求。區(qū)域供冷(能源)系統(tǒng)是發(fā)達國家中發(fā)達地區(qū)的標志。冷熱電三聯(lián)供是指以天然氣為燃料實現(xiàn)集中供電、供冷、供熱。具體流程為燃氣發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生電力供電，系統(tǒng)發(fā)電后排出的余熱通過余熱回收利用設(shè)備(余熱鍋爐或者吸收式制冷機組等)向用戶供熱、供冷。冷熱電三聯(lián)供是對能源的梯級利用，可大大提高整個系統(tǒng)的一次能源利用率，同時解決電廠余熱排放問題，整個系統(tǒng)經(jīng)濟收益及效率均相應(yīng)增加。區(qū)域供冷主要的缺點是冷水輸送距離增加所帶來的三個問題：輸送能耗高；管網(wǎng)投資大；管網(wǎng)的冷損失多。輸送能耗及管網(wǎng)投資與供回水量有關(guān)，管網(wǎng)冷損失與供回水溫差有關(guān)，供回水量與供回水溫差乘積即為供冷量。因而提高供回水溫差，減少供回水量成為解決冷水輸送能耗高與管網(wǎng)投資大的主要方法，同時輸送能耗的減少可進一步擴大供冷半徑，提高供冷量，提升經(jīng)濟效益。冷熱電三聯(lián)供所采取的常用供冷主機是以蒸汽輪機抽氣為驅(qū)動熱源驅(qū)動蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組，供冷溫度一般為7℃-12℃。但是這種供冷方式存在以下問題：由于溴化鋰制冷機組本身特性的限制，冷水的最低供水溫度只能達到7℃。不能實現(xiàn)大溫差供冷及低溫送風，集中供冷的距離限制較大，另外，因為供冷的溫差較小僅為5℃(7℃-12℃)，所以要求供冷管網(wǎng)的管徑較大，管網(wǎng)初投資較大。吸收式機組自身效率較低。區(qū)域供冷常結(jié)合冰蓄冷及水蓄冷技術(shù)，利用雙工況制冷主機，白天供冷，夜間制冰或冷水。利用電力的峰谷價差，提升經(jīng)濟效益，同時削峰填谷，緩解電網(wǎng)容量。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種減少輸送水量及能耗，提升能源一次利用效率，減少冷站用電，可靠性高的多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)。本技術(shù)的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)，包括供冷站、輸送管網(wǎng)及用戶端；用戶端包含多個用戶，所述供冷站通過所述輸送管網(wǎng)連接用戶端；所述供冷站包括制冷系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)、分水器和集水器；制冷系統(tǒng)主要由機載吸收式冷水機組、機載離心式冷水機組、第一吸收式冷水機組、離心式冷水機組、第二吸收式冷水機組、雙工況離心式冷水機組、雙工況供冷板換組成；蓄能系統(tǒng)主要由水蓄冷系統(tǒng)與冰蓄冷系統(tǒng)組成；水蓄冷系統(tǒng)包含蓄水池及蓄水供冷板換；冰蓄冷系統(tǒng)包含蓄冰池及融冰供冷板換；所述機載吸收式冷水機組和機載離心式冷水機組串聯(lián)連接，機載吸收式冷水機組進口通過閥門分別與蓄水池和集水器冷凍水回水管連接，機載離心式冷水機組出口通過閥門分別與蓄水池和分水器冷凍水供水管連接；蓄水池進口通過閥門分別與機載離心式冷水機組出口和蓄水供冷板換冷端出口連接，蓄水池出口通過閥門分別與機載吸收式冷水機組進口和蓄水供冷板換冷端進口連接；所述第一吸收式冷水機組和離心式冷水機組串聯(lián)連接，第一吸收式冷水機組進口連接集水器冷凍水回水管，離心式冷水機組出口連接分水器冷凍水供水管；所述第二吸收式冷水機組和雙工況離心式冷水機組通過雙工況供冷板換連接；第二吸收式冷水機組進口連接集水器冷凍水回水管，出口連接雙工況供冷板換熱端進口；雙工況離心式冷水機組進口通過閥門分別與雙工況供冷板換冷端出口和蓄冰池制冷劑回水管連接，出口通過閥門分別與雙工況供冷板換冷端進口和蓄冰池制冷劑供水管連接；雙工況供冷板換熱端入口通過閥門分別與第二吸收式冷水機組出口和集水器冷凍水回水管連接，熱端出口與分水器冷凍水供水管連接；蓄冰池通過融冰供冷板換與分水器及集水器連接；分水器和集水器分別與外管網(wǎng)連通。