技术领域本发明属于能源技术领域，具体涉及一种两级蒸发增效型喷射式换热机组及应用。
背景技术：
随着城镇化的快速发展，我国城镇集中供热面积和供热负荷急剧增长，供热能耗也与年俱增，同时还面临着供热负荷需求快速增长与集中热源供热能力不足、管网输送能力有限的矛盾。大幅降低一次热网回水温度既可以拉大一次热网的供回水温差，提高热网的热输送能力，扩大热源供热半径；同时也利于回收利用低温热源，降低供热能耗，提高整体能源利用率。对于常规换热机组，一次热网循环水与二次热网循环水直接换热，其温差是换热的驱动力，即使常规换热机组采用逆流换热形式，一次热网回水温度也受二次热网回水温度的限制，不能降低至较低温度；并且一次热网高温供水(100～130℃)采用直接换热方式，对其热量品位损耗较大。采用何种设备及技术可以对一次热网供水热能及其有用能实现梯级利用，实现经济、高效的换热，大幅降低一次热网回水温度，是供热技术领域亟待解决的技术难题。
技术实现要素：
本发明提供了一种两级蒸发增效型喷射式换热机组及应用，具体技术方案如下：一种两级蒸发增效型喷射式换热机组，由水-水换热器、两级蒸发增效型喷射式热泵、循环水泵、水系统管路和阀门构成；所述两级蒸发增效型喷射式热泵分为两级蒸发机械增压增效型喷射式热泵和两级蒸发动力增压增效型喷射式热泵；(一)所述两级蒸发机械增压增效型喷射式热泵由发生器、高压蒸发器、低压蒸发器、冷凝器、第一喷射器、第一节流装置、第二节流装置、第一增压机、工质循环泵及连接管路组成；其中，工质循环泵出口与发生器的工质入口连接，发生器的工质出口管路与第一喷射器的工作流体入口连接，第一喷射器的混合流体出口管路与冷凝器的工质入口连接，冷凝器的工质出口管路分为A、B两路，A路与工质循环泵入口连接，从而形成一个循环回路；B路又分为B1、B2两路，B1路与第一节流装置入口、高压蒸发器的工质入口依次连接；B2路与第二节流装置入口、低压蒸发器的工质入口依次连接；低压蒸发器的工质出口与第一增压机入口连接，第一增压机出口与高压蒸发器的工质出口汇合后，再与第一喷射器引射流体入口相连接；所述水系统管路包括一次侧管路和二次侧管路；一次侧管路的入口与发生器热媒入口连接，发生器热媒出口与水-水换热器热媒入口连接，水-水换热器热媒出口与高压蒸发器热媒入口连接，高压蒸发器热媒出口与低压蒸发器热媒入口连接，低压蒸发器热媒出口与一次侧管路的出口连接；循环水泵、水-水换热器、冷凝器形成二次侧管路，所述二次侧管路为并联连接方式或串联连接方式；进一步地，所述并联连接方式为：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口管路分两路，一路经第一阀门与水-水换热器冷媒入口连接，另一路经第二阀门与冷凝器冷媒入口连接，水-水换热器的冷媒出口和冷凝器的冷媒出口连接后，再与二次侧管路的出口相连；所述串联连接方式又分为L1、L2两种方式；L1连接方式为：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口与水-水换热器冷媒入口连接，水-水换热器冷媒出口与冷凝器冷媒入口连接，冷凝器冷媒出口与二次侧管路的出口相连接；L2连接方式为：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口与冷凝器冷媒入口连接，冷凝器冷媒出口与水-水换热器冷媒入口连接，水-水换热器冷媒出口与二次侧管路的出口相连接。