本發(fā)明屬于電廠乏汽余熱利用領(lǐng)域，具體涉及利用土壤跨季節(jié)蓄取電廠乏汽余熱的熱泵供熱系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

土壤源熱泵技術(shù)比較成熟，應(yīng)用條件要求全年冷、熱負(fù)荷盡量均衡，因此主要用于夏熱冬冷地區(qū)。而對于寒冷地區(qū)及嚴(yán)寒地區(qū)，冬季熱負(fù)荷需求遠(yuǎn)大于夏季冷負(fù)荷需求，土壤源熱泵技術(shù)應(yīng)用受到限制。這些地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組較多，常規(guī)的熱電聯(lián)產(chǎn)方式也面臨供熱能力不足的問題。電廠蘊(yùn)含豐富的汽輪機(jī)乏汽余熱資源，若將夏季汽輪機(jī)排放的乏汽余熱蓄存至土壤中，則可有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)補(bǔ)熱以平衡冬季用熱需求，使得該地區(qū)應(yīng)用土壤源熱泵技術(shù)成為可能。同時(shí)，通過回收利用乏汽余熱，電廠的供熱能力也將得到大幅提升。

常規(guī)的土壤源熱泵技術(shù)冬季采用電動(dòng)壓縮式熱泵提取土壤蓄熱量，耗電量較大。太陽能-土壤源熱泵聯(lián)合運(yùn)行的系統(tǒng)，夏季通過太陽能集熱器為土壤補(bǔ)熱，雖然能避免全年熱失衡的問題，但系統(tǒng)投資較大、占地面積大，且天氣不佳的情況下系統(tǒng)耗電量還會進(jìn)一步增加，系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用仍然較高。而若熱力站采用高溫?zé)崴碗娏ψ鳛轵?qū)動(dòng)力的熱電雙驅(qū)機(jī)組提取土壤蓄熱量，其能效高于電動(dòng)壓縮式熱泵，從而降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。在夏季，利用土壤換熱后的低溫回水冷卻乏汽，增大了機(jī)組的發(fā)電能力，同時(shí)通過回收乏汽余熱，利用既有集中供熱管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)土壤補(bǔ)熱大幅降低了系統(tǒng)投資，可使得系統(tǒng)供熱能力、供熱能效、供熱經(jīng)濟(jì)性等方面均有顯著提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決常規(guī)土壤源熱泵應(yīng)用條件受限、電廠供熱能力不足、系統(tǒng)耗電量大、夏季影響發(fā)電量大、系統(tǒng)投資大、占地面積大等技術(shù)問題，本發(fā)明提出將電廠乏汽余熱利用和土壤跨季節(jié)蓄熱有機(jī)結(jié)合，提供一種適用于寒冷或嚴(yán)寒地區(qū)的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱新方法。該方法以熱電雙驅(qū)機(jī)組(含吸收式熱泵模塊和壓縮式熱泵模塊)替代傳統(tǒng)電動(dòng)壓縮式熱泵，提取土壤蓄存熱量加熱二次網(wǎng)熱網(wǎng)水，供熱能力得到大幅提高。降低了冬季供熱的耗電量，夏季利用既有集中熱網(wǎng)引入低溫回水回收電廠汽輪機(jī)乏汽余熱，一方面增加了機(jī)組發(fā)電能力，另一方面節(jié)約了系統(tǒng)投資。全年系統(tǒng)整體運(yùn)行能效得到大幅提升。

為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

利用土壤跨季節(jié)蓄取電廠乏汽余熱的熱泵供熱方法，該方法在夏季利用既有集中供熱管網(wǎng)將汽輪機(jī)組排放的乏汽余熱送至熱力站并蓄存于土壤，在冬季由熱電雙驅(qū)機(jī)組提取夏季蓄存于土壤的熱量來供熱，具體包括以下流程：

1)在冬季供熱工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組抽汽引入熱網(wǎng)加熱器加熱熱網(wǎng)水，抽汽放熱后凝結(jié)水返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)入凝汽器凝結(jié)并釋放熱量，由冷卻塔散至環(huán)境中，乏汽凝結(jié)水返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；