為進一步實現(xiàn)本專利技術(shù)目的，優(yōu)選地，所述機載吸收式冷水機組、第一吸收式冷水機組和第二吸收式冷水機組選用蒸汽吸收式冷水機組。優(yōu)選地，所述機載離心式冷水機組及離心式冷水機組選用YKKCK4H95CWG、YKR4R2K45DJG、YKZSZQK75DLG型冷水機組。優(yōu)選地，所述雙工況離心式冷水機組是一種通過改變壓縮機壓比運行制冷或制冰工況的離心式冷水機組。優(yōu)選地，所述雙工況供冷板換、蓄水供冷板換及融冰供冷板換為冷水板式換熱器。優(yōu)選地，所述蓄水池為保溫蓄水槽。優(yōu)選地，所述蓄冰池為布置有蓄冰盤管的保溫蓄冰槽。優(yōu)選地，所述分水器及集水器都為冷凍水流量分配和會集裝置。本技術(shù)一種多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)制冷站集中制備冷凍水，并通過區(qū)域管網(wǎng)向用戶端供應(yīng)冷凍水；區(qū)域冷站可利用自然冷源、電廠余熱及電力進行制冷并結(jié)合蓄冷技術(shù)；冷站、用戶側(cè)通過各自板換與輸送管網(wǎng)隔開，冰蓄冷系統(tǒng)利用融冰板換與管網(wǎng)隔開，水蓄冷系統(tǒng)利用蓄水板換與管網(wǎng)隔開，上述系統(tǒng)均為閉式系統(tǒng)。冷站制冷系統(tǒng)主要由三個子系統(tǒng)組成，包括串聯(lián)工作的吸收式冷水機組與蓄冷系統(tǒng)、串聯(lián)工作的機載吸收式冷水機組與離心式冷水機組、雙工況離心式冷水機組、蓄水系統(tǒng)。系統(tǒng)運行時，吸收式冷水機組與冰蓄冷系統(tǒng)串聯(lián)，位于上游，利于機組高效率穩(wěn)定運行，融冰板換位于吸收式冷水機組下游將冷凍水供水溫度盡量拉低，以增大供回水溫差。雙工況冷水機組也可以通過板換直接向外網(wǎng)供冷。為保障蒸汽管網(wǎng)不間斷安全運行，減少輸水及補償器動作，設(shè)置機載吸收式冷水機組及串聯(lián)電制冷機組各一臺，以實現(xiàn)大溫差供冷，同時單獨設(shè)機載二級水泵，利于降低運行能耗。供冷方案可總結(jié)為：(1)吸收式制冷機與電制冷機串聯(lián)供冷；(2)蓄水供冷；(3)雙工況主機的蓄冰、融冰供冷；(4)吸收式制冷機與雙工況主機串聯(lián)供冷。四種供冷工藝為并聯(lián)運行，既可獨立供冷也可聯(lián)合供冷。系統(tǒng)運行工況為：(1)工況一：機載吸收式制冷機+機載電制冷機串聯(lián)蓄水或供冷工況；(2)工況二：蓄水池取水供冷工況；(3)工況三：電制冷機供冷工況；(4)工況四：吸收式制冷機+雙工況電制冷機串聯(lián)供冷工況；(5)工況五：雙工況電制冷機供冷工況；(6)工況六：雙工況電制冷機蓄冰工況；(7)工況七：融冰工況。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)具有如下優(yōu)點：1)本技術(shù)多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)可充分利用多種能源，可應(yīng)用余熱制冷，實現(xiàn)能源梯級利用，提升一次能源利用率；2)本技術(shù)可提供更低的冷凍水供水溫度，拉大供回水溫差，減少冷凍水輸送量，從而降低輸送能耗及管道管徑，增加供冷半徑。3)本技術(shù)可增大供回水溫差，減少輸送水量及能耗；4)本技術(shù)用蒸汽替代電制冷，減少冷站用電，降低城市電網(wǎng)供電壓力；5)本技術(shù)可利用電、蒸汽及蓄能多種能源保障，提高系統(tǒng)可靠性。