(二)所述两级蒸发动力增压增效型喷射式热泵由发生器、高压蒸发器、低压蒸发器、冷凝器、第一喷射器、第二喷射器、第一节流装置、第二节流装置、工质循环泵及连接管路组成；其中，工质循环泵出口与发生器的工质入口连接，发生器的工质出口管路与第一喷射器的工作流体入口连接，第一喷射器的混合流体出口管路与冷凝器的工质入口连接，冷凝器的工质出口管路分为A、B两路，A路与工质循环泵入口连接，从而形成一个循环回路；B路又分为B1、B2两路，B1路与第一节流装置入口、高压蒸发器的工质入口依次连接；B2路与第二节流装置入口、低压蒸发器的工质入口依次连接；高压蒸发器的工质出口与低压喷射器工作流体入口连接，低压蒸发器的工质出口与低压喷射器引射流体入口连接，低压喷射器出口与高压喷射器引射流体入口连接；所述水系统管路包括一次侧管路和二次侧管路；一次侧管路的入口与发生器热媒入口连接，发生器热媒出口与水-水换热器热媒入口连接，水-水换热器热媒出口与高压蒸发器热媒入口连接，高压蒸发器热媒出口与低压蒸发器热媒入口连接，低压蒸发器热媒出口与一次侧管路的出口连接；循环水泵、水-水换热器、冷凝器形成二次侧管路，所述二次侧管路为并联连接方式或串联连接方式；进一步地，所述并联连接方式为：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口管路分两路，一路经第一阀门与水-水换热器冷媒入口连接，另一路经第二阀门与冷凝器冷媒入口连接，水-水换热器的冷媒出口和冷凝器的冷媒出口连接后，再与二次侧管路的出口相连；所述串联连接方式又分为L1、L2两种方式；L1连接方式为：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口与水-水换热器冷媒入口连接，水-水换热器冷媒出口与冷凝器冷媒入口连接，冷凝器冷媒出口与二次侧管路的出口相连接；L2连接方式为：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口与冷凝器冷媒入口连接，冷凝器冷媒出口与水-水换热器冷媒入口连接，水-水换热器冷媒出口与二次侧管路的出口相连接。进一步地，所述两级蒸发机械增压增效型喷射式热泵或两级蒸发动力增压增效型喷射式热泵还包括第二增压机；第一喷射器的混合流体出口管路与第二增压机的入口连接，第二增压机的出口与冷凝器的工质入口连接，且在第二增压机的进出口上并联一管路，管路上安装第三阀门。(三)两级蒸发机械增压增效型喷射式热泵的机组进行换热的应用，具体步骤如下：来自冷凝器的液态工质分为两路，一路经B1路管路进入高压蒸发器蒸发为气态工质，另一路经B2路管路进入低压蒸发器蒸发为气态工质，经第一增压机增压后，与来自高压蒸发器的气态工质混合，并作为引射流体进入第一喷射器内，被来自高压发生器的高压气态工质所引射、混合后，进入冷凝器。进一步地，引射流体在第一喷射器内被发生器产生的高压气态工质引射并混合后，先进入第二增压机被再次增压，再进入冷凝器。进一步地，机组运行时，一次侧管路循环水的工作流程为：一次侧管路的供水首先作为驱动热源进入发生器放热降温，再进入水-水换热器继续放热降温，然后作为低温热源依次进入高压蒸发器和低压蒸发器进一步放热降温，最后作为一次侧管路的回水。二次侧管路循环水的工作流程如下，当二次侧管路的回水采用并联方式时：二次侧管路的回水被循环水泵加压后分为两路，一路经第一阀门进入水-水换热器被一次侧管路的循环水加热升温，另一路经第二阀门进入冷凝器被高温工质加热升温；两路二次侧管路的循环在点1处汇合，并作为二次侧管路的供水；当二次侧管路的回水采用串联方式时，又分为L1、L2两种方式；当采用L1方式时：二次侧管路的回水被循环水泵加压后进入水-水换热器，与一次侧管路的循环水进行逆流换热，加热升温后进入冷凝器被高温工质进一步加热升温，最后作为二次侧管路的供水；当采用L2方式时：二次侧管路的回水被循环水泵加压后进入冷凝器被高温工质加热升温，然后进入水-水换热器，与一次侧管路的循环水进行逆流换热，进一步加热升温，最后作为二次侧管路的供水。