蒸汽联供系统及其工作方法与流程

1.本技术涉及热泵节能和储热技术领域，具体涉及一种蒸汽联供系统及其工作方法。


背景技术：

2.蒸汽锅炉可以提供高温高压蒸汽，被广泛用于工业和日常生活的各个工艺流程中。现有的锅炉主要是燃煤锅炉、燃气锅炉等燃料锅炉，或是电热锅炉。但是由于燃料锅炉对环境造成严重的污染，随着现在国家对节能环保要求的日益严格，采用清洁燃料及相应新技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的趋势。因此未来工业锅炉产品市场的发展，除了会受到国民经济的发展速度和投资规模等因素的影响之外，也会越来越受到能源政策和节能环保要求的制约。所以今后采用类似热泵蒸汽系统等创新节能技术的锅炉将会得到较快的发展。
3.而目前也有很多热泵蒸汽技术，例如申请号为cn201710630592.9且标题为“一种双热源的两级闪蒸两级压缩式热泵装置及工作方法”的中国发明专利，虽然也提出了基于热泵余热回收的蒸汽供应技术，但是蒸汽的产生依旧要依靠额外的热源，无法避免对于热源的依赖性，这就导致很多时候在众多的无热源的应用场景下无法直接使用。同时为了避免直接使用电锅炉的巨大耗电量，以及在峰谷电下，供电高峰期的高额电价和电锅炉的运行成本。需要考虑一种能够将热泵技术和谷电储存技术结合起来的蒸汽供应技术，一方面保证设备在任何应用场景下都能够安全稳定运行，另一方面降低设备的运行成本，提高蒸汽产生的经济性。申请号为cn201410462127.5且标题为“一种采用熔盐传热储热的清洁能源蒸汽锅炉及其制备蒸汽的方法”的中国发明专利申请披露了一种应用熔盐进行储热的蒸汽供应系统。但是熔盐储热是一种相变储热，具有以下不足：1、相变热比较小，熔点比较低，蓄热密度比较小；2、蓄热介质为晶体盐，使用过程中物相在固态-液态之间转换，目前使用过程的相分离不利因素一直没能攻克，熔盐的相变热会逐渐衰变，定期要更换介质，运行成本较高；3、在放热过程中熔盐容易结块，会出现固态熔盐有大块空隙，蓄热密度和导热系数都降低；4、液态熔盐对换热器铜管、钢管有腐蚀性，换热器必须采用耐腐蚀的材料，这样换热器效率较低。
4.概括来说，现有的热泵蒸汽供应系统具有以下不足：对热源条件以及环境依赖性强；运行不稳定，性能较差；系统使用方式有限；运行耗电量大，峰电时运行成本高；储能物质材料价格昂贵，更换成本大等。为此，本领域需要开发一种基于更加经济可靠储热方式的蒸汽供应系统。


技术实现要素：

5.本技术之目的在于提供一种基于热泵和谷电储热且深度热利用三级闪蒸的蒸汽联供系统。本文所述的蒸汽联供系统主要包括热泵与谷电储热系统、一级闪蒸供汽系统、二级闪蒸供汽系统、热泵回收系统以及三级闪蒸供汽系统。借助热泵与谷电储热系统，可以实
现经济可靠地储热。此外，通过控制一级闪蒸供汽系统、二级闪蒸供汽系统、热泵回收系统以及三级闪蒸供汽系统的工作状态，可实现供应高压、中压、低压蒸汽和高温热水等。需要说明地是，在一种实施方式中，本文所述的蒸汽联供系统可不包括热泵回收系统和三级闪蒸供汽系统。
6.本技术之目的还在于提供一种如上所述的蒸汽联供系统的工作方法。
7.为了解决上述技术问题，本技术提供下述技术方案。
8.在第一方面中，本技术提供一种蒸汽联供系统，其特征在于，所述蒸汽联供系统包括：
9.热泵与谷电储热系统，用于利用空气源和谷电将低温水工质加热成高温水工质，所述热泵与谷电储热系统包括循环水箱、储热补水泵、储热水箱、储热热泵膨胀阀、储热热泵蒸发器和储热热泵压缩机，所述储热水箱内设置有储热热泵冷凝管和电加热器，其中所述循环水箱、储热补水泵和储热水箱依次流体连通，其中所述储热热泵冷凝管、储热热泵膨胀阀、储热热泵蒸发器和储热热泵压缩机形成流体流动回路；
10.一级闪蒸供汽系统，所述一级闪蒸供汽系统包括储热水箱、一级闪蒸循环泵、一级闪蒸减压阀、一级闪蒸罐、一级闪蒸水蒸气压缩机、一级闪蒸排气管、一级闪蒸补水泵、一级闪蒸补水管，其中一级闪蒸罐内设置有一级闪蒸雾化喷嘴，其中储热水箱、一级闪蒸循环泵、一级闪蒸减压阀和一级闪蒸罐依次流体连通，其中一级闪蒸罐和一级闪蒸水蒸气压缩机流体连通，用于向所述一级闪蒸水蒸气压缩机输送待压缩的水蒸气，其中所述一级闪蒸补水管、一级闪蒸补水泵和一级闪蒸水蒸气压缩机依次流体连通，用于向所述一级闪蒸水蒸气压缩机输送外部补充水，其中一级闪蒸排气管与所述一级闪蒸水蒸气压缩机流体连通，用于输送经过压缩的水蒸气；
