本发明涉及热力装置技术领域，尤其涉及一种兼具大温差换热和集中热制冷功能的新型热力站系统。
背景技术：
目前热电联产系统存在供热能力不足、集中热网输送能力不足的瓶颈问题。为解决电厂供热能力不足的问题，在电厂设置吸收式热泵，回收烟气和凝汽余热；为解决集中热网输送能力不足的问题，在热网子站设置吸收式换热机组，大幅度降低回水温度，实现大温差换热。
在夏季，电厂供热机组因热负荷不足，以纯凝汽方式运行；目前夏季大部分空调形式采用电驱动压缩式制冷，造成季节性的用电高峰，每年各城市夏季电网调峰压力巨大，这成为电力供应紧缺的主要矛盾焦点。利用热电联产系统（包括燃煤热电联产和燃气-蒸汽联合循环等）实现集中热制冷则可以改善城市夏季空调用电结构，削减电网负荷的峰值压力。但是，夏季冷负荷在强度上和时间上变化频繁，集中热网流量也需要相应作出频繁调整，这导致水力失调现象严重，并且影响集中热量输送的经济性。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种兼具大温差换热和集中热制冷功能的新型热力站系统，将热电联产集中供热和集中空调制冷有机结合。该新型热力站系统在冬季处于大温差换热工况运行，显著降低一次网回水温度，进而大幅提高一次网输送能力，同时为回收电厂低温余热创造便利条件，由此显著提高热电联产集中供热的经济性；该新型热力站系统在夏季利用集中供热资源提供的高温热网水驱动吸收式热泵，实现集中热制冷，同时压缩式热泵也转变为制冷工况，提高了两类热泵/制冷机设备的利用率。
本发明所采取的技术方案是：一种兼具大温差换热和集中热制冷功能的新型热力站系统，包括吸收式热泵、压缩式热泵、冷却塔、第一换热器和热交换器，所述吸收式热泵包括发生器、第一蒸发器、吸收器和第一冷凝器，所述压缩式热泵包括第二蒸发器和第二冷凝器，热网供水管与吸收式热泵的发生器进水管相连，吸收式热泵的发生器出水管分别连接第一阀门和第二阀门，第一阀门另一端与热网回水管相连，第二阀门另一端与热交换器的进水管相连，热交换器的出水管连接第一换热器，第一换热器出水管连接第五阀门及第六阀门，第六阀门另一端连接冷冻水回水管，第五阀门连接吸收式热泵第一蒸发器进水管，所述第一蒸发器出水管经第四阀门连接压缩式热泵第二蒸发器进水管，所述第二蒸发器出水管分别连接第三阀门和第七阀门，第三阀门另一端连接热网回水管，第七阀门另一端连接冷冻水供水管；
低温供热系统回水管连接吸收式热泵的吸收器与第一冷凝器的进水管，第一换热器的第一入口端经第八阀门与吸收式热泵的吸收器与第一冷凝器的出水管连接，热水从第一入口端进入第一换热器后自第一出口端出来经第九阀门连接压缩式热泵的第二冷凝器进水管，吸收器与第一冷凝器的出水管经过第十阀门与第二冷凝器进水管相连、且第十阀门设置在第一入口端与第一出口端之间，压缩式热泵的第二冷凝器出水管分别连接第十五阀门和第十六阀门，第十六阀门另一端连接冷却塔的循环冷却水进水管，第十五阀门出口端与冷却塔的循环冷却水出水管连通，第十七阀门设置在循环冷却水出水管上、且在冷却塔出口与第十五阀门出口之间，循环冷却水出水管通过第二十阀门连接低温供热系统供水管；
循环冷却水出水管经第十八阀门连接吸收式热泵的吸收器与第一冷凝器的进水管；
所述第一换热器和热交换器均为水-水换热器；
供热系统的回水管通过进口阀进入热交换器，经热交换器热交换后自出口端经出口阀连接供热系统的供水管。
优选的，低温供热系统为地板辐射供热系统，供水温度/回水温度为45/35℃。
优选的，所述热交换器包括第二换热器和第三换热器，第二换热器与第三换热器并联设置在第二阀门与第五阀门之间的管路上，第三换热器进水管依次贯穿第三换热器、第二换热器和第一换热器后自第一换热器出水管出来；供热系统包括中温供热系统和高温供热系统，进口阀分别为第十三阀门和第十一阀门，出口阀分别为第十四阀门和第十二阀门，高温供热系统回水管通过第十三阀门连接第三换热器的第二入口端，穿过第三换热器后自第二出口端出来经第十四阀门连接高温供热系统供水管；中温供热系统回水管通过第十一阀门连接第二换热器的第三入口端，穿过第二换热器后自第三出口端出来经第十二阀门连接中温供热系统供水管。