(四)两级蒸发动力增压增效型喷射式热泵的机组进行换热的应用，具体步骤如下：来自冷凝器的液态工质分为两路，一路经B1路管路进入高压蒸发器蒸发为气态工质，作为第二喷射器的工作流体；另一路经B2路管路进入低压蒸发器蒸发为气态工质，作为引射流体进入第二喷射器，被来自高压蒸发器的气态工质引射、混合；第二喷射器出口的混合工质蒸气作为引射流体进入第一喷射器内，被来自高压发生器的高压气态工质所引射、混合后，进入冷凝器。进一步地，引射流体在第一喷射器内被发生器产生的高压气态工质引射并混合后，先进入第二增压机被再次增压，再进入冷凝器。进一步地，机组运行时，一次侧管路循环水的工作流程为：一次侧管路的供水首先作为驱动热源进入发生器放热降温，再进入水-水换热器继续放热降温，然后作为低温热源依次进入高压蒸发器和低压蒸发器进一步放热降温，最后作为一次侧管路的回水。二次侧管路循环水的工作流程如下，当二次侧管路的回水采用并联方式时：二次侧管路的回水被循环水泵加压后分为两路，一路经第一阀门进入水-水换热器被一次侧管路的循环水加热升温，另一路经第二阀门进入冷凝器被高温工质加热升温；两路二次侧管路的循环在点1处汇合，并作为二次侧管路的供水；当二次侧管路的回水采用串联方式时，又分为L1、L2两种方式；当采用L1方式时：二次侧管路的回水被循环水泵加压后进入水-水换热器，与一次侧管路的循环水进行逆流换热，加热升温后进入冷凝器被高温工质进一步加热升温，最后作为二次侧管路的供水；当采用L2方式时：二次侧管路的回水被循环水泵加压后进入冷凝器被高温工质加热升温，然后进入水-水换热器，与一次侧管路的循环水进行逆流换热，进一步加热升温，最后作为二次侧管路的供水。本发明的有益效果为：本发明所述换热机组借助喷射式热泵技术，通过一定的管路连接，对一次侧管路供水的高质能提取利用，产生制冷效应在蒸发器冷却一次侧管路循环水，同时该换热机组设置高、低压蒸发器，可对一次侧管路循环水深度冷却，大幅降低一次侧管路回水温度，从而有利于回收利用低温热源，大幅度提升热网的供热能力。本发明的一种两级蒸发增效型喷射式换热机组可用于集中供热系统的热力站以提高热网的输送能力，也可用于工业余热供热领域。附图说明图1为实施例1的系统组成及管路连接方式；图2为实施例2的系统组成及管路连接方式；图3为实施例3的系统组成及管路连接方式；图4为实施例4的系统组成及管路连接方式；图5为实施例5的系统组成及管路连接方式；图6为实施例6的系统组成及管路连接方式；图7为实施例7的系统组成及管路连接方式；图8为实施例8的系统组成及管路连接方式；图9为实施例9的系统组成及管路连接方式；图10为实施例10的系统组成及管路连接方式；图11为实施例11的系统组成及管路连接方式；图12为实施例12的系统组成及管路连接方式；图中各标号的具体含义为：G—发生器，C—冷凝器，EJ1—第一喷射器，EJ2—第二喷射器，E1—高压蒸发器，E2—低压蒸发器，WHE—水-水换热器，Com1—第一增压机，Com2—第二增压机，V1—第一阀门，V2—第二阀门，V3—第三阀门，VR1—第一节流装置，VR2—第二节流装置，PR—工质循环泵，PW—循环水泵，1in—一次侧管路的供水，1out—一次侧管路的回水，2in—二次侧管路的供水，2out—二次侧管路的回水。具体实施方式下面结合附图对本发明所述的一种两级蒸发增效型喷射式换热机组及应用进行说明。