對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，一次網(wǎng)回水返回電廠由熱網(wǎng)加熱器加熱成高溫?zé)崴笏椭翢崃φ荆邷責(zé)崴?qū)動(dòng)熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊提取土壤在夏季蓄存的熱量加熱二次網(wǎng)回水，然后再與水-水換熱器換熱降溫后返回電廠；二次網(wǎng)回水依次經(jīng)過熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊、水-水換熱器逐級升溫后供給用戶；

對于循環(huán)水系統(tǒng)，循環(huán)水與土壤換熱升溫后，由循環(huán)水泵送入熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊降溫，之后再返回到土壤繼續(xù)換熱，如此反復(fù)循環(huán)；

2)在夏季余熱回收工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)入凝汽器凝結(jié)并釋放熱量加熱一次網(wǎng)回水，乏汽凝結(jié)水返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；

對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，低溫一次網(wǎng)回水進(jìn)入凝汽器與汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)行換熱，一次網(wǎng)回水升溫后送至熱力站，經(jīng)循環(huán)水系統(tǒng)的土壤換熱器與土壤進(jìn)行換熱，降溫后再返回凝汽器與汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)行換熱，如此反復(fù)循環(huán)。

進(jìn)一步的，在一次網(wǎng)回水加熱后驅(qū)動(dòng)熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊的同時(shí)，由電力驅(qū)動(dòng)熱電雙驅(qū)機(jī)組的壓縮式熱泵模塊，共同提取土壤在夏季蓄存的熱量加熱二次網(wǎng)回水，二次網(wǎng)回水先經(jīng)過壓縮式熱泵模塊升溫再進(jìn)入吸收式熱泵模塊升溫。

利用土壤跨季節(jié)蓄取電廠乏汽余熱的熱泵供熱系統(tǒng)，包括提供乏汽的汽輪機(jī)組、回收乏汽余熱的凝汽器、排放過剩余熱的冷卻塔/空冷島、加熱一次網(wǎng)回水的熱網(wǎng)加熱器、提取土壤蓄熱量的熱電雙驅(qū)機(jī)組、熱網(wǎng)換熱的水-水換熱器、與土壤換熱的土壤換熱器以及循環(huán)水泵，以及連接上述各設(shè)備以實(shí)現(xiàn)土壤蓄取乏汽余熱的蒸汽系統(tǒng)、熱網(wǎng)水系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)，其中：

1)在冬季供熱工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組抽汽經(jīng)管道與熱網(wǎng)加熱器抽汽入口連接，抽汽凝結(jié)水經(jīng)過與熱網(wǎng)加熱器抽汽凝結(jié)水出口連接的管道返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；汽輪機(jī)組乏汽經(jīng)管道與凝汽器乏汽入口連接，乏汽凝結(jié)水經(jīng)過與凝汽器乏汽凝結(jié)水出口連接的管道返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；

對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，一次網(wǎng)回水管道依次連接后接至熱網(wǎng)加熱器熱水入口，熱網(wǎng)加熱器熱水出口依次經(jīng)管道連接至熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊發(fā)生器入口，熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊發(fā)生器出口經(jīng)管道與水-水換熱器一次側(cè)熱水入口連接，水-水換熱器一次側(cè)熱水出口經(jīng)管道連接至一次網(wǎng)回水管道，其中，在管道p2、p4、p5、p7、p9中分別設(shè)置閥門v1、v4、v5、v7、v8，在管道p3和管道p6之間連接有旁通管道p23，旁通管道p23中設(shè)置閥門v12，二次網(wǎng)回水管道與熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊冷凝器入口連接，熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊冷凝器出口經(jīng)管道連接熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊吸收器入口，熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊冷凝器出口與水-水換熱器二次側(cè)熱水入口連接，水-水換熱器二次側(cè)熱水出口連接二次網(wǎng)供水管道；所述閥門v1、v4、v5、v7、v8均打開，閥門v12關(guān)閉；

