一种全集成一体化能源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全集成一体化能源系统，包括污水处理厂、中水厂、污泥处理、热泵机组、燃气电厂；电网连接污水处理厂；污水处理厂的污水排放管道连接至中水厂的输入端；中水厂的第一排放管道连接中水回用管网，第二排放管道连接热泵机组；热泵机组通过第一供热管道连接污泥处理厂，热泵机组通过第一供冷管道、第四供热管道分别连接至用户园区；燃气电厂的输入端连接有天然气管道，燃气电厂的电力输出通过第一输出电网连接污水处理厂和中水厂，通过第二输出电网连接热泵机组，通过第三输出电网连接至用户园区；本系统将污水处理厂、中水厂、污泥处理厂、热泵机组和燃气电厂进行有机连接，大大提高了能源利用效率，减少了碳排放和环境污染。
【专利说明】一种全集成一体化能源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于清洁能源【技术领域】，具体涉及一种全集成一体化能源系统。
【背景技术】
[0002]自从京都议定书签订以来，温室效应对人类的影响越来越引起大众和各国政府的关注，低碳生活、低碳生产作为温室效应源头控制的有效手段，被广泛的宣传和推广，俨然成为新世纪社会发展与建设的主题。而城市作为人类生产生活的主要场所，是碳排放的主要源头与重要控制对象，因此，如何进行资源、能源的综合利用，从而达到低碳节能的目标成为了城市转型发展的关键。
[0003]传统能源结构中原煤比例高，清洁能源、可再生能源等比例较低；能源综合利用效率较低，从能量的生产、输配、应用过程的整体利用效率低；各类资源循环利用率低，例如中水回用等；能量利用不合理，存在高能低用，浪费严重。目前，还没有将能源的综合利用集成在一起的系统。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种全集成一体化能源系统，以克服现有供应方式能源利用效率低，造成资源浪费的问题。本系统将污水处理厂、中水厂、污泥处理厂、热泵机组和燃气电厂进行有机地连接，综合合理利用各部分资源，大大提高了能源利用效率，减少了碳排放和环境污染。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案予以解决:
[0006]一种全集成一体化综合能源服务系统，包括污水处理厂、中水厂、污泥处理厂、热泵机组、燃气电厂；其中，所述电网连接至污水处理厂的供电端；
[0007]所述污水处理厂的污水排放管道连接至中水厂的污水输入端；中水厂的排放管道分为第一排放管道和第二排放管道，其中，第一排放管道连接至中水回用管网，第二排放管道连接热泵机组；
[0008]所述热泵机组通过第一供热管道连接污泥处理厂，用于对污泥的烘干供热，热泵机组分别通过第一供冷管道、第四供热管道连接至用户园区，用于冷热供应；
[0009]燃气电厂的输入端连接有天然气管道，燃气电厂的电力输出通过第一输出电网连接污水处理厂和中水厂的供电端，通过第二输出电网连接热泵机组的供电端，该燃气电厂还通过第三输出电网连接至用户园区，用于电力供应；
[0010]燃气电厂的热量输出端通过第二供热管道连接污泥处理厂，用于对污泥的烘干供热；燃气电厂的热能输出端通过第三供热管道连接至用户园区，用于民用热能供应；燃气电厂的供冷输出端通过第二供冷管道连接至用户园区，用于民用供冷；
[0011]燃气电厂的蒸汽输出端通过蒸汽输出管道连接至用户园区，用于民用供热。
[0012]本实用新型的优点如下:
[0013]本实用新型通过提高污水处理出水品质和中水回用，确保水资源的最大化利用，同时降低环境污染风险；通过燃气电厂的冷热电机组进行冷热电三联供服务，以提升燃气资源利用率，形成灵活的电、热、冷供应机制；通过工业余能的收集和再利用，减少中高品位热能的流失，减少一次能源消耗；通过污水源热泵机组，对污水、中水、污泥等产品中的低品位热能进行收集，形成与空气源热泵相比大大廉价的民用冷热供应能力。本实用新型中将资源流与能源流紧紧联系在一起，按照服务对象的不同，对资源进行梯级利用或回用，对能源进行全面余能回收，以达到能源、资源“品位各异，按需供给”的格局，避免资源的浪费。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的全集成一体化能源系统的结构示意图。
[0015]图中，1、污水处理厂，2、中水厂，3、污泥处理厂，4、热泵机组，5、燃气冷热电机组，6-1、污水排放管道，6-2、第一中水排放管道，6-3、第二中水排放管道，7-1、电网，7-2、第一输出电网，7-3、第二输出电网，7-4、第三输出电网，8-1、第一供热管道，8-2、第二供热管道，8-3、第三供热管道，8-4、第四供热管道，9-1、第一供冷管道，9-2、第二供冷管道，10、蒸汽管道，11、天然气或煤层气管道。
【具体实施方式】
[0016]以下对本实用新型中各部分的功能说明如下:
[0017]污水处理厂I用于对用户园区排出的民用污水以及其他需处理的污水进行水处理。中水厂2用于对污水处理厂I处理后的污水进行二次净化，作为民用水的第二水源。污泥处理厂3用于对污水处理厂I产生的污泥进行处理。热泵机组4对中水厂2排出的中水进行处理，产生冷能和热能，从而对污泥处理厂3供热以烘干污泥，同时对用户园区进行民用冷热供应。燃气电厂5用于产生电能，为污水处理厂1、中水厂2、热泵机组4以及园区用户进行电力供应；同时，燃气电厂5产生的热能和冷能用于民用冷热供应。燃气电厂5产生的蒸汽用于民用供热。
[0018]如图1所示，本实用新型的全集成一体化能源系统，包括污水处理厂1、中水厂2、污泥处理3、热泵机组4、燃气电厂5 ;其中，所述电网7-1连接至污水处理厂I的供电端，为污水处理厂I提供一路供电；
[0019]所述污水处理厂I的污水排放管道6-1连接至中水厂2的污水输入端；中水厂2用于对污水处理厂I处理后的污水进行中水处理；中水厂2的排放管道分为第一排放管道6-2和第二排放管道6-3，其中，第一排放管道6-2连接至中水回用管网，进行中水回收利用，第二排放管道6-3连接至所述热泵机组4 ；
[0020]热泵机组4通过第一供热管道8-1连接污泥处理厂3，其供应的热量对污泥处理厂3的污泥进行干化处理；热泵机组4通过第一供冷管道9-1、第四供热管道8-4分别连接至用户园区，为园区用户供冷和供暖；
[0021 ] 燃气电厂5的输入端连接有天然气管道11，燃气电厂5利用天然气发电，燃气电厂5的电力输出通过第一输出电网7-2连接污水处理厂I和中水厂2的供电端，通过第二输出电网7-3连接热泵机组4的供电端，通过第三输出电网7-4连接至用户园区供电；燃气电厂5的热量输出端通过第二供热管道8-2连接污泥处理厂3，用以对污泥的干化处理提供热源；燃气电厂的热能输出端通过第三供热管道8-3连接至用户园区为用户供热；燃气电厂5的供冷输出端通过第二供冷管道9-2连接至用户园区为用户供冷；燃气电厂5的蒸汽输出端通过蒸汽输出管道10连接至用户园区为用户供汽。
[0022]本实用新型的全集成一体化能源系统的工作原理如下:
[0023]污水处理厂I的污水通过管道6-1进入中水厂2，中水厂2的中水通过管道6-2进行中水回用，通过提高污水处理出水品质和提倡中水回用，确保水资源的最大化利用，同时降低环境污染风险，节约水资源。
[0024]中水厂2的中水通过热泵机组4，热泵机组4产生的热能可通过管道8-4供用户采暖，热泵机组4产生的冷能可通过管道9-1供用户供冷需求，污水处理厂I产生的污泥就地在污泥处理厂3进行干化处理，减少二次污染。通过水源热泵和地源热泵，对市政过程中污水、中水、污泥等产品中的低品位热能进行收集，形成与空气源热泵相比大大廉价的民用冷热供应能力。
[0025]燃气电厂5采用清洁能源天然气11，燃气电厂5产生的电分别通过电网7-2、7_3满足污水处理厂I用电及热泵机组用电需求，通过燃汽轮机组或内燃机组和溴化锂热制冷机组进行冷热电三联供服务，以提升燃气资源利用率，形成灵活的电、热、冷供应机制；通过工业余能的收集和再利用，减少中高品位热能的流失，减少一次能源消耗。
[0026]综上，本实用新型通过将污水处理厂1、中水厂2、污泥处理厂3、热泵机组4及燃气电厂5进行复合一体化布置，减小占地需求，节约土地。
[0027]表1为采用本实用新型后综合资源利用后的优化指标
【权利要求】
1.一种全集成一体化能源系统，其特征在于，包括污水处理厂(I )、中水厂(2)、污泥处理厂(3)、热泵机组(4)、燃气电厂(5);其中，电网(7-1)连接至污水处理厂(I)的供电端； 所述污水处理厂(I)的污水排放管道(6-1)连接至中水厂(2)的污水输入端；中水厂(2)的排放管道分为第一排放管道(6-2)和第二排放管道(6-3)，其中，第一排放管道(6-2)连接至中水回用管网，第二排放管道(6-3)连接热泵机组(4); 所述热泵机组(4 )通过第一供热管道(8-1)连接污泥处理厂(3 )，用于对污泥的烘干供热，热泵机组(4)分别通过第一供冷管道(9-1)、第四供热管道(8-4)连接至用户园区，用于冷热供应； 燃气电厂(5)的输入端连接有天然气管道(11)，燃气电厂(5)的电力输出通过第一输出电网(7-2)连接污水处理厂(I)和中水厂(2)的供电端，该燃气电厂(5)还通过第二输出电网(7-3 )连接热泵机组(4 )的供电端，燃气电厂(5 )还通过第三输出电网(7-4 )连接至用户园区，用于电力供应； 燃气电厂(5 )的热量输出端通过第二供热管道(8-2 )连接污泥处理厂(3 )，用于对污泥的烘干供热；燃气电厂(5 )的热能输出端通过第三供热管道(8-3 )连接至用户园区，用于民用热能供应；燃气电厂(5)的供冷输出端通过第二供冷管道(9-2)连接至用户园区，用于民用供冷； 燃气电厂(5)的蒸汽输出端通过蒸汽输出管道(10)连接至用户园区，用于民用供热。
【文档编号】C02F11/00GK203445613SQ201320407615
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】印建安, 杨凯, 李宏安, 陈党民, 仝都喜, 师一帅, 屈岚, 周明辉, 周国峰 申请人:西安陕鼓动力股份有限公司