11.二级闪蒸供汽系统，所述二级闪蒸供汽系统包括一级闪蒸罐、二级闪蒸循环泵、二级闪蒸减压阀、二级闪蒸罐、二级闪蒸水蒸气压缩机、二级闪蒸排气管、二级闪蒸补水泵以及二级闪蒸补水管，其中一级闪蒸罐、二级闪蒸循环泵、二级闪蒸减压阀和二级闪蒸罐依次流体连通，其中二级闪蒸罐和二级闪蒸水蒸气压缩机流体连通，用于向所述二级闪蒸水蒸气压缩机输送待压缩的水蒸气，其中所述二级闪蒸补水管、二级闪蒸补水泵和二级闪蒸水蒸气压缩机依次流体连通，用于向所述二级闪蒸水蒸气压缩机输送外部补充水，其中二级闪蒸排气管与所述二级闪蒸水蒸气压缩机流体连通，用于输送经过压缩的水蒸气；
12.其中，所述二级闪蒸罐、回水循环泵和所述循环水箱依次流体连通。
13.在第一方面的一种实施方式中，所述蒸汽联供系统还包括：
14.热泵回收系统，所述热泵回收系统包括二级闪蒸罐、回水循环泵、循环水箱、热泵蒸发器、热泵膨胀阀、热泵冷凝器、热泵压缩机以及第一回水旁通管，其中二级闪蒸罐、回水循环泵、热泵蒸发器和循环水箱依次流体连通，其中热泵蒸发器、热泵膨胀阀、热泵冷凝器以及热泵压缩机形成流体回路，其中所述回水循环泵通过所述第一回水旁通管与所述热泵冷凝器流体连通；
15.三级闪蒸供汽系统，所述三级闪蒸供汽系统包括二级闪蒸罐、回水循环泵、三级闪蒸减压阀、三级闪蒸罐、三级闪蒸水蒸气压缩机、三级闪蒸排气管、三级闪蒸补水泵以及三级闪蒸补水管，其中二级闪蒸罐、回水循环泵、三级闪蒸减压阀和三级闪蒸罐依次流体连通，其中三级闪蒸罐和三级闪蒸水蒸气压缩机流体连通，用于向所述三级闪蒸水蒸气压缩
机输送待压缩的水蒸气，其中所述三级闪蒸补水管、三级闪蒸补水泵和三级闪蒸水蒸气压缩机依次流体连通，用于向所述三级闪蒸水蒸气压缩机输送外部补充水，其中三级闪蒸排气管与所述三级闪蒸水蒸气压缩机流体连通，用于输送经过压缩的水蒸气。
16.在第一方面的一种实施方式中，所述一级闪蒸供汽系统包括一级闪蒸排气旁通管，该一级闪蒸排气旁通管一端与一级闪蒸罐流体连通，另一端与一级闪蒸排气管流体连通；
17.所述二级闪蒸供汽系统包括二级闪蒸排气旁通管，该二级闪蒸排气旁通管一端与二级闪蒸罐流体连通，另一端与二级闪蒸排气管流体连通。
18.在第一方面的一种实施方式中，所述一级闪蒸供汽系统包括一级闪蒸排水管，用于排出所述一级闪蒸罐中的水。所述二级闪蒸供汽系统包括二级闪蒸排水管，用于排出所述二级闪蒸罐中的水。
19.在第一方面的一种实施方式中，所述三级闪蒸供汽系统包括三级闪蒸排气旁通管，该三级闪蒸排气旁通管一端与三级闪蒸罐流体连通，另一端与三级闪蒸排气管流体连通。所述三级闪蒸供汽系统包括三级闪蒸排水管，用于排出所述三级闪蒸罐中的水。
20.在第一方面的一种实施方式中，所述三级闪蒸供汽系统还包括三级闪蒸循环泵，所述三级闪蒸罐、所述三级闪蒸循环泵和所述热泵蒸发器依次流体连通。
21.在第一方面的一种实施方式中，所述热泵与谷电储热系统包括储热补水泵出水管，用于向所述储热水箱输送外部补充水。所述循环水箱包括循环水箱排水管，用于排出所述循环水箱中的水。所述储热水箱包括储热水箱排水管，用于排出所述储热水箱中的水。
22.在第二方面中，本技术提供如第一方面所述的蒸汽联供系统的工作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
23.s1：在夜晚时，通过空气源和谷电加热所述热泵与谷电储热系统的储热水箱中的水工质，得到第一高温水工质；
24.s2：在需要供应蒸汽时，利用一级闪蒸供汽系统和二级闪蒸供汽系统对所述第一高温水工质进行闪蒸，得到高温高压或者中温中压水蒸气；
25.其中，在步骤s1中，来自循环水箱的低温水工质不与储热水箱中的高温水工质混合。
26.在第二方面的一种实施方式中，所述方法包括以下步骤：