對于循環(huán)水系統(tǒng)，土壤換熱器出口依次通過管道p14、p10連接熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器入口，熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器出口有兩種連接方式，一種是熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器出口通過管道p11連接熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊蒸發(fā)器入口，熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊蒸發(fā)器出口依次經(jīng)管道p12、p13連接土壤換熱器入口；另一種是直接通過管道p12、p13連接土壤換熱器入口；其中，在管道p10上設(shè)置閥門v9，在管道p12中設(shè)置閥門v10，在管道p13中設(shè)置為循環(huán)水系統(tǒng)提供動(dòng)力的循環(huán)水泵8,所述閥門v9、v10均打開；

2)在夏季余熱回收工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組乏汽經(jīng)管道與凝汽器乏汽入口連接，乏汽凝結(jié)水經(jīng)過與凝汽器乏汽凝結(jié)水出口連接的管道返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；

對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，一次網(wǎng)回水管道p1依次經(jīng)閥門v2和管道連接凝汽器熱網(wǎng)水入口，凝汽器熱網(wǎng)水出口依次經(jīng)管道、閥門v3連接一次網(wǎng)回水管道p3，一次網(wǎng)回水管道p3依次經(jīng)旁通管道p23、管道p6、p24、管道p13連接至土壤換熱器入口前的管道上，土壤換熱器出口經(jīng)管道p14、p25連接至一次網(wǎng)回水管道p1，管道p24中設(shè)置閥門v6，管道p25中設(shè)置閥門v11，其中閥門v2、v3、v6、v11、v12均打開，閥門v1、v4、v5、v7、v8、v9、v10均關(guān)閉。

進(jìn)一步的，汽輪機(jī)組可以是一組、兩組或者多組，每組均對應(yīng)設(shè)置一臺凝汽器及一臺熱網(wǎng)加熱器，且汽輪機(jī)組可以是濕冷機(jī)組或間接空冷機(jī)組。

進(jìn)一步的，對濕冷或間接空冷機(jī)組，在凝汽器的熱網(wǎng)水入口管上設(shè)有冷卻水出水管道，在凝汽器的熱網(wǎng)水出口管上設(shè)有冷卻水進(jìn)水管道，并分別設(shè)有用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)回收余熱量的閥門；對空冷機(jī)組，在凝汽器的乏汽進(jìn)口管上設(shè)有乏汽管道，乏汽管道上設(shè)有用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)回收余熱量的閥門。

進(jìn)一步的，在循環(huán)水系統(tǒng)中，循環(huán)水與土壤換熱的土壤換熱器采用多組串聯(lián)形式。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

1.本發(fā)明克服了寒冷或嚴(yán)寒地區(qū)冬夏取存熱量不平衡的問題，將汽輪機(jī)組乏汽余熱用于土壤跨季節(jié)蓄熱，將乏汽余熱利用技術(shù)與土壤源熱泵技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了多種清潔能源互補(bǔ)。

2.通過回收汽輪機(jī)組乏汽余熱，實(shí)現(xiàn)了冬季電廠供熱能力的大幅提升。

3.利用熱電雙驅(qū)機(jī)組提取土壤蓄存熱量，降低了系統(tǒng)耗電量，運(yùn)行成本降低，供熱能效得到進(jìn)一步提升。

4.通過引入低溫回水冷卻汽輪機(jī)組乏汽，提高了夏季電廠發(fā)電能力。

5.利用既有集中供熱管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)夏季土壤補(bǔ)熱，相比傳統(tǒng)土壤源熱泵系統(tǒng)，投資大幅降低且占地少。

