一种冷却水废热回收系统及废热回收方法与流程

本发明涉及热交换，具体涉及一种冷却水废热回收系统及废热回收方法。

背景技术：

1、随着能源需求的日益增长、以及对环境保护及节能减排技术的大力推广，核电、火电等电厂废热回收利用的发展越来越受到重视。在电厂运行过程中，设备冷却水对设备进行冷却后，通过闭式冷却水换热器与开式水系统换热，将热量最终排入环境，造成热量的浪费。目前，为避免热量浪费，电厂区域周边居民用户可通过热网水供热供暖，但由于热网水在传输过程中存在热量损耗，导致较远距离的居民用户使用的热网水内温度明显降低，难以达到期望供热温度的使用需求，其存在供热效果不佳的问题。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术的技术问题：

2、本发明提供了一种冷却水废热回收系统，包括：

3、热泵单元，包括第一流道、第二流道以及第三流道；

4、第一流路，所述第一流路和所述第一流道串联设置，所述第一流路适于连接电厂设备换热后的冷却水；

5、热源装置，适于输出加热介质，所述热源装置配置有第二流路，所述第二流路连接在所述热源装置和所述热泵单元之间，所述第二流路和所述第二流道串联设置；

6、以及供热装置，用于将热网水供应至热用户，供热装置配置有第三流路，所述第三流路连接在所述供热装置和所述热泵单元之间，所述第三流路和所述第三流道串联设置。

7、可选地，上述的废热回收系统，还包括至少一个尖峰导热单元，所述尖峰导热单元设置在所述第三流路和所述热源装置的输出端之间，所述尖峰导热单元用于导热至第三流路。

8、可选地，所述尖峰导热单元包括第四流路和换热件，所述第四流路一端与所述热源装置的输出端相连，所述第四流路另一端与所述热源装置的输入端相连，所述换热件的换热端分别和所述第四流路、第三流路相连。

9、可选地，所述尖峰导热单元包括开关件，所述开关件安装在所述第四流路靠近所述热源装置的一端，所述开关件用于调节所述第四流路的流量。

10、可选地，所述热源装置包括动力元件和冷凝件，所述动力元件和所述冷凝件相连通设置，所述冷凝件的输入端和所述动力元件的输出端分别和所述第二流路相连通设置。

11、可选地，所述动力元件为汽轮机，所述冷凝件为凝汽器。

12、可选地，上述的废热回收系统，还包括控制组件，所述控制组件包括相电性连接的温度检测件和控制件，所述温度检测件用于检测所述第三流路的温度值，所述温度检测件设置在所述热泵单元至热用户的方向上。

13、可选地，所述第一流道、第二流道以及第三流道相间隔设置，所述第一流道和所述第三流道相导热设置，所述第二流道和所述第三流道相导热设置。

14、可选地，上述的废热回收系统，还包括驱动件，所述驱动件安装在所述第三流路上，所述驱动件用于驱动热网水在热用户和所述热泵单元之间循环流通。

15、一种废热回收方法，包括以下步骤：

16、将电厂设备冷却水导入第一流路，电厂设备冷却水作为热源，第一流路将电厂设备冷却水导流至第一流道，使热泵单元经换热获取电厂设备冷却水的热量；在尖峰热负荷时，启动热源装置，将热源装置输出的加热介质通过第二流路导至第二流道，使热泵单元经换热获取加热介质的热量；

17、将热用户热网水导入第三流路，第三流路将热网水导流至第三流道，使热网水经换热获取热泵单元的热量。

18、本发明提供的技术方案，具有如下优点：

19、1.本发明提供的废热回收系统，其包括热泵单元、第一流路、热源装置以及供热装置，热泵单元包括第一流道、第二流道以及第三流道；第一流路和第一流道串联设置，第一流路适于连接电厂设备换热后的冷却水；热源装置适于输出加热介质，热源装置配置有第二流路，第二流路连接在热源装置和热泵单元之间，第二流路和第二流道串联设置；供热装置用于将热网水供应至热用户，供热装置配置有第三流路，第三流路连接在供热装置和热泵单元之间，第三流路和第三流道串联设置。

20、此结构的废热回收系统，通过串联设置的第一流路和第一流道将电厂设备换热后的冷却水导至热泵单元，通过串联设置的第三流路和第三流道将热网水传递至热泵单元，通过热泵单元的换热作用，将电厂设备换热后较高温度的冷却水内的热量传递至较低温度的热网水中，通过热源装置输出加热介质，通过串联设置第二流路和第二流道将加热介质传递至热泵单元，使热泵单元将加热介质的热量换热至较低温度的热网水中；其通过热源装置和热泵单元配合换热，合理提高第三流路中初期热网水的供热温度，从而提高供热效果，以满足热用户期望供热温度的使用需求。