27.s1：在夜晚时，通过空气源和谷电加热所述热泵与谷电储热系统的储热水箱中的水工质，得到第一高温水工质；
28.s2：在需要供应蒸汽时，利用一级闪蒸供汽系统和二级闪蒸供汽系统对所述第一高温水工质进行闪蒸，得到高温高压或者中温中压水蒸气；
29.s3：利用三级闪蒸供汽系统对来自热泵冷凝器的第二高温水工质进行闪蒸，得到低温低压水蒸气；
30.其中，在步骤s1中，来自循环水箱的低温水工质不与储热水箱中的高温水工质混合。
31.与现有技术相比，本发明的积极效果如下所述。
32.1.通过使用空气源热泵进行储热，先将储热水箱内热水加热到120℃，实现第一级中温储热，可以有效地利用空气源热泵的性能优势，减少电能的消耗，降低运行成本和费
用，空气源是一种普遍存在的热源，有效地解决了应用生产场地对热源的依赖。
33.2.通过使用谷电储热，在夜晚城市用电的低谷期，通过电加热的方式储存热能，将储热水箱中被空气源热泵加热到120℃的热水进一步的深入加热到200℃以上，实现第二级高温储热，提高了储热的温度品位，有效地解决了应用生产场地对热源的依赖，在众多的无热源的应用场景下也可以直接使用。
34.3.空气源热泵储热和电加热储热的结合有效地实现了热水从低温到高温不同温度范围的储热能力，降低了储热能耗。
35.4.通过使用200℃以上的高温高压热水进行储热，水工质价格便宜，使用成本低，并对水箱无腐蚀，有效地避免了熔盐储热的高额使用成本。
36.5.通过直接将200℃以上的高温高压热水进行闪蒸的方式，来产生高温高压蒸汽，有效地避免熔盐储热需要的换热温差和换热系统，提高了产汽效率也降低了设备成本。
37.6.通过多级闪蒸并耦合水蒸气压缩机的方式，不仅可以满足180℃以上的高温高压蒸汽的需求，也可以满足120-180℃的中温中压蒸汽的需求，还可以满足80-120℃附近的低温低压蒸汽的需求，满足了几乎工业供热所有范围内的蒸汽需求，大大的扩展了蒸汽的供应范围和适用的应用场景。
38.7.多级闪蒸的方法可以将200℃以上的高温热水利用至温度降低到80℃以下，实现120℃以上的温差利用，充分并且深度地利用了谷电储存的热量，大大的提高了储热利用率。
39.8.同时配备热泵回收系统，将第二级闪蒸后的热水进一步的通过热泵进行回收利用，提高了储热的利用率，实现了储热的深度利用。
附图说明
40.图1显示根据本技术的一种实施方式的蒸汽联供系统。
41.附图中的附图标记如下：
42.10循环水箱，11第一截止阀，12循环水箱排水管，13第二截止阀，14循环水箱出水管；
43.31储热热泵蒸发管，32储热热泵压缩机，33储热热泵排气管，34储热热泵冷凝管，35储热热泵回液管，36储热热泵膨胀阀，37储热热泵进液管，38储热热泵蒸发器，39第三截止阀，40储热补水泵，41储热补水泵出水管，42第四截止阀，43储热水箱，44电加热器，45储热水箱排水管，46第五截止阀，47储热补水管；
44.50一级闪蒸第一截止阀，51一级闪蒸循环泵，52一级闪蒸循环管，53一级闪蒸减压阀，54一级闪蒸第二截止阀，55一级闪蒸罐，56一级闪蒸雾化喷嘴，57一级闪蒸进气管，58一级闪蒸第三截止阀，59一级闪蒸水蒸气压缩机，60一级闪蒸排气管，61一级闪蒸第四截止阀，62一级闪蒸排气旁通管，63一级闪蒸第五截止阀，64一级闪蒸补水泵，65一级闪蒸补水管，66一级闪蒸第六截止阀，67一级闪蒸排水管，
45.70二级闪蒸第一截止阀，71二级闪蒸循环泵，72二级闪蒸循环管，73二级闪蒸减压阀，74二级闪蒸第二截止阀，75二级闪蒸罐，76二级闪蒸雾化喷嘴，77二级闪蒸进气管，78二级闪蒸第三截止阀，79二级闪蒸水蒸气压缩机，80二级闪蒸排气管，81二级闪蒸第四截止阀，82二级闪蒸排气旁通管，83二级闪蒸第五截止阀，84二级闪蒸补水泵，85二级闪蒸补水
管，86二级闪蒸第六截止阀，87二级闪蒸排水管，
46.90第六截止阀，91回水循环泵，92第一回水管，93第七截止阀，94第二回水管，95第八截止阀，96第九截止阀，97第一回水旁通管，98热泵蒸发管，99热泵压缩机，100热泵排气管，101热泵冷凝器，102高温出水管，103热泵回液管，104热泵膨胀阀，105热泵进液管，106热泵蒸发器，,