附圖說明

圖1為本發(fā)明利用土壤跨季節(jié)蓄取電廠乏汽余熱的供熱系統(tǒng)和方法流程圖(濕冷或間接空冷系統(tǒng))；

圖2為本發(fā)明利用土壤跨季節(jié)蓄取電廠乏汽余熱的供熱系統(tǒng)和方法流程圖(直接空冷系統(tǒng))；

圖3為本發(fā)明利用土壤跨季節(jié)蓄取電廠乏汽余熱的供熱系統(tǒng)和方法流程圖(不含壓縮式熱泵模塊)；

其中：1.汽輪機(jī)組，2.凝汽器，3.冷卻塔/空冷島，4.熱網(wǎng)加熱器，5.熱電雙驅(qū)機(jī)組，6.水-水換熱器，7.土壤換熱器，8.循環(huán)水泵，21.凝汽器熱網(wǎng)水入口，22.凝汽器熱網(wǎng)水出口，23.凝汽器乏汽入口，24.凝汽器乏汽凝結(jié)水出口，41.熱網(wǎng)加熱器熱水入口，42.熱網(wǎng)加熱器熱水出口，43.熱網(wǎng)加熱器抽汽入口，44.熱網(wǎng)加熱器抽汽凝結(jié)水出口，51.熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊發(fā)生器入口，52.熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊發(fā)生器出口，53.熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器入口，54.熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器出口，55.熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊蒸發(fā)器入口，56.熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊蒸發(fā)器出口，57.熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊冷凝器入口，58.熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊冷凝器出口，59.熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊吸收器入口，60.熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊冷凝器出口，61.水-水換熱器一次側(cè)熱水入口，62.水-水換熱器一次側(cè)熱水出口63.水-水換熱器二次側(cè)熱水入口，64.水-水換熱器二次側(cè)熱水出口，71.土壤換熱器入口，72.土壤換熱器出口，ahp.熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊，cp.熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

本發(fā)明是利用土壤跨季節(jié)蓄取電廠乏汽余熱的熱泵供熱系統(tǒng)和方法，該方法在夏季利用既有集中供熱管網(wǎng)將汽輪機(jī)組排放的乏汽余熱送至熱力站并蓄存于土壤，在冬季由熱電雙驅(qū)機(jī)組提取夏季蓄存于土壤的熱量來供熱，該供熱方法的總體流程為：冬季一次網(wǎng)回水由設(shè)置在電廠的熱網(wǎng)加熱器加熱后供出，一次網(wǎng)供水送至熱力站，由高溫?zé)崴碗娏︱?qū)動(dòng)熱電雙驅(qū)機(jī)組提取土壤蓄存熱量供熱。夏季將低溫一次網(wǎng)回水引入電廠回收汽輪機(jī)組乏汽余熱，利用既有集中供熱管網(wǎng)對土壤補(bǔ)熱。具體流程如下：

1)在冬季供熱工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組抽汽引入熱網(wǎng)加熱器加熱熱網(wǎng)水，抽放熱后凝結(jié)水返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)入凝汽器凝結(jié)并釋放熱量，由冷卻塔散至環(huán)境中，乏汽凝結(jié)水返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；

對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，一次網(wǎng)回水返回電廠由熱網(wǎng)加熱器加熱后送至熱力站驅(qū)動(dòng)熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊提取土壤在夏季蓄存的熱量加熱二次網(wǎng)回水，然后再與水-水換熱器換熱降溫后返回電廠；二次網(wǎng)回水依次經(jīng)過熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊、水-水換熱器逐級升溫后供給用戶；

對于循環(huán)水系統(tǒng)，循環(huán)水與土壤換熱升溫后，由循環(huán)水泵送入熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊降溫，之后再返回到土壤繼續(xù)換熱，如此反復(fù)循環(huán)；

2)在夏季余熱回收工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)入凝汽器凝結(jié)并釋放熱量加熱一次網(wǎng)回水，乏汽凝結(jié)水返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；

對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，低溫一次網(wǎng)回水進(jìn)入凝汽器與汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)行換熱，一次網(wǎng)回水升溫后送至熱力站與循環(huán)水系統(tǒng)的土壤換熱器與土壤進(jìn)行換熱，降溫后再返回凝汽器與汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)行換熱，如此反復(fù)循環(huán)。

