一种多能互补发电及供暖、制冷综合利用系统的制作方法

本申请涉及能源利用技术领域，尤其涉及一种多能互补发电及供暖、制冷综合利用系统。

背景技术：

当前，由于化石能源的广泛利用，其燃烧产生大量的温室气体以及其它有害物质，对环境造成了极大的影响，引起了人们的普遍关注。为了降低消耗化石能源对环境的污染，人们在两个方面做出了不懈的努力：一方面通过提高化石能源的利用效率，进而节约化石能源的消耗量；另一方面通过开发其它清洁能源，替代一部分化石能源，以减少化石能源的使用。

常规化石能源的储量在逐步减少，但是燃烧过程中产生的大量废水和废气等低温余热并没有得到高效回收利用、部分钢铁企业冬季供暖依然需要开动高能耗低效率的燃煤小锅炉或者直接耗用高品质的蒸汽进行采暖，这种采暖方式，会因冬夏季节耗气量的差异而导致蒸汽供应困难甚至影响钢铁顺利生产等结果。因此，诸多因素促进了热泵技术的发展，热泵技术也得到越来越广泛的应用。采用多能互补的方式，尤其在冷凝热集中供热电厂中实施，非常受益收效良好，既提高了电厂的热负荷利用率，降低煤耗，节约了用水量，同时也提升电厂运行的经济性，获得了较好的经济和社会收益。

然而，缺乏一种高效的多能互补能量利用系统，以实现提高能源利用效率、降低化石能源消耗量以及节能减排的目的。

技术实现要素：

本申请提供了一种能互补发电及供暖、制冷综合利用系统，以解决当前需求一种高效的多能互补能量利用系统，以实现提高能源利用效率、降低化石能源消耗量以及节能减排的问题。

本申请采用的技术方案如下：

一种多能互补发电及供暖、制冷综合利用系统，包括冷凝换热子系统、光热换热子系统、制冷子系统、供热管网、orc发电子系统和驱动热源子系统；

所述冷凝换热子系统与所述供热管网通过热泵连接，所述光热换热子系统与所述供热管网通过换热器连接；

所述冷凝换热子系统包括冷凝器和冷凝供热管网，所述冷凝器设置在所述冷凝供热管网中，所述冷凝器中的循环冷却水吸收汽轮机乏汽潜热后流进所述热泵，通过热泵加热所述供热管网中的水，所述冷凝供热管网与冷却塔连接，所述冷凝换热系统用于冷却汽轮机排汽，降低机组冷源损失；

所述光热换热子系统包括光热集热器和光热供热管网，所述光热集热器用于将光热传导至供热工质，再将所述供热工质输送至所述光热供热管网；

所述驱动热源子系统，所述驱动热源子系统从所述光热供热管网中引出驱动管网，所述驱动管网沿供热工质流动方向通过所述热泵后回流接入所述光热集热器；

所述制冷子系统包括制冷吸能单元和压缩制冷单元，所述制冷吸能单元包括光热集热器、吸能管道以及设置在所述吸能管道中的水泵，所述压缩制冷单元包括蒸发器、压缩机和制冷管道，所述蒸发器和所述压缩机依次设置在所述制冷管道中，所述制冷吸能单元和所述压缩制冷单元通过冷凝器相连；

所述orc发电子系统通过换热器与所述光热供热管网相连，所述orc发电子系统包括orc工质管网、orc装置和发电机，所述orc装置通过所述orc工质管网中的工质吸收所述光热供热管网的能量用于给所述发电机发电。

可选的,还包括升温子单元，所述升温子单元设置在所述制冷吸能单元中的所述吸能管道中，位于所述光热集热器的入口端和所述冷凝器的出口端一侧。

可选的,还包括节流装置，所述节流装置设置在所述制冷管道中，位于所述冷凝器的出口端和所述蒸发器的入口端一侧。

可选的,所述发电机与所述压缩机相连，所述发电机用于给所述压缩机供电。

可选的,还包括水泵，所述水泵设置在所述光热供热管网中以及所述供热管网中。

可选的,还包括水阀，所述水阀设置在所述光热供热管网中。

可选的,还包括补水泵，所述补水泵设置在所述光热供热管网中。

可选的,还包括子级供热管网，所述子级供热管网通过子级换热站与所述供热管网相连。

可选的，还包括加热器，所述加热器设置在所述供热管网中。

采用本申请的技术方案的有益效果如下：

本申请的多能互补发电及供暖、制冷综合利用系统，包括冷凝换热子系统、光热换热子系统、制冷子系统、供热管网、orc发电子系统和驱动热源子系统；通过设置与光热换热子系统相连的orc发电子系统，进行光热能量转换并发电，再将供热管网与光热换热子系统通过换热器相连，实现良好的光热利用，使其转化为供热管网中工质的热量，另外，通过设置制冷子系统，将光热能量用于制冷；通过实施本申请，可同时满足发电、供热和制冷的三种用户需求，由于本申请中所采用的能量均来自光热，为清洁能源，对环境友好，适于推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例的结构示意图；