47.113三级闪蒸减压阀，114三级闪蒸第一截止阀，115三级闪蒸罐，
48.116三级闪蒸雾化喷嘴，117三级闪蒸进气管，118三级闪蒸第二截止阀，119三级闪蒸水蒸气压缩机，120三级闪蒸排气管，121三级闪蒸第三截止阀，122三级闪蒸排气旁通管，123三级闪蒸第四截止阀，124三级闪蒸补水泵，125三级闪蒸补水管，126三级闪蒸第五截止阀，127三级闪蒸排水管，128三级闪蒸第六截止阀，129三级闪蒸回水管，130三级闪蒸循环泵，131三级闪蒸第七截止阀，132三级闪蒸循环泵出水管。
具体实施方式
49.除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
50.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
51.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是相连，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.下面将结合附图和本技术的实施例，对本技术的技术方案进行清楚和完整的描述。
54.参考图1，本技术首先提供一种基于经济可靠的热泵和谷电储热的蒸汽联供系统，其主要包括热泵与谷电储热系统、一级闪蒸供汽系统、二级闪蒸供汽系统、热泵回收系统以及三级闪蒸供汽系统。热泵与谷电储热系统和一级闪蒸供汽系统通过储热水箱43相连，在储热水箱43里有储热热泵冷凝管34和电加热器44。热泵与谷电储热系统和热泵回收系统通过循环水箱10相连。一级闪蒸供汽系统和二级闪蒸供汽系统通过一级闪蒸罐55相连。二级闪蒸供汽系统和热泵回收系统通过二级闪蒸罐75相连。三级闪蒸供汽系统和热泵回收系统通过第一回水管92和高温出水管102相连。
55.在一种具体实施方式中，热泵与谷电储热系统包括循环水箱10、第一截止阀11、循
环水箱排水管12、第二截止阀13、循环水箱出水管14、储热热泵蒸发管31、储热热泵压缩机32、储热热泵排气管33、储热热泵冷凝管34、储热热泵回液管35、储热热泵膨胀阀36、储热热泵进液管37、储热热泵蒸发器38、第三截止阀39、储热补水泵40、储热补水泵出水管41、第四截止阀42、储热水箱43、电加热器44、储热水箱排水管45、第五截止阀46和储热补水管47。
56.在该实施方式中，循环水箱10通过循环水箱出水管14与储热补水泵40连接，储热补水泵40通过储热补水泵出水管41与储热水箱43连接。循环水箱出水管14上设置有第二截止阀13，储热补水泵出水管41上设置有第四截止阀42。这样，循环水箱10中的水工质可输送至储热水箱43中。循环水箱10同时还可与循环水箱排水管12流体连通，用于排出循环水箱10中的水。循环水箱排水管12上可设置第一截止阀11。当循环水箱10中的水不足时，还可通过储热补水管47经过储热补水泵40向储热水箱43输送外部的补充水。储热补水管47上可设置第三截止阀39。
57.在该实施方式中，储热水箱43中可设置有储热热泵冷凝管34和电加热器44，用于通过热泵工质的冷凝或者电加热来加热储热水箱43中的水工质。储热热泵冷凝管34通过储热热泵回液管35与储热热泵膨胀阀36连接，储热热泵膨胀阀36通过储热热泵进液管37与储热热泵蒸发器38连接，储热热泵蒸发器38通过储热热泵蒸发管31与储热热泵压缩机32连接，储热热泵压缩机32通过储热热泵排气管33与储热热泵冷凝管34连接，形成流体流动回路。储热水箱43可与储热水箱排水管45连接，用于排出储热水箱43中的高温热水。储热水箱排水管45通常可设置在储热水箱43底部，且储热水箱排水管45上可设置第五截止阀46。
58.在一种具体实施方式中，一级闪蒸供汽系统包括储热水箱43、一级闪蒸第一截止阀50、一级闪蒸循环泵51、一级闪蒸循环管52、一级闪蒸减压阀53、一级闪蒸第二截止阀54、一级闪蒸罐55、一级闪蒸雾化喷嘴56、一级闪蒸进气管57、一级闪蒸第三截止阀58、一级闪蒸水蒸气压缩机59、一级闪蒸排气管60、一级闪蒸第四截止阀61、一级闪蒸排气旁通管62、一级闪蒸第五截止阀63、一级闪蒸补水泵64、一级闪蒸补水管65、一级闪蒸第六截止阀66和一级闪蒸排水管67。