在冬季工况时，热网供水经吸收式热泵的第一发生器后，依次通过热交换器和第一换热器进行降温，再经第一蒸发器和第二蒸发器二次降温经热网回水管返回，低温供热系统回水经吸收式热泵吸收器与第一冷凝器后，进入第一换热器进行热交换，进入第二冷凝器加热返回进行供热，供热系统则利用热交换器进行供热；在夏季工况，热网供水经吸收式热泵的发生器降温后返回，循环冷却水经吸收式热泵的吸收器和第一冷凝器及压缩式热泵的第二冷凝器串联加热后，进入冷却塔散热降温后返回吸收式热泵的吸收器和第一冷凝器，冷冻水回水经吸收式热泵的第一蒸发器及压缩式热泵的第二蒸发器串联降温后送至建筑用冷终端。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）通过设置吸收式热泵和压缩式热泵，在冬季工况时，实现大温差换热，显著降低热网回水温度，提高热网输送能力，同时为回收电厂低温余热创造便利条件，提高热电联产集中供热的经济性；（2）夏季工况时，该热力站系统利用集中供热资源提供的高温热网水驱动吸收式热泵，实现集中热制冷，同时压缩式热泵也转变为制冷工况，提高了两类热泵/制冷机设备的利用率；（3）热网供水经过吸收式热泵的吸收器和第一冷凝器与压缩式热泵的第二冷凝器串联加热，有效降低了吸收式热泵冷凝器的冷凝压力，冷冻水回水经过吸收式热泵的第一蒸发器和压缩式热泵的第二蒸发器串联降温，提高了吸收式热泵蒸发器的蒸发压力，改善了吸收式热泵机组整体的工作工况；(4)该热力站系统在夏季工况时，吸收式制冷承担基础冷负荷，压缩式制冷承担调峰冷负荷，使集中热网流量稳定，不受冷负荷变化而频繁变化，进而提高了热网水力稳定性和集中热量输送的经济性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的系统流程图；
图中：1-吸收式热泵，2-第一换热器，3-第二换热器，4-第三换热器，5-压缩式热泵，6-冷却塔，C-第一冷凝器，D-第二冷凝器，E-第一蒸发器，F-第二蒸发器，G-发生器，K1-第一阀门，K2-第二阀门，K3-第三阀门，K4-第四阀门，K5-第五阀门，K6-第六阀门，K7-第七阀门，K8-第八阀门，K9-第九阀门，K10-第十阀门，K11-第十一阀门，K12-第十二阀门，K13-第十三阀门，K14-第十四阀门，K15-第十五阀门，K16-第十六阀门，K17-第十七阀门，K18-第十八阀门，K19-第十九阀门，K20-第二十阀门，P1-热网供水管，P2-热网回水管，P3-发生器进水管，P4-发生器出水管，P5-第三换热器进水管，P6-第一蒸发器出水管，P7-第一换热器出水管，P8-第一蒸发器进水管，P9-冷冻水回水管，P10-冷冻水供水管，P11-第二蒸发器进水管，P12-第二蒸发器出水管，P13-吸收器与第一冷凝器的进水管，P14-吸收器与第一冷凝器的出水管，P15-第二冷凝器进水管，P16-第二冷凝器出水管，P17-循环冷却水进水管，P18-循环冷却水出水管，P19-低温供热系统回水管，P20-低温供热系统供水管，P21-中温供热系统回水管，P22-中温供热系统供水管，P23-高温供热系统回水管，P24-高温供热系统供水管，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。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示的一种兼具大温差换热和集中热制冷功能的新型热力站系统，包括吸收式热泵1、压缩式热泵5、冷却塔6、第一换热器2和热交换器，所述吸收式热泵1包括发生器G、第一蒸发器E、吸收器A和第一冷凝器C，所述压缩式热泵5包括第二蒸发器F和第二冷凝器D，热网供水管P1与吸收式热泵1的发生器进水管P3相连，吸收式热泵1的发生器出水管P4分别连接第一阀门K1和第二阀门K2，第一阀门K1另一端与热网回水管P2相连，第二阀门K2另一端与热交换器的进水管相连，热交换器的出水管连接第一换热器2，第一换热器出水管P7连接第五阀门K5及第六阀门K6，第六阀门K6另一端连接冷冻水回水管P9，第五阀门K5连接吸收式热泵1第一蒸发器进水管P8，所述第一蒸发器出水管P6经第四阀门K4连接压缩式热泵5第二蒸发器进水管P11，所述第二蒸发器出水管P12分别连接第三阀门K3和第七阀门K7，第三阀门K3另一端连接热网回水管P2，第七阀门K7另一端连接冷冻水供水管P10。