21、2.本发明提供的废热回收系统，还包括至少一个尖峰导热单元，尖峰导热单元设置在第三流路和热源装置的输出端之间，尖峰导热单元用于导热至第三流路。

22、此结构的废热回收系统，通过尖峰导热单元对第三流路进行导热，通过尖峰导热单元接入热源装置输出的加热介质，使加热介质随尖峰导热单元导至第三流路所需的加热节点处，以对该加热节点进行导热，合理提高热网水温度，以达到期望供应温度，优化降低热网水传输过程中的热损耗，灵活配置热资源。

23、3.本发明提供的废热回收系统，包括第四流路和换热件，第四流路一端与热源装置的输出端相连，第四流路另一端与热源装置的输入端相连，换热件的换热端分别和第四流路、第三流路相连。

24、此结构的废热回收系统，通过第四流路对接流通热源装置输出的加热介质，通过换热件将加热介质的热量传递换热至第三流路的热网水中，换热后的加热介质再通过第四流路流通返回至热源装置，通过换热件根据需求建立尖峰导热单元的加热节点。

25、4.本发明提供的废热回收方法，利用电厂设备冷却水产生的废热作为热源，进行废热利用，通过配置热源装置输出的加热介质对热网水进行换热升温，结合热泵单元，对热网水进行加热，向热用户供热，提高了热网水的温度，从而满足热用户期望供热温度的需求。

技术特征：

1.一种冷却水废热回收系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种冷却水废热回收系统，其特征在于，还包括至少一个尖峰导热单元，所述尖峰导热单元设置在所述第三流路(5)和所述热源装置(3)的输出端之间，所述尖峰导热单元用于导热至第三流路(5)。

3.根据权利要求2所述的一种冷却水废热回收系统，其特征在于，所述尖峰导热单元包括第四流路(6)和换热件，所述第四流路(6)一端与所述热源装置(3)的输出端相连，所述第四流路(6)另一端与所述热源装置(3)的输入端相连，所述换热件的换热端分别和所述第四流路(6)、第三流路(5)相连。

4.根据权利要求3所述的一种冷却水废热回收系统，其特征在于，所述尖峰导热单元包括开关件(8)，所述开关件(8)安装在所述第四流路(6)靠近所述热源装置(3)的一端，所述开关件(8)用于调节所述第四流路(6)的流量。

5.根据权利要求1所述的一种冷却水废热回收系统，其特征在于，所述热源装置(3)包括动力元件(31)和冷凝件(32)，所述动力元件(31)和所述冷凝件(32)相连通设置，所述冷凝件(32)的输入端和所述动力元件(31)的输出端分别和所述第二流路(4)相连通设置。

6.根据权利要求5所述的一种冷却水废热回收系统，其特征在于，所述动力元件(31)为汽轮机，所述冷凝件(32)为凝汽器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种冷却水废热回收系统，其特征在于，还包括控制组件，所述控制组件包括相电性连接的温度检测件和控制件，所述温度检测件用于检测所述第三流路(5)的温度值，所述温度检测件设置在所述热泵单元(1)至热用户的方向上。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种冷却水废热回收系统，其特征在于，所述第一流道(11)、第二流道(12)以及第三流道(13)相间隔设置，所述第一流道(11)和所述第三流道(13)相导热设置，所述第二流道(12)和所述第三流道(13)相导热设置。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种冷却水废热回收系统，其特征在于，还包括驱动件(9)，所述驱动件(9)安装在所述第三流路(5)上，所述驱动件(9)用于驱动热网水在热用户和所述热泵单元(1)之间循环流通。

10.一种废热回收方法，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及一种冷却水废热回收系统及废热回收方法，废热回收系统包括热泵单元、第一流路、热源装置以及供热装置，第一流路适于连接电厂设备换热后的冷却水；热源装置适于输出加热介质，供热装置用于将热网水供应至热用户。本发明通过第一流路和第一流道将电厂设备换热后的冷却水导至热泵单元，第二流路和第二流道将加热介质传递至热泵单元，通过第三流路和第三流道将热网水传递至热泵单元，通过热泵单元的换热作用，将电厂设备冷却水产生的废热作为热源，对热网水进行加热，可实现电厂设备冷却水废热利用，通过热源装置输出的加热介质对热网水进行换热升温，本发明有效满足热用户对期望供热温度的使用需求，提高了供热效果。

技术研发人员：杨建军,王立恒,董晓瑞,孙传军,吕扬,宋庆国,成军
受保护的技术使用者：中国核电工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12