附圖說明圖1為本技術(shù)的一種多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示的大溫差制冷機組供冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中示出：供冷站1、輸送管網(wǎng)2、用戶端3、第一用戶31、第二用戶32、第n用戶3n、機載吸收式冷水機組11、機載離心式冷水機組12、第一吸收式冷水機組21、離心式冷水機組22、第二吸收式冷水機組41、雙工況離心式冷水機組42、雙工況供冷板換43、蓄水池51、蓄水供冷板換52、蓄冰池61、融冰供冷板換62、分水器7本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)，包括供冷站、輸送管網(wǎng)及用戶端；用戶端包含多個用戶，所述供冷站通過所述輸送管網(wǎng)連接用戶端；其特征在于，所述供冷站包括制冷系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)、分水器和集水器；制冷系統(tǒng)主要由機載吸收式冷水機組、機載離心式冷水機組、第一吸收式冷水機組、離心式冷水機組、第二吸收式冷水機組、雙工況離心式冷水機組、雙工況供冷板換組成；蓄能系統(tǒng)主要由水蓄冷系統(tǒng)與冰蓄冷系統(tǒng)組成；水蓄冷系統(tǒng)包含蓄水池及蓄水供冷板換；冰蓄冷系統(tǒng)包含蓄冰池及融冰供冷板換；所述機載吸收式冷水機組和機載離心式冷水機組串聯(lián)連接，機載吸收式冷水機組進口通過閥門分別與蓄水池和集水器冷凍水回水管連接，機載離心式冷水機組出口通過閥門分別與蓄水池和分水器冷凍水供水管連接；蓄水池進口通過閥門分別與機載離心式冷水機組出口和蓄水供冷板換冷端出口連接，蓄水池出口通過閥門分別與機載吸收式冷水機組進口和蓄水供冷板換冷端進口連接；所述第一吸收式冷水機組和離心式冷水機組串聯(lián)連接，第一吸收式冷水機組進口連接集水器冷凍水回水管，離心式冷水機組出口連接分水器冷凍水供水管；所述第二吸收式冷水機組和雙工況離心式冷水機組通過雙工況供冷板換連接；第二吸收式冷水機組進口連接集水器冷凍水回水管，出口連接雙工況供冷板換熱端進口；雙工況離心式冷水機組進口通過閥門分別與雙工況供冷板換冷端出口和蓄冰池制冷劑回水管連接，出口通過閥門分別與雙工況供冷板換冷端進口和蓄冰池制冷劑供水管連接；雙工況供冷板換熱端入口通過閥門分別與第二吸收式冷水機組出口和集水器冷凍水回水管連接，熱端出口與分水器冷凍水供水管連接；蓄冰池通過融冰供冷板換與分水器及集水器連接；分水器和集水器分別與外管網(wǎng)連通。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多能源大溫差區(qū)域供冷系統(tǒng)，包括供冷站、輸送管網(wǎng)及用戶端；用戶端包含多個用戶，所述供冷站通過所述輸送管網(wǎng)連接用戶端；其特征在于，所述供冷站包括制冷系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)、分水器和集水器；制冷系統(tǒng)主要由機載吸收式冷水機組、機載離心式冷水機組、第一吸收式冷水機組、離心式冷水機組、第二吸收式冷水機組、雙工況離心式冷水機組、雙工況供冷板換組成；蓄能系統(tǒng)主要由水蓄冷系統(tǒng)與冰蓄冷系統(tǒng)組成；水蓄冷系統(tǒng)包含蓄水池及蓄水供冷板換；冰蓄冷系統(tǒng)包含蓄冰池及融冰供冷板換；所述機載吸收式冷水機組和機載離心式冷水機組串聯(lián)連接，機載吸收式冷水機組進口通過閥門分別與蓄水池和集水器冷凍水回水管連接，機載離心式冷水機組出口通過閥門分別與蓄水池和分水器冷凍水供水管連接；蓄水池進口通過閥門分別與機載離心式冷水機組出口和蓄水供冷板換冷端出口連接，蓄水池出口通過閥門分別與機載吸收式冷水機組進口和蓄水供冷板換冷端進口連接；所述第一吸收式冷水機組和離心式冷水機組串聯(lián)連接，第一吸收式冷水機組進口連接集水器冷凍水回水管，離心式冷水機組出口連接分水器冷凍水供水管；所述第二吸收式冷水機組和雙工況離心式冷水機組通過雙工況供冷板換連接；第二吸收式冷水機組進口連接集水器冷凍水回水管，出口連接雙工況供冷板換熱端進口；雙工況離心式冷水機組進口通過閥門分別與雙工況供冷板換冷端出口和蓄冰池制冷劑回水管連接，出口通過...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王釗，陳卓倫，張宇翔，
申請(專利權(quán))人：華南理工大學建筑設(shè)計研究院，
類型：新型
國別省市：廣東;44