上述第一换热器2和热交换器均为水-水换热器；
低温供热系统回水管P19连接吸收式热泵1的吸收器与第一冷凝器的进水管P13，第一换热器2的第一入口端21经第八阀门K8与吸收式热泵1的吸收器与第一冷凝器的出水管P14连接，水从第一入口端21进入第一换热器2自第一出口端22出来经第九阀门K9连接压缩式热泵5的第二冷凝器进水管P15，吸收器与第一冷凝器的出水管P14经过第十阀门K10与第二冷凝器进水管P15相连、且第十阀门K10设置在第一入口端21与第一出口端22之间，压缩式热泵5的第二冷凝器出水管P16分别连接第十五阀门K15和第十六阀门K16，第十六阀门K16另一端连接冷却塔6的循环冷却水进水管P17，第十五阀门K15出口端与冷却塔6的循环冷却水出水管P18连通，第十七阀门K17设置在循环冷却水出水管P18上、且在冷却塔6出口与第十五阀门K15出口之间，循环冷却水出水管P18通过第二十阀门K20连接低温供热系统供水管P20；
循环冷却水出水管P18经第十八阀门K18连接吸收式热泵1的吸收器与第一冷凝器的进水管P13；
供热系统的回水管通过进口阀进入热交换器，经热交换器热交换后自出口端经出口阀连接供热系统的供水管。
其中，低温供热系统为地板辐射供热系统，供水温度/回水温度一般为45/35℃。低温供热系统回水管P19和低温供热系统供水管P20分别连接地板辐射采暖终端。
上述热交换器包括第二换热器3和第三换热器4，第二换热器3与第三换热器4并联设置在第二阀门K2与第五阀门K5之间的管路上，即第二换热器3设置在第一换热器2与第三换热器4之间，第三换热器进水管P5依次贯穿第三换热器4、第二换热器3和第一换热器2后自第一换热器出水管P7出来；供热系统包括中温供热系统和高温供热系统，进口阀分别为第十三阀门K13和第十一阀门K11，出口阀分别为第十四阀门K14和第十二阀门K12，高温供热系统回水管P23通过第十三阀门K13连接第三换热器4的第二入口端41，穿过第三换热器4后自第二出口端42出来经第十四阀门K14连接高温供热系统供水管P24；中温供热系统回水管P21通过第十一阀门K11连接第二换热器3的第三入口端31，穿过第二换热器3后自第三出口端32出来经第十二阀门K12连接中温供热系统供水管P22。
本发明具体应用分为冬季工况和夏季工况，
冬季运行工况：
关闭第一阀门K1、第六阀门K6、第七阀门K7、第十阀门K10、第十六阀门K16、第十七阀门K17、第十八阀门K18，打开第二阀门K2、第三阀门K3、第四阀门K4、第五阀门K5、第八阀门K8、第九阀门K9、第十一阀门K11、第十二阀门K12、第十三阀门K13、第十四阀门K14、第十五阀门K15、第十九阀门K19、第二十阀门K20，图1中箭头标示热网水的流向，热网水供水（130℃）经热网供水管P1、吸收式热泵1的发生器进水管道P3，作为吸收式热泵1的发生器G的驱动热源，然后经过吸收式热泵1的发生器出水管P4、第二阀门K2进入第三换热器进水管P5，依次流经第三换热器4、第二换热器3、第一换热器2，被降温至50℃左右，通过第一换热器出水管P7、第五阀门K5、吸收式热泵1的第一蒸发器进水管P8、吸收式热泵1的第一蒸发器出水管P6、第四阀门K4、压缩式热泵5的第二蒸发器进水管P11，被吸收式热泵1的第一蒸发器E和压缩式热泵5的第二蒸发器F进一步降温至25℃，降温后的热网水经压缩式热泵5的第二蒸发器出水管P12、第三阀门K3、热网回水管P2返回电厂；