实施例11-1系统组成及管路连接方式：如图1所示的一种两级蒸发增效型喷射式换热机组，由水-水换热器、两级蒸发增效型喷射式热泵、循环水泵、水系统管路和阀门构成；所述两级蒸发增效型喷射式热泵为两级蒸发机械增压增效型喷射式热泵。所述两级蒸发机械增压增效型喷射式热泵由发生器、高压蒸发器、低压蒸发器、冷凝器、第一喷射器、第一节流装置、第二节流装置、第一增压机、工质循环泵及连接管路组成；其中，工质循环泵出口与发生器的工质入口连接，发生器的工质出口管路与第一喷射器的工作流体入口连接，第一喷射器的混合流体出口管路与冷凝器的工质入口连接，冷凝器的工质出口管路分为A、B两路，A路与工质循环泵入口连接，从而形成一个循环回路；B路又分为B1、B2两路，B1路与第一节流装置入口、高压蒸发器的工质入口依次连接；B2路与第二节流装置入口、低压蒸发器的工质入口依次连接；低压蒸发器的工质出口与第一增压机入口连接，第一增压机出口与高压蒸发器的工质出口汇合后，再与第一喷射器引射流体入口相连接；所述水系统管路包括一次侧管路和二次侧管路；一次侧管路的入口与发生器热媒入口连接，发生器热媒出口与水-水换热器热媒入口连接，水-水换热器热媒出口与高压蒸发器热媒入口连接，高压蒸发器热媒出口与低压蒸发器热媒入口连接，低压蒸发器热媒出口与一次侧管路的出口连接；二次侧管路采用并联连接方式：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口管路分两路，一路经第一阀门与水-水换热器冷媒入口连接，另一路经第二阀门与冷凝器冷媒入口连接，水-水换热器的冷媒出口和冷凝器的冷媒出口连接后，再与二次侧管路的出口相连。1-2应用方法：来自冷凝器的液态工质分为两路，一路经B1路管路进入高压蒸发器蒸发为气态工质，另一路经B2路管路进入低压蒸发器蒸发为气态工质，经第一增压机增压后，与来自高压蒸发器的气态工质混合，并作为引射流体进入第一喷射器内，被来自高压发生器的高压气态工质所引射、混合后，进入冷凝器；机组运行时，一次侧管路循环水的工作流程为：一次侧管路的供水首先作为驱动热源进入发生器放热降温，再进入水-水换热器继续放热降温，然后作为低温热源依次进入高压蒸发器和低压蒸发器进一步放热降温，最后作为一次侧管路的回水。二次侧管路的回水采用并联方式，工作流程为：二次侧管路的回水被循环水泵加压后分为两路，一路经第一阀门进入水-水换热器被一次侧管路的循环水加热升温，另一路经第二阀门进入冷凝器被高温工质加热升温；两路二次侧管路的循环在点1处汇合，并作为二次侧管路的供水。实施例22-1系统组成及管路连接方式：如图2所示，二次侧管路采用串联连接方式中的L1连接方式：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口与水-水换热器冷媒入口连接，水-水换热器冷媒出口与冷凝器冷媒入口连接，冷凝器冷媒出口与二次侧管路的出口相连接。2-2应用方法：二次侧管路的回水采用串联方式中的L1方式，工作流程为：二次侧管路的回水被循环水泵加压后进入水-水换热器，与一次侧管路的循环水进行逆流换热，加热升温后进入冷凝器被高温工质进一步加热升温，最后作为二次侧管路的供水。其他均与实施例1相同。实施例33-1系统组成及管路连接方式：如图3所示，二次侧管路采用串联连接方式中的L2连接方式：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口与冷凝器冷媒入口连接，冷凝器冷媒出口与水-水换热器冷媒入口连接，水-水换热器冷媒出口与二次侧管路的出口相连接。