上述方法中，除了采用一次網(wǎng)回水加熱后驅(qū)動(dòng)熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊，還采用電力驅(qū)動(dòng)熱電雙驅(qū)機(jī)組的壓縮式熱泵模塊，共同提取土壤在夏季蓄存的熱量加熱二次網(wǎng)回水，二次網(wǎng)回水先經(jīng)過壓縮式熱泵模塊升溫再進(jìn)入吸收式熱泵模塊升溫，當(dāng)然，如果二次網(wǎng)供熱需求較低，熱電雙驅(qū)機(jī)組可以只開啟吸收式熱泵模塊，為節(jié)省投資，熱電雙驅(qū)機(jī)組也可以只保留吸收式熱泵模塊。

采用上述方法的供熱系統(tǒng)，包括提供乏汽的汽輪機(jī)組1、回收乏汽余熱的凝汽器2、排放過剩余熱的冷卻塔/空冷島3、加熱一次網(wǎng)回水的熱網(wǎng)加熱器4、提取土壤蓄熱量的熱電雙驅(qū)機(jī)組5、熱網(wǎng)換熱的水-水換熱器6、與土壤換熱的土壤換熱器7以及循環(huán)水泵8，以及連接上述各設(shè)備以實(shí)現(xiàn)土壤蓄取乏汽余熱的蒸汽系統(tǒng)、熱網(wǎng)水系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)，其中：

1)在冬季供熱工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組抽汽經(jīng)管道與熱網(wǎng)加熱器抽汽入口連接，抽汽凝結(jié)水經(jīng)過與熱網(wǎng)加熱器抽汽凝結(jié)水出口連接的管道返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；汽輪機(jī)組乏汽經(jīng)管道與凝汽器乏汽入口連接，乏汽凝結(jié)水經(jīng)過與凝汽器乏汽凝結(jié)水出口連接的管道返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；

對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，一次網(wǎng)回水管道依次連接后接至熱網(wǎng)加熱器熱水入口，熱網(wǎng)加熱器熱水出口依次經(jīng)管道連接至熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊發(fā)生器入口，熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊發(fā)生器出口經(jīng)管道與水-水換熱器一次側(cè)熱水入口連接，水-水換熱器一次側(cè)熱水出口經(jīng)管道連接至一次網(wǎng)回水管道，其中，在管道p2、p4、p5、p7、p9中分別設(shè)置閥門v1、v4、v5、v7、v8，在管道p3和管道p6之間連接有旁通管道p23，旁通管道p23中設(shè)置閥門v12，二次網(wǎng)回水管道與熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊冷凝器入口連接，熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊冷凝器出口經(jīng)管道連接熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊吸收器入口，熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊冷凝器出口與水-水換熱器二次側(cè)熱水入口連接，水-水換熱器二次側(cè)熱水出口連接二次網(wǎng)供水管道；所述閥門v1、v4、v5、v7、v8均打開，閥門v12關(guān)閉；

對于循環(huán)水系統(tǒng)，土壤換熱器出口依次通過管道p14、p10連接熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器入口，熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器出口有兩種連接方式，一種是熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器出口通過管道p11連接熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊蒸發(fā)器入口，熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊蒸發(fā)器出口依次經(jīng)管道p12、p13連接土壤換熱器入口；另一種是直接通過管道p12、p13連接土壤換熱器入口；其中，在管道p10上設(shè)置閥門v9，在管道p12中設(shè)置閥門v10，在管道p13中設(shè)置為循環(huán)水系統(tǒng)提供動(dòng)力的循環(huán)水泵8,所述閥門v9、v10均打開；

2)在夏季余熱回收工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組乏汽經(jīng)管道與凝汽器乏汽入口連接，乏汽凝結(jié)水經(jīng)過與凝汽器乏汽凝結(jié)水出口連接的管道返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)；