低温供热系统回水（35℃）经低温供热系统回水管P19、第十九阀门K19、吸收式热泵1的吸收器与第一冷凝器进水管P13、第一换热器2的第一入口端21、第一换热器2的第一出口端22、压缩式热泵5的第二冷凝器进水管P15，依次流经吸收式热泵1的吸收器A与冷凝器C、第一换热器2、压缩式热泵5的第二冷凝器D串联加热至55℃，加热后的二次网水经压缩式热泵5的第二冷凝器出水管P16、第十五阀门K15及第二十阀门K20后，经低温供热系统供水管P20送至低温地板辐射供热用户；
中温供热系统回水（45℃）经中温供热系统回水管P21、第十一阀门K11、第二换热器3的第一入口端31、第二换热器3的第一出口端32，中温供热系统回水经第二换热器3换热升温至65℃，经第十二阀门K12、中温供热系统供水管P22，送至中温供热用户；
高温供热系统回水（50℃）经高温供热系统回水管P23、第十三阀门K13、第三换热器4的第一入口端41、第三换热器4的第一出口端42，高温供热系统回水经第三换热器4换热升温至75℃，经第十四阀门K14及高温供热系统供水管P24，送至高温供热用户。
夏季工况：
关闭第二阀门K2、第三阀门K3、第五阀门K5、第八阀门K8、第九阀门K9、第十一阀门K11、第十二阀门K12、第十三阀门K13、第十四阀门K14、第十五阀门K15、第十九阀门K19、第二十阀门K20，开启第一阀门K1、第四阀门K4、第六阀门K6、第七阀门K7、第十阀门K10、第十六阀门K16、第十七阀门K17、第十八阀门K18, 热网水供水（120℃）经热网供水管P1、吸收式热泵1的发生器进水管P3，作为吸收式热泵1发生器G的驱动热源，被降温至80℃左右，然后经过吸收式热泵1发生器出水管P4、第一阀门K1、热网回水管P2，返回电厂；
循环冷却水（37℃）经吸收式热泵1的吸收器与第一冷凝器出水管P14、压缩式热泵5的第二冷凝器进水管P15依次通入吸收式热泵1的吸收器A与第一冷凝器C、压缩式热泵5的第二冷凝器D串联加热，加热后的循环水经压缩式热泵5的第二冷凝器出水管P16、第十六阀门K16、冷却塔6的循环水进水管P17进入冷却塔6排放热量，降温后的循环水（32℃）在经过冷却塔的循环水出水管P18、第十七阀门K17、第十八阀门K18、吸收式热泵1的吸收器与第一冷凝器的进水管P13返回至吸收式热泵1的吸收器A与冷凝器C入口；
冷冻水回水（12℃）经冷冻水回水管P9、第六阀门K6、吸收式热泵1的第一蒸发器进水管P8、吸收式热泵1的第一蒸发器出水管P6、第四阀门K4、压缩式热泵5的第二蒸发器进水管P11，冷冻水回水依次通过吸收式热泵1的第一蒸发器E、压缩式热泵5的第二蒸发器F串联降温，降温后的冷冻水经压缩式热泵5的第二蒸发器出水管P12、第七阀门K7、冷冻水供水管P10送至建筑用冷终端。
高温供热系统可为散热器供热系统，供水温度/回水温度一般为70/50℃，中温供热系统可为空调供热系统，供水温度/回水温度一般为55/45℃。
本发明将热网供热的一次网管道和建筑供冷终端的冷冻水管道并联连接，建筑采暖终端的二次网管道和冷却塔的循环冷却水管道并联连接。根据冬/夏运行工况不同，依靠不同阀门的启闭来实现系统的切换。夏季工况时，本发明能够实现集中空调制冷；冬季工况时，本发明能够实现大温差换热，即显著降低一次网回水温度，提高热网输送能力，同时为回收电厂低温余热创造便利条件，提高热电联产集中供热的经济性。
综上所述，本发明具有结构简单、操作方便的优点，兼备大温差换热与制冷功能，可将吸收式换热的热电联产集中供热系统和集中空调制冷系统有机结合在一起，在冬季工况时，实现大温差换热，显著降低一次网回水温度，提高热网输送能力，同时为回收电厂低温余热创造便利条件，提高热电联产集中供热的经济性；夏季工况时，该热力站系统利用集中供热资源提供的高温热网水驱动吸收式热泵，实现集中热制冷，同时压缩式热泵也转变为制冷工况，提高了两类热泵/制冷机设备的利用率。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。