3-2应用方法：二次侧管路的回水采用串联方式中的L2方式，工作流程为：二次侧管路的回水被循环水泵加压后进入冷凝器被高温工质加热升温，然后进入水-水换热器，与一次侧管路的循环水进行逆流换热，进一步加热升温，最后作为二次侧管路的供水。其他均与实施例1相同。实施例44-1系统组成及管路连接方式：如图4所示，所述系统组成中还包括第二增压机，从而成为两级蒸发两级机械增效增压喷射式换热机组；第一喷射器的混合流体出口管路与第二增压机的入口连接，第二增压机的出口与冷凝器的工质入口连接，且在第二增压机的进出口上并联一管路，管路上安装第三阀门。4-2应用方法：引射流体在第一喷射器内被发生器产生的高压气态工质引射并混合后，先进入第二增压机被再次增压，再进入冷凝器。其他均与实施例1相同。实施例55-1系统组成及管路连接方式：如图5所示，所述系统组成中还包括第二增压机，从而成为两级蒸发两级机械增效增压喷射式换热机组；第一喷射器的混合流体出口管路与第二增压机的入口连接，第二增压机的出口与冷凝器的工质入口连接，且在第二增压机的进出口上并联一管路，管路上安装第三阀门。5-2应用方法：引射流体在第一喷射器内被发生器产生的高压气态工质引射并混合后，先进入第二增压机被再次增压，再进入冷凝器。其他均与实施例2相同。实施例66-1系统组成及管路连接方式：如图6所示，所述系统组成中还包括第二增压机，从而成为两级蒸发两级机械增效增压喷射式换热机组；第一喷射器的混合流体出口管路与第二增压机的入口连接，第二增压机的出口与冷凝器的工质入口连接，且在第二增压机的进出口上并联一管路，管路上安装第三阀门。6-2应用方法：引射流体在第一喷射器内被发生器产生的高压气态工质引射并混合后，先进入第二增压机被再次增压，再进入冷凝器。其他均与实施例3相同。实施例77-1系统组成及管路连接方式：如图7所示的一种两级蒸发增效型喷射式换热机组，由水-水换热器、两级蒸发增效型喷射式热泵、循环水泵、水系统管路和阀门构成；所述两级蒸发增效型喷射式热泵为两级蒸发动力增压增效型喷射式热泵。所述两级蒸发动力增压增效型喷射式热泵由发生器、高压蒸发器、低压蒸发器、冷凝器、第一喷射器、第二喷射器、第一节流装置、第二节流装置、工质循环泵及连接管路组成；其中，工质循环泵出口与发生器的工质入口连接，发生器的工质出口管路与第一喷射器的工作流体入口连接，第一喷射器的混合流体出口管路与冷凝器的工质入口连接，冷凝器的工质出口管路分为A、B两路，A路与工质循环泵入口连接，从而形成一个循环回路；B路又分为B1、B2两路，B1路与第一节流装置入口、高压蒸发器的工质入口依次连接；B2路与第二节流装置入口、低压蒸发器的工质入口依次连接；高压蒸发器的工质出口与低压喷射器工作流体入口连接，低压蒸发器的工质出口与低压喷射器引射流体入口连接，低压喷射器出口与高压喷射器引射流体入口连接；所述水系统管路包括一次侧管路和二次侧管路；一次侧管路的入口与发生器热媒入口连接，发生器热媒出口与水-水换热器热媒入口连接，水-水换热器热媒出口与高压蒸发器热媒入口连接，高压蒸发器热媒出口与低压蒸发器热媒入口连接，低压蒸发器热媒出口与一次侧管路的出口连接；二次侧管路采用并联连接方式：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口管路分两路，一路经第一阀门与水-水换热器冷媒入口连接，另一路经第二阀门与冷凝器冷媒入口连接，水-水换热器的冷媒出口和冷凝器的冷媒出口连接后，再与二次侧管路的出口相连。