對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，一次網(wǎng)回水管道p1依次經(jīng)閥門v2和管道連接凝汽器熱網(wǎng)水入口，凝汽器熱網(wǎng)水出口依次經(jīng)管道、閥門v3連接一次網(wǎng)回水管道p3，一次網(wǎng)回水管道p3依次經(jīng)旁通管道p23、管道p6、p24、p13連接至土壤換熱器入口前的管道上，土壤換熱器出口經(jīng)管道p14、p25連接至一次網(wǎng)回水管道p1，管道p24中設(shè)置閥門v6，管道p25中設(shè)置閥門v11，其中閥門v2、v3、v6、v11、v12均打開，閥門v1、v4、v5、v7、v8、v9、v10均關(guān)閉。

在循環(huán)水系統(tǒng)中，循環(huán)水與土壤換熱的土壤換熱器采用多組串聯(lián)形式。

實(shí)施例1：

如圖1所示，本實(shí)施例針對熱源為濕冷或間接空冷機(jī)組，且二次網(wǎng)供熱參數(shù)較高(如散熱器)的電廠，汽輪機(jī)組(熱源)可以是一組、兩組或者多組，每組均對應(yīng)設(shè)置一臺凝汽器及一臺熱網(wǎng)加熱器。以下一臺汽輪機(jī)組為例進(jìn)行說明，冬季供熱工況和夏季余熱回收工況系統(tǒng)的連接形式如下：

在冬季供熱工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組抽汽進(jìn)入管道p26,管道p26與熱網(wǎng)加熱器抽汽入口43連接，抽汽凝結(jié)水管道p27與熱網(wǎng)加熱器抽汽凝結(jié)水出口44連接，抽汽凝結(jié)水返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)。汽輪機(jī)組乏汽經(jīng)管道p28與凝汽器乏汽入口23連接，乏汽凝結(jié)水管道p29與凝汽器乏汽凝結(jié)水出口24連接，乏汽凝結(jié)水返回電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)。

在冬季供熱工況下，對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，一次網(wǎng)回水管道p1、p2、p3依次連接，在進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器之前經(jīng)三通分為兩路，即管道p4和旁通管道p23，其中，管道p4與熱網(wǎng)加熱器熱水入口41連接，熱網(wǎng)加熱器熱水出口42與管道p5連接，管道p5與管道p23匯合為一次網(wǎng)供水管道p6，至熱力站后經(jīng)三通再分為兩路，即管道p7和管道p24，其中，管道p7與熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊發(fā)生器入口51連接，管道p8分別連接熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊發(fā)生器出口52與水-水換熱器一次側(cè)熱水入口61，管道p9與水-水換熱器一次側(cè)熱水出口62連接，管道p9與管道p25匯合為一次網(wǎng)回水管道p1返回電廠。管道p24經(jīng)三通分別連接管道p12、p13。二次網(wǎng)回水管道p15與熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊冷凝器入口57連接，管道p16分別連接熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊冷凝器出口58和熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊吸收器入口59，管道p17分別連接熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊冷凝器出口60與水-水換熱器二次側(cè)熱水入口63連接，二次網(wǎng)供水管道p18與水-水換熱器二次側(cè)熱水出口64連接；其中，在管道p2、p4、p5、p7、p9中分別設(shè)置閥門v1、v4、v5、v7、v8，在旁通管道p23中設(shè)置閥門v12。

在冬季供熱工況下，對于循環(huán)水系統(tǒng)，管道p10與熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器入口53連接，管道p10上設(shè)置閥門v9，管道p11分別與熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器出口54及熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊蒸發(fā)器入口55連接，管道p12與熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊蒸發(fā)器出口56連接，管道p12上設(shè)置閥門v10，管道p12與管道p24匯合為管道p13，管道p13上設(shè)循環(huán)水泵8為循環(huán)系統(tǒng)提供動(dòng)力，再與土壤換熱器入口71連接，管道p14與土壤換熱器出口72連接，管道p14與管道p25匯合連接管道p10。

在夏季余熱回收工況下，對于蒸汽系統(tǒng)，汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)入管道p28與凝汽器乏汽入口23連接，乏汽凝結(jié)水管道p29與凝汽器乏汽凝結(jié)水出口24連接，乏汽凝結(jié)水返回原凝結(jié)水系統(tǒng)。

