一种城市柔性供暖系统的制作方法

本实用新型涉及城市供暖的技术领域，特别是涉及一种城市柔性供暖系统。

背景技术：

我国城市供暖普遍采用集中供暖技术，目前供暖负荷的调整主要根据天气的情况，通过控制系统来调整热电厂的热能输出，但是由于多数热电上网发电，加之热电和供热管网的系统庞大、控制调节反应延迟时间长，很难真正实现热负荷随着热负荷的需求进行实时连续、快速调节，造成管网回水温度偏高，目前多数中型城市二次管网回水温度普遍在60℃以上，造成了热源的大量浪费。随着我国水蒸汽压缩机的大量在工业上的应用，采用水蒸气压缩机技术，实现对供暖的输出热负荷的连续柔性调节，实现按照采暖需求的供暖模式、避免供暖的热能浪费，成为一种可能。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种采用基于水蒸气压缩机的柔性供暖技术，可大幅度降低能源消耗，节省城市供暖的费用的城市柔性供暖系统。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种城市柔性供暖系统，包括供暖回水缓冲罐a，闪蒸罐b、水蒸气压缩机c、循环泵d、冷凝器e、真空装置f、供暖换热器g、回水泵h；

所述回水泵h的进口23连通热力管网回水系统，回水泵h的出口22与供暖回水缓冲罐a的第一进口1相连，供暖回水缓冲罐a的出口3与闪蒸罐b的进口4相连，闪蒸罐b的第一出口5与循环泵d的进口6相连，供暖回水缓冲罐a的第二进口2与循环泵d的溶液出口7连接，形成暖回水缓冲罐a、闪蒸罐b、循环泵d的溶液循环流动管路；

所述闪蒸罐b的第二出口9低压蒸汽与水蒸气压缩机c的进口10相连，用以通入水蒸气压缩机c内部；水蒸气压缩机的出口11通过蒸汽管路与冷凝器e的进口12相连，冷凝器e的出口14与真空装置f的进口16连接，作为不凝气的出口；真空装置f的出口17为外排冷凝气口；

循环泵d的出口8与供暖换热器g的第一进口18连接，供暖换热器g的第二进口20为一次管网高温热水或蒸汽进口，供暖换热器g的出口21为换热后降温水的出口。

优选的，所述水蒸气压缩机c为罗茨式水蒸气压缩机或高速离心式水蒸气压缩机或螺杆式水蒸气压缩机或以上水蒸气压缩机的串联组合。

优选的，所述冷凝器f采用汽液直接混合式冷凝器。

优选的，所述真空装置f为水循环真空泵或机械螺杆式真空泵。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种城市柔性供暖系统，具备以下有益效果：

1、该城市柔性供暖系统，通过对城市供暖的回水进行低温闪蒸，实现了回水温度的降低，加大了回水和换热站的换热温差，提高了换热效率，闪蒸出来的二次蒸汽通过一级或多级串连的水蒸气进行压缩，低压低温蒸汽温度得到提升、焓值升高，变成高品质、高温度蒸汽，高焓值蒸汽通过与管网的回水进行直接接触式换热，进而将蒸汽液化后与回水混合，提高了回水温度，由于水蒸气压缩机输出热能是线性输出，通过调整水蒸气压缩机的输出功率，改变了输出蒸汽热焓，因此可以动态调整管网热回水的温度，进而达到调节供暖水温的目的、可实现了按照供暖需求的热负荷调节，由于采用水蒸气压缩机的动态调整、因此可以保持换热站来自电厂的热负荷的均衡稳定运行，可降低热电厂的运行成本、同时解决了供暖期间热电厂或供暖锅炉大马拉小车、能源浪费的难题。