7-2应用方法：来自冷凝器的液态工质分为两路，一路经B1路管路进入高压蒸发器蒸发为气态工质，作为第二喷射器的工作流体；另一路经B2路管路进入低压蒸发器蒸发为气态工质，作为引射流体进入第二喷射器，被来自高压蒸发器的气态工质引射、混合；第二喷射器出口的混合工质蒸气作为引射流体进入第一喷射器内，被来自高压发生器的高压气态工质所引射、混合后，进入冷凝器。机组运行时，一次侧管路循环水的工作流程为：一次侧管路的供水首先作为驱动热源进入发生器放热降温，再进入水-水换热器继续放热降温，然后作为低温热源依次进入高压蒸发器和低压蒸发器进一步放热降温，最后作为一次侧管路的回水。二次侧管路的回水采用并联方式，工作流程为：二次侧管路的回水被循环水泵加压后分为两路，一路经第一阀门进入水-水换热器被一次侧管路的循环水加热升温，另一路经第二阀门进入冷凝器被高温工质加热升温；两路二次侧管路的循环在点1处汇合，并作为二次侧管路的供水。实施例88-1系统组成及管路连接方式：如图8所示，二次侧管路采用串联连接方式中的L1连接方式：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口与水-水换热器冷媒入口连接，水-水换热器冷媒出口与冷凝器冷媒入口连接，冷凝器冷媒出口与二次侧管路的出口相连接。8-2应用方法：二次侧管路的回水采用串联方式中的L1方式，工作流程为：二次侧管路的回水被循环水泵加压后进入水-水换热器，与一次侧管路的循环水进行逆流换热，加热升温后进入冷凝器被高温工质进一步加热升温，最后作为二次侧管路的供水。其他均与实施例7相同。实施例99-1系统组成及管路连接方式：如图9所示，二次侧管路采用串联连接方式中的L2连接方式：二次侧管路的入口与循环水泵入口连接，循环水泵出口与冷凝器冷媒入口连接，冷凝器冷媒出口与水-水换热器冷媒入口连接，水-水换热器冷媒出口与二次侧管路的出口相连接。9-2应用方法：二次侧管路的回水采用串联方式中的L2方式，工作流程为：二次侧管路的回水被循环水泵加压后进入冷凝器被高温工质加热升温，然后进入水-水换热器，与一次侧管路的循环水进行逆流换热，进一步加热升温，最后作为二次侧管路的供水。其他均与实施例7相同。实施例1010-1系统组成及管路连接方式：如图10所示，所述系统组成中还包括第二增压机，从而成为两级蒸发两级机械增效增压喷射式换热机组；第一喷射器的混合流体出口管路与第二增压机的入口连接，第二增压机的出口与冷凝器的工质入口连接，且在第二增压机的进出口上并联一管路，管路上安装第三阀门。10-2应用方法：引射流体在第一喷射器内被发生器产生的高压气态工质引射并混合后，先进入第二增压机被再次增压，再进入冷凝器。其他均与实施例7相同。实施例1111-1系统组成及管路连接方式：如图11所示，所述系统组成中还包括第二增压机，从而成为两级蒸发两级机械增效增压喷射式换热机组；第一喷射器的混合流体出口管路与第二增压机的入口连接，第二增压机的出口与冷凝器的工质入口连接，且在第二增压机的进出口上并联一管路，管路上安装第三阀门。11-2应用方法：引射流体在第一喷射器内被发生器产生的高压气态工质引射并混合后，先进入第二增压机被再次增压，再进入冷凝器。其他均与实施例8相同。实施例1212-1系统组成及管路连接方式：如图12所示，所述系统组成中还包括第二增压机，从而成为两级蒸发两级机械增效增压喷射式换热机组；第一喷射器的混合流体出口管路与第二增压机的入口连接，第二增压机的出口与冷凝器的工质入口连接，且在第二增压机的进出口上并联一管路，管路上安装第三阀门。12-2应用方法：引射流体在第一喷射器内被发生器产生的高压气态工质引射并混合后，先进入第二增压机被再次增压，再进入冷凝器。其他均与实施例9相同。