在夏季余熱回收工況下，對于熱網(wǎng)水系統(tǒng)，一次網(wǎng)回水管道p1經(jīng)三通與管道p19連接，管道p19與管道p30匯合為管道p20，與凝汽器熱網(wǎng)水入口21連接，管道p21與凝汽器熱網(wǎng)水出口22連接，管道p21經(jīng)三通分為管道p31和管道p22，再經(jīng)三通與管道p3連接。管道p3經(jīng)三通與旁通管道p23連接，再經(jīng)三通與熱網(wǎng)供水管道p6連接。至熱力站后經(jīng)三通與管道p24連接，管道p24再經(jīng)三通與管道p13連接。管道p13與土壤換熱器入口71連接，管道p14與土壤換熱器出口72連接，管道p14經(jīng)三通與管道p25連接，再經(jīng)三通與一次網(wǎng)回水管道p1連接；其中在管道p19、p22、p24、p25上分別設(shè)置閥門v2、v3、v6、v11。

以上所述冬季供熱工況及夏季余熱回收工況的工作過程分別為：

在冬季供熱工況下，汽輪機(jī)組抽汽進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器加熱一次網(wǎng)回水，放熱后抽汽凝結(jié)水回到電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)。汽輪機(jī)組乏汽進(jìn)入凝汽器換熱，換熱后的熱量經(jīng)冷卻塔排放至環(huán)境中，放熱后乏汽凝結(jié)水經(jīng)回到電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)。一次網(wǎng)回水經(jīng)熱網(wǎng)加熱器加熱后供出，送至熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊驅(qū)動(dòng)發(fā)生器，然后再進(jìn)入水-水換熱器換熱，換熱后形成一次網(wǎng)回水返回電廠。二次網(wǎng)回水首先進(jìn)入熱電雙驅(qū)機(jī)組的壓縮式熱泵模塊升溫后，而后進(jìn)入熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊近一步升溫，再經(jīng)水-水換熱器進(jìn)一步升溫后供給用戶。其中，熱電雙驅(qū)機(jī)組的壓縮式熱泵模塊以及吸收式熱泵模塊，由循環(huán)水系統(tǒng)從埋于土壤中的土壤換熱器換熱提取夏季蓄存于土壤中的乏汽余熱，循環(huán)水由土壤換熱器出口經(jīng)循環(huán)水泵先進(jìn)入熱電雙驅(qū)機(jī)組的吸收式熱泵模塊降溫，再進(jìn)入熱電雙驅(qū)機(jī)組的壓縮式熱泵模塊進(jìn)一步降溫，降溫后進(jìn)入土壤換熱器入口，再次與土壤換熱，如此反復(fù)循環(huán)，提取土壤中蓄存的乏汽余熱。其中閥門v1、v4、v5、v7、v8、v9、v10開啟，閥門v2、v3、v6、v11、v12關(guān)閉，通過調(diào)節(jié)閥門v13、v14開度調(diào)節(jié)冷卻塔散熱量。

在夏季余熱回收工況下，汽輪機(jī)組的乏汽進(jìn)入凝汽器換熱，換熱后的熱量用于加熱一次網(wǎng)回水，并送至熱力站以蓄存于土壤中，放熱后乏汽凝結(jié)水經(jīng)回到電廠原凝結(jié)水系統(tǒng)。一次網(wǎng)回水進(jìn)入凝汽器換熱升溫后，依次經(jīng)過管道p22、p3、p23、p6、p24、p13后進(jìn)入土壤換熱器，在土壤換熱器中與土壤換熱后，由土壤換熱器出口72進(jìn)入管道p25，并匯合到一次網(wǎng)回水管道p1后返回電廠。其中閥門v2、v3、v6、v11、v12開啟，閥門v1、v4、v5、v7、v8、v9、v10關(guān)閉，通過調(diào)節(jié)閥門v13、v14開度調(diào)節(jié)冷卻塔散熱量。