59.在该实施方式中，储热水箱43与一级闪蒸循环泵51连接，它们的连接管路上设置有一级闪蒸第一截止阀50。一级闪蒸循环泵51通过一级闪蒸循环管52与一级闪蒸减压阀53连接。一级闪蒸减压阀53与一级闪蒸罐55连接，它们的连接管路上设置有一级闪蒸第二截止阀54，用于向一级闪蒸罐55输送待闪蒸的水。一级闪蒸罐55内设置有一级闪蒸雾化喷嘴56，用于对水进行闪蒸。
60.在该实施方式中，一级闪蒸罐55通过一级闪蒸进气管57与一级闪蒸水蒸气压缩机59连接，向一级闪蒸水蒸气压缩机59输送待压缩的水蒸气。一级闪蒸进气管57上设置有一级闪蒸第三截止阀58。一级闪蒸补水泵64进水端可与一级闪蒸补水管65连接，出水端与一级闪蒸水蒸气压缩机59连接，向一级闪蒸水蒸气压缩机59补充水。一级闪蒸补水泵64与一级闪蒸水蒸气压缩机59连接的管路上可设置有一级闪蒸第五截止阀63。
61.在该实施方式中，一级闪蒸罐55还可通过一级闪蒸排气旁通管62与一级闪蒸排气管60流体连通。一级闪蒸排气旁通管62上可设置有一级闪蒸第四截止阀61。在该实施方式中，一级闪蒸罐55还可与一级闪蒸排水管67连接，用于排出一级闪蒸罐55中的水。一级闪蒸排水管67上可设置有一级闪蒸第六截止阀66。
62.在一种具体实施方式中，二级闪蒸供汽系统包括一级闪蒸罐55、二级闪蒸第一截
止阀70、二级闪蒸循环泵71、二级闪蒸循环管72、二级闪蒸减压阀73、二级闪蒸第二截止阀74、二级闪蒸罐75、二级闪蒸雾化喷嘴76、二级闪蒸进气管77、二级闪蒸第三截止阀78、二级闪蒸水蒸气压缩机79、二级闪蒸排气管80、二级闪蒸第四截止阀81、二级闪蒸排气旁通管82、二级闪蒸第五截止阀83、二级闪蒸补水泵84、二级闪蒸补水管85、二级闪蒸第六截止阀86和二级闪蒸排水管87。
63.在该实施方式中，一级闪蒸罐55与二级闪蒸循环泵71连接，它们的连接管路上设置有二级闪蒸第一截止阀70。二级闪蒸循环泵71通过二级闪蒸循环管72与二级闪蒸减压阀73连接，二级闪蒸减压阀73与二级闪蒸罐75连接，用于向二级闪蒸罐75输送待闪蒸的水。二级闪蒸减压阀73与二级闪蒸罐75的连接管路上设置有二级闪蒸第二截止阀74。二级闪蒸罐75内设置有二级闪蒸雾化喷嘴76，用于对水进行闪蒸。
64.在该实施方式中，二级闪蒸罐75通过二级闪蒸进气管77与二级闪蒸水蒸气压缩机79连接，向二级闪蒸水蒸气压缩机79输送待压缩的水蒸气。二级闪蒸进气管77上设置有二级闪蒸第三截止阀78。二级闪蒸补水泵84进水端可与二级闪蒸补水管85连接，出水端与二级闪蒸水蒸气压缩机79连接，向二级闪蒸水蒸气压缩机79补充水。二级闪蒸补水泵84与二级闪蒸水蒸气压缩机89连接的管路上可设置有二级闪蒸第五截止阀83。
65.在该实施方式中，二级闪蒸罐75还可通过二级闪蒸排气旁通管82与二级闪蒸排气管80流体连通。二级闪蒸排气旁通管82上可设置有二级闪蒸第四截止阀81。在该实施方式中，二级闪蒸罐75还可与二级闪蒸排水管87连接，用于排出二级闪蒸罐75中的水。二级闪蒸排水管87上可设置有二级闪蒸第六截止阀86。
66.在一种具体实施方式中，热泵回收系统包括循环水箱10、二级闪蒸罐75、第六截止阀90、回水循环泵91、第一回水管92、第七截止阀93、第二回水管94、第八截止阀95、第九截止阀96、第一回水旁通管97、热泵蒸发管98、热泵压缩机99、热泵排气管100、热泵冷凝器101、高温出水管102、热泵回液管103、热泵膨胀阀104、热泵进液管105和热泵蒸发器106。
67.在该实施方式中，二级闪蒸罐75与回水循环泵91连接，回水循环泵91通过第一回水管92与热泵蒸发器106连接，热泵蒸发器106通过第二回水管94与循环水箱10连接。二级闪蒸罐75与回水循环泵91的连接管路上设置有第六截止阀90，第一回水管92上设置有第七截止阀93，第二回水管94上设置有第八截止阀95。