2、该城市柔性供暖系统，采用水蒸气压缩机调整热负荷的另一个好处在于可充分结合电网波峰波谷电价，电网夜间往往电力供能过剩、浪费较多，电费便宜、而冬季供暖往往夜间气温低、热负荷需求大，因此夜间采用低廉的电价，利用水蒸气压缩机输出供暖热焓，具备较低的能源使用成本，同时电网的电能得到了高效的利用、因此经济性很高。

3、该城市柔性供暖系统，基于水蒸气压缩机的供暖技术、可实现供暖电厂的热电解耦、在当前电力输出过剩的前提下，电能转成热能，提高了电厂的运行效率，从而实现热电厂的效益最大化，提高热电厂经济效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型的一种城市柔性供暖系统，包括供暖回水缓冲罐a，闪蒸罐b、水蒸气压缩机c、循环泵d、冷凝器e、真空装置f、供暖换热器g、回水泵h；其中，供暖回水缓冲罐a、闪蒸罐b、循环泵d、回水泵h、真空装置f、供暖换热器g均为技术成熟的设备，因此技术易于实现，所述回水泵h的进口23连通热力管网回水系统，回水泵h的出口22与供暖回水缓冲罐a的第一进口1相连，供暖回水缓冲罐a的出口3与闪蒸罐b的进口4相连，闪蒸罐b的第一出口5与循环泵d的进口6相连，供暖回水缓冲罐a的进口2与循环泵d的溶液出口7连接，形成暖回水缓冲罐a、闪蒸罐b、循环泵d的溶液循环流动管路；所述闪蒸罐b的第二出口低压蒸汽与水蒸气压缩机c的进口10相连，用以通通入水蒸气压缩机c内部；水蒸气压缩机的出口11通过蒸汽管路与冷凝器e的进口12相连，所述冷凝器e采用汽液直接接触式冷凝的方式，具备换热效率高的特点，冷凝器e的出口14与真空装置f的进口16连接，作为不凝气的出口；真空装置f的出口17为外排冷凝气口；循环泵d的出口8与供暖换热器g的第一进口18连接，供暖换热器g的第二进口20为一次管网高温热水或蒸汽进口，供暖换热器g的出口21为换热后降温水的出口。

循环泵g均采用防腐蚀泵，过流件采用316l、或2205双相钢材料、钛材等。

所述水蒸气压缩机c为罗茨式水蒸气压缩机或高速离心式水蒸气压缩机或螺杆式水蒸气压缩机或以上水蒸气压缩机的串联组合，水蒸汽压缩机是热回收系统对产生的蒸汽通过压缩作用而提高蒸汽温度和压力的关键设备，作用是将低压(或低温)的蒸汽加压升温，以达到工艺或者工程所需的温度和压力要求，水蒸气压缩机可实现达到100℃的蒸汽温升，热负荷输出调节范围大、可实现连续的线性的热能输出。

所述冷凝器f采用汽液直接混合式冷凝器。

所述真空装置f为水循环真空泵或机械螺杆式真空泵。

在使用时，来自热网温度在60℃左右的回水首先经过回水泵h，进入供暖回水缓冲罐a内，与来自循环泵d的循环水混合进入，回水进入闪蒸罐b内，闪蒸罐b为压力容器，罐体顶部为负压区，按照实际运行维持一定的负压，不同的负压产生不同温度的闪蒸蒸汽，产生的蒸汽进入水蒸气压缩机c，水蒸气压缩机c通过增压、压缩作用，将低温低压蒸汽进行升温、压缩、水蒸气热焓得到提升，水蒸气压缩机的进口与闪蒸罐b形成负压区，保证负压蒸汽不断产出，出口蒸汽直接进入冷凝器e内，冷凝器与来自供暖换热器g的溶液进行直接接触式换热，保持蒸汽温度与来自供暖换热器g的溶液温度一定温差，即可将蒸汽冷凝，蒸汽液化成水混合，回水温度升高后，返回供暖系统，其真空装置f与冷凝器e连接，维持从闪蒸罐b到水蒸气压缩机c、冷凝器e内的真空度，保障系统的稳定运行。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。