實(shí)施例2：

如圖2所示，本實(shí)施例針對直接空冷機(jī)組乏汽余熱利用系統(tǒng)。汽輪機(jī)組(熱源)可以是一組、兩組或者多組，每組均對應(yīng)設(shè)置一臺凝汽器及一臺熱網(wǎng)加熱器。系統(tǒng)主體設(shè)備配置、蒸汽管道、熱網(wǎng)水管道以及循環(huán)水管道連接形式及冬季供熱工況、夏季余熱回收工況系統(tǒng)運(yùn)行方式均與實(shí)施例1相同。

與實(shí)施例1不同之處在于兩者乏汽冷端連接形式不同：實(shí)施例1中多余的乏汽熱量通過冷卻水出水管道p30和冷卻水進(jìn)水管道p31帶走散熱，通過調(diào)節(jié)閥門v13、v14開度調(diào)節(jié)冷卻塔散熱量。而本實(shí)施例中通過在凝汽器的乏汽進(jìn)口管上設(shè)置乏汽管道p31引入空冷島散熱，并在乏汽管道p31上設(shè)置控制閥門v13，通過調(diào)節(jié)閥門v13開度調(diào)節(jié)空冷島散熱量。

實(shí)施例3：

如圖3所示，本實(shí)施例針對二次網(wǎng)供熱參數(shù)較低的系統(tǒng)(如地板輻射采暖)，汽輪機(jī)組(熱源)可以是一組、兩組或者多組，每組均對應(yīng)設(shè)置一臺凝汽器及一臺熱網(wǎng)加熱器。系統(tǒng)蒸汽管道、熱網(wǎng)水管道連接形式及冬季供熱工況、夏季余熱回收工況系統(tǒng)運(yùn)行方式均與實(shí)施例1相同。

與實(shí)施例1不同之處在于：由于二次網(wǎng)供熱參數(shù)較低，熱電雙驅(qū)機(jī)組僅保留了吸收式熱泵模塊，冬季供熱工況下熱網(wǎng)水系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)的連接方式有所不同，具體為：

對熱網(wǎng)水系統(tǒng)，一次側(cè)連接方式與實(shí)施例1相同，二次側(cè)連接方式略有不同。二次網(wǎng)回水管道p15與熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊吸收器入口59連接，省去了熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊冷凝器的串聯(lián)連接部分。

對循環(huán)水系統(tǒng)，熱電雙驅(qū)機(jī)組吸收式熱泵模塊蒸發(fā)器出口54直接通過管道p12、p13連接土壤換熱器入口71，省去了熱電雙驅(qū)機(jī)組壓縮式熱泵模塊蒸發(fā)器的串聯(lián)連接部分。

各設(shè)備的具體說明如下：

1.汽輪機(jī)組，根據(jù)熱電聯(lián)產(chǎn)的生產(chǎn)量確定，為常用設(shè)備；

2.凝汽器，根據(jù)余熱回收量和加熱溫度確定，濕冷或間接空冷系統(tǒng)可采用原設(shè)備，但須校核運(yùn)行參數(shù)。直接空冷系統(tǒng)須新增設(shè)，為非標(biāo)設(shè)計(jì)設(shè)備；

3.冷卻塔/空冷島，由冷卻乏汽量確定，為常用設(shè)備；

4.熱網(wǎng)加熱器，根據(jù)抽汽參數(shù)和供熱量確定，為常用設(shè)備；

5.熱電雙驅(qū)機(jī)組，根據(jù)一次網(wǎng)、二次網(wǎng)供熱溫度、土壤溫度確定，為非標(biāo)設(shè)計(jì)設(shè)備；

6.水-水換熱器，根據(jù)換熱量確定，為常用設(shè)備；

7.土壤換熱器，根據(jù)換熱量確定，為常用設(shè)備；

8.循環(huán)水泵，根據(jù)循環(huán)水流量和阻力確定，為常用設(shè)備。