68.在该实施方式中，回水循环泵91还可通过第一回水管92和第一回水旁通管97与热泵冷凝器101连接，且第一回水旁通管97上可设置有第九截止阀96。热泵冷凝器101可通过高温出水管102与下文所述的三级闪蒸减压阀73连接。在该实施方式中，热泵蒸发器106还可通过热泵蒸发管98与热泵压缩机99连接，热泵压缩机99通过热泵排气管100与热泵冷凝器101连接，热泵冷凝器101通过热泵回液管103与热泵膨胀阀104连接，热泵膨胀阀104通过热泵进液管105与热泵蒸发器106连接，形成流体流动回路。
69.在一种具体实施方式中，三级闪蒸供汽系统包括第一回水管92、高温出水管102、三级闪蒸减压阀113、三级闪蒸第一截止阀114、三级闪蒸罐115、三级闪蒸雾化喷嘴116、三级闪蒸进气管117、三级闪蒸第二截止阀118、三级闪蒸水蒸气压缩机119、三级闪蒸排气管120、三级闪蒸第三截止阀121、三级闪蒸排气旁通管122、三级闪蒸第四截止阀123、三级闪蒸补水泵124、三级闪蒸补水管125、三级闪蒸第五截止阀126、三级闪蒸排水管127、三级闪蒸第六截止阀128、三级闪蒸回水管129、三级闪蒸循环泵130和三级闪蒸第七截止阀131。
70.在该实施方式中，三级闪蒸减压阀113进水端通过第一回水管92与回水循环泵91连接，出水端与三级闪蒸罐115连接，用于向三级闪蒸罐115输送待闪蒸的水。三级闪蒸减压阀113与三级闪蒸罐115的连接管路上设置有三级闪蒸第一截止阀114。三级闪蒸罐115内设置有三级闪蒸雾化喷嘴116，用于对水进行闪蒸。
71.在该实施方式中，三级闪蒸罐115通过三级闪蒸进气管117与三级闪蒸水蒸气压缩机119连接，向三级闪蒸水蒸气压缩机119输送待压缩的水蒸气。三级闪蒸进气管117上设置有三级闪蒸第二截止阀118。三级闪蒸补水泵124进水端可与三级闪蒸补水管125连接，出水端与三级闪蒸水蒸气压缩机119连接，向三级闪蒸水蒸气压缩机119补充水。三级闪蒸补水泵124与三级闪蒸水蒸气压缩机129连接的管路上可设置有三级闪蒸第四截止阀123。
72.在该实施方式中，三级闪蒸罐115还可通过三级闪蒸排气旁通管122与三级闪蒸排气管120流体连通。三级闪蒸排气旁通管122上可设置有三级闪蒸第三截止阀121。在该实施方式中，三级闪蒸罐115还可与三级闪蒸排水管127连接，用于排出三级闪蒸罐115中的水。三级闪蒸排水管127上可设置有三级闪蒸第五截止阀126。
73.在一种优选的实施方式中，三级闪蒸罐115还可通过三级闪蒸回水管129与三级闪蒸循环泵130连接，且三级闪蒸回水管129上可设置有三级闪蒸第六截止阀128。三级闪蒸循环泵130的出水端可通过三级闪蒸循环泵出水管132与第一回水管92流体连通，进而与热泵蒸发器106连接。三级闪蒸循环泵出水管132上可设置三级闪蒸第七截止阀131。
74.接下来，将详细描述本文所述的蒸汽联供系统的工作方法。
75.在一种实施方式中，可以在夜晚时先通过空气源热泵加热的方式将储热水箱43内的水工质加热到120℃，实现第一级储热。然后通过谷电加热的方式将热水温度加热到200℃以上，储存高温高压热水，实现第二级储热。在白天使用时首先通过两级闪蒸并耦合相应的水蒸气压缩机，分别供应高温高压蒸汽、中温中压蒸汽和低温低压蒸汽等不同压力和温度级别的水蒸气，来满足不同的工况需求。同时，两级闪蒸后的水工质还可以通过热泵回收系统进一步地深度回收热量，供应高温高压热水，并结合三级闪蒸供汽系统的闪蒸并耦合相应的水蒸气压缩机，再一次实现高温高压蒸汽的供应。在该实施方式中，两级闪蒸指一级闪蒸供汽系统和二级闪蒸供汽系统中的闪蒸。