图2为本申请另一实施例的结构示意图；

图示说明：

其中，1-冷凝换热子系统、11-冷凝器、12-冷凝供热管网、2-光热换热子系统、21-光热集热器、22-光热供热管网、3-制冷子系统、31-制冷吸能单元、311-光热集热器、312-水泵、313-升温子单元、32-压缩制冷单元、321-蒸发器、322-压缩机、323-节流装置、33-冷凝器、4-供热管网、41-子级供热管网、5-orc发电子系统、51-orc装置、52-发电机、6-驱动热源子系统、7-换热器、8-热泵、9-换热器、10-补水泵。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

参见图1，本申请一个实施例的结构示意图。

本申请提供的一种多能互补发电及供暖、制冷综合利用系统，包括冷凝换热子系统1、光热换热子系统2、制冷子系统3、供热管网4、orc发电子系统5和驱动热源子系统6；

所述冷凝换热子系统1与所述供热管网通过热泵8连接，所述光热换热子系统2与所述供热管网通过换热器7连接；

所述冷凝换热子系统1包括冷凝器11和冷凝供热管网12，所述冷凝器11设置在所述冷凝供热管网12中，所述冷凝器11中的循环冷却水吸收汽轮机乏汽潜热后流进所述热泵8，通过热泵8加热所述供热管网中的水，所述冷凝供热管网12与冷却塔连接，所述冷凝换热系统用于冷却汽轮机排汽，降低机组冷源损失；

所述光热换热子系统2包括光热集热器21和光热供热管网22，所述光热集热器21用于将光热传导至供热工质，再将所述供热工质输送至所述光热供热管网22；

所述驱动热源子系统6，所述驱动热源子系统6从所述光热供热管网22中引出驱动管网，所述驱动管网沿供热工质流动方向通过所述热泵8后回流接入所述光热集热器21；

所述制冷子系统3包括制冷吸能单元31和压缩制冷单元32，所述制冷吸能单元31包括光热集热器311、吸能管道以及设置在所述吸能管道中的水泵312，所述压缩制冷单元32包括蒸发器321、压缩机322和制冷管道，所述蒸发器321和所述压缩机322依次设置在所述制冷管道中，所述制冷吸能单元31和所述压缩制冷单元32通过冷凝器33相连；

所述orc发电子系统5通过换热器9与所述光热供热管网22相连，所述orc发电子系统5包括orc工质管网、orc装置51和发电机52，所述orc装置51通过所述orc工质管网中的工质吸收所述光热供热管网22的能量用于给所述发电机52发电。

在本实施例中，实际使用时，各子系统及供热管网中均应充装有对应的工质，为了便于简要描述本申请的结构，并未全部示出各子系统里的工质以及何种类型的工质，即便如此，本领域技术人员在必要的时候，应该能够理解并毫无疑义地推论出工质的存在。此外，本实施例中，冷凝换热子系统1用于收集汽轮机排放的蒸汽能量，由于蒸汽本身蕴含一部分能量，这部分能量通常散失掉了，没有回收利用，本实施例通过回收这部分蒸汽，将能量通过热泵8输送至供热管网，有利于节约能源，环保而且清洁，满足了一部分供热管网的能量需求。另外，光热集热器21吸收太阳光的能量，并将此能量通过供热工质输送至光热供热管网22，再通过换热器7把能量传递给供热管网。

可选的,还包括升温子单元313，所述升温子单元313设置在所述制冷吸能单元31中的所述吸能管道中，位于所述光热集热器311的入口端和所述冷凝器33的出口端一侧。

参见图2，在本实施例中，升温子单元313用于给吸能管道中的工质加热，升温子单元313示例性的可以是暖风扇、空调之类的升温设备。

可选的,还包括节流装置323，所述节流装置323设置在所述制冷管道中，位于所述冷凝器33的出口端和所述蒸发器321的入口端一侧。

参见图2，在本实施例中，节流装置323用于控制制冷管道中的工质流速和流量，从而间接控制压缩机322做功，实现控制制冷量大小的目的。

可选的,所述发电机52与所述压缩机322相连，所述发电机52用于给所述压缩机322供电。

参见图2，在本实施例中，压缩机322的工作状态需要电驱动，将发电机52产生的电能直接输送给压缩机322，从而便捷地解决了给压缩机322提供电能的技术问题。

可选的,还包括水泵，所述水泵设置在所述光热供热管网22中以及所述供热管网中。

水泵的设置有利于光热供热管网22和供热管网中的水循环流动且具有一定的压力和流速，方便对供热水平的调节。

可选的,还包括水阀，所述水阀设置在所述光热供热管网22中。

可选的,还包括补水泵10，所述补水泵10设置在所述光热供热管网22中。

可选的,还包括子级供热管网41，所述子级供热管网41通过子级换热站与所述供热管网相连。

可选的，还包括加热器，所述加热器设置在所述供热管网中。

本申请的多能互补发电及供暖、制冷综合利用系统，包括冷凝换热子系统1、光热换热子系统2、制冷子系统3、供热管网4、orc发电子系统5和驱动热源子系统6；通过设置与光热换热子系统2相连的orc发电子系统5，进行光热能量转换并发电，再将供热管网与光热换热子系统2通过换热器相连，实现良好的光热利用，使其转化为供热管网中工质的热量，另外，通过设置制冷子系统3，将光热能量用于制冷；通过实施本申请，可同时满足发电、供热和制冷的三种用户需求，由于本申请中所采用的能量均来自光热，为清洁能源，对环境友好，适于推广应用。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。