76.在另一种实施方式中，在夜晚时，电价便宜，电负荷充足，热泵与谷电储热系统首先工作，打开第二截止阀13和第四截止阀42，通过循环水箱出水管14、储热补水泵40和储热补水泵出水管41将循环水箱10里面白天存储的低温水工质输送入储热水箱43。然后关闭第二截止阀13，打开第三截止阀39，再往储热水箱43里补充部分水工质，保证储热水箱43里存储充足的水工质，然后针对储热水箱43里面储存的水工质进行加热。首先是空气源热泵工作，工质流经储热热泵膨胀阀36、储热热泵蒸发器38、储热热泵压缩机32和储热热泵冷凝管34，形成一个完整的循环。在储热热泵蒸发器38中实现从空气中取热，在储热热泵冷凝管34中冷凝放热，加热储热水箱43中的水工质，使其温度加热到120℃附近，实现第一级加热。然后谷电加热系统工作，通过电加热器44加热储热水箱43的水工质，将其温度加热到200℃以上，相应压力在1.555mpa以上，并保持储热水箱43内的水工质大部分以液态形式存在，仅有少量以蒸汽形式存在，利用高温高压水工质实现谷电储热。
77.在白天峰电时，需要使用水蒸气的时候，首先一级闪蒸供汽系统工作，打开一级闪蒸第一截止阀50和一级闪蒸第二截止阀54，调整一级闪蒸减压阀53的开度，通过一级闪蒸
循环泵51和一级闪蒸循环管52将储热水箱43里面储存的200℃以上的高温高压水工质流经一级闪蒸雾化喷嘴56送入一级闪蒸罐55内，在一级闪蒸罐55内降压闪蒸，产生温度在180℃压力在1.003mpa附近的高温高压蒸汽，和温度在180℃压力在1.003mpa的高温高压饱和水。根据用户需求不同，所产生的温度在180℃压力在1.003mpa附近的高温高压蒸汽有两种供应方式，第一种是关闭一级闪蒸第三截止阀58，打开一级闪蒸第四截止阀61，所产生的温度在180℃压力在1.003mpa附近的高温高压蒸汽通过一级闪蒸进气管57、一级闪蒸排气旁通管62和一级闪蒸排气管60可以直接供给用户使用。第二种是打开一级闪蒸第三截止阀58，关闭一级闪蒸第四截止阀61，所产生的温度在180℃压力在1.003mpa附近的高温高压蒸汽通过一级闪蒸进气管57经过一级闪蒸水蒸气压缩机59压缩后温度和压力进一步提升到200℃和1.555mpa以上通过一级闪蒸排气管60供给用户使用，满足200℃以上的蒸汽用热需求。在一级闪蒸水蒸气压缩机59压缩的过程中，还需要打开一级闪蒸第五截止阀63，外部补充水通过一级闪蒸补水管65和一级闪蒸补水泵64流入一级闪蒸水蒸气压缩机59的压缩腔内，来降低压缩过程的过热度，保证压缩过程的安全高效。
78.一级闪蒸供汽系统工作后，二级闪蒸供汽系统开始工作，打开二级闪蒸第一截止阀70和二级闪蒸第二截止阀74，调整二级闪蒸减压阀73的开度，通过二级闪蒸循环泵71和二级闪蒸循环管72将一级闪蒸罐55里面储存的180℃的高温高压水工质流经二级闪蒸雾化喷嘴76送入二级闪蒸罐75内，在二级闪蒸罐75内降压闪蒸，产生温度在120-160℃压力在0.199-0.618mpa附近的蒸汽，和温度在120-160℃压力在0.199-0.618mpa的饱和水。根据用户需求不同，所产生的温度在120-160℃压力在0.199-0.618mpa附近的蒸汽有两种供应方式。第一种是关闭二级闪蒸第三截止阀78，打开二级闪蒸第四截止阀81，所产生的温度在120-160℃压力在0.199-0.618mpa附近的蒸汽通过二级闪蒸进气管77、二级闪蒸排气旁通管82和二级闪蒸排气管80可以直接供给用户使用。第二种是打开二级闪蒸第三截止阀78，关闭二级闪蒸第四截止阀81，所产生的温度在120-160℃压力在0.199-0.618mpa附近的蒸汽通过二级闪蒸进气管77经过二级闪蒸水蒸气压缩机79压缩后温度和压力进一步提升到180℃和1.003mpa以上通过二级闪蒸排气管80供给用户使用，满足180℃以上的蒸汽用热需求，在二级闪蒸水蒸气压缩机79压缩的过程中，还需要打开二级闪蒸第五截止阀83，外部补充水通二级闪蒸补水泵84和二级闪蒸补水管85流入二级闪蒸水蒸气压缩机79的压缩腔内，来降低压缩过程的过热度，保证压缩过程的安全高效。
79.二级闪蒸供汽系统工作后，热泵回收系统可以根据用户需求蒸汽量的不同选择热泵回收系统不工作和热泵加热后供高温热水两种模式。第一种是热泵回收系统不工作模式，打开第六截止阀90、第七截止阀93和第八截止阀95，关闭第九截止阀96，二级闪蒸罐75内的120℃附近的饱和水通过回水循环泵91、第一回水管92和第二回水管94流经热泵蒸发器106直接流入循环水箱10内储存起来。第二种是热泵加热后供高温热水模式，打开第六截止阀90、第七截止阀93、第八截止阀95和第九截止阀96，并调整第七截止阀93和第九截止阀96的开度，合理匹配流经热泵蒸发器106和热泵冷凝器101的120℃附近的水流量。然后热泵回收系统工作，热泵工质在热泵蒸发器106内吸收120℃附近的饱和水的热量蒸发，通过热泵蒸发管98流入热泵压缩机99，被压缩升温升压后，通过热泵排气管100流入热泵冷凝器101内，在热泵冷凝器101内冷凝加热流经热泵冷凝器101的120℃附近的饱和水，使其温度升高到120℃以上后通过高温出水管102供给三级闪蒸供汽系统使用。冷凝后的热泵工质通
过热泵回液管103流经热泵膨胀阀104，降温降压后通过热泵进液管105流入热泵蒸发器106内，形成一个完整的循环。流经热泵冷凝器101的120℃附近的饱和水在热泵冷凝器101内放热后，热量被进一步的回收，温度进一步的降低至80℃附近，通过第二回水管94流入循环水箱10内被储存起来。
80.在热泵加热后供高温热水模式下时，热泵回收系统开始工作。三级闪蒸供汽系统开始工作，打开三级闪蒸第一截止阀114，调整三级闪蒸减压阀113的开度，通过高温出水管102将来自热泵冷凝器101温度在120℃以上的高温水工质流经三级闪蒸雾化喷嘴116送入三级闪蒸罐115内，在三级闪蒸罐115内降压闪蒸，产生温度在120℃压力在0.101mpa附近的低温低压蒸汽，和温度在120℃压力在0.101mpa的低温饱和水。根据用户需求不同，所产生的温度在120℃压力在0.101mpa附近的低温低压蒸汽有两种供应方式，第一种是关闭三级闪蒸第二截止阀118，打开三级闪蒸第三截止阀121，所产生的温度在120℃压力在0.101mpa附近的低温低压蒸汽通过三级闪蒸进气管117、三级闪蒸排气旁通管122和三级闪蒸排气管120可以直接供给用户使用。第二种是打开三级闪蒸第二截止阀118，关闭三级闪蒸第三截止阀121，所产生的温度在120℃压力在0.101mpa附近的低温低压蒸汽通过三级闪蒸进气管117经过三级闪蒸水蒸气压缩机119压缩后温度和压力进一步提升到120℃和0.199mpa以上通过三级闪蒸排气管120供给用户使用，满足120℃以上的蒸汽用热需求。在三级闪蒸水蒸气压缩机119压缩的过程中，还需要打开三级闪蒸第四截止阀123，外部补充水通三级闪蒸补水泵124和三级闪蒸补水管125流入三级闪蒸水蒸气压缩机119的压缩腔内，来降低压缩过程的过热度，保证压缩过程的安全高效。三级闪蒸供汽系统工作后，打开三级闪蒸第六截止阀128和三级闪蒸第七截止阀131，三级闪蒸罐115内温度在120℃压力在0.101mpa的低温饱和水通过三级闪蒸回水管129和三级闪蒸循环泵130流入第一回水管92中，和来自二级闪蒸罐75的水工质混合。
81.白天时，整个蒸汽联供系统不断地运行保证白天蒸汽的供应，储热水箱43内储存的200℃以上的高温高压水工质不断被消耗产生不同温度和压力的蒸汽来满足不同用户的需求，循环水箱10内储存的低温水工质也不断的增多，在白天供热完成后，储热水箱43内储存的200℃以上的高温高压水工质被消耗完，循环水箱10内也储存了大量回流的低温水工质，晚上的时候打开第二截止阀13和第四截止阀42，通过循环水箱出水管14、储热补水泵40和储热补水管41将循环水箱10内的低温水工质再送回到储热水箱43内，然后打开第三截止阀39，通过储热补水泵40和储热补水管41补充消耗的水工质，并通过热泵储热系统和谷电储热系统在夜晚谷电时进行加热，这样在白天运行的时候，回流的低温水工质储存在循环水箱10内不会和储热水箱43内的高温水工质混合，从而不会降低储热水箱43内水工质的温度，也就保证了储热水箱43内水工质的高温和充足的产气量，使得整个系统更加高效。
82.上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本技术不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本技术披露的内容，在不脱离本技术范围和精神的情况下做出的改进和修改都本技术的范围之内。