一种工业用双效动力站架构方法

技术领域

本发明涉及工业供热与供冷领域，尤其涉及工业用双效动力站架构领域。

背景技术

工业生产中供冷与供热目前都是完全分开的，供冷采用冷冻站，供热采用热力站(锅炉)，冷冻站需要一班人轮流值班管理，热力站又需要一班人轮流值班管理。冷冻站需有冷却水系统向环境散发热量，产生水耗，热力站的锅炉燃烧时向环境排放CO2，锅炉系统也有水耗，还有药耗。能否将冷冻站和热力站综合，考虑将冷冻站向环境散发的热量吸收进入热力站，让热力站不再排放CO2是节能减排亟待解决的问题。

发明内容

针对背景中的情况本发明提出了一种工业用双效动力站架构方法，该架构方法将冷冻站和热力站合并成一个动力站，它能将冷冻站向环境排放的热量引入供热系统加热热流体(导热油)，不再使用锅炉。动力站在工业生产中对热能的转化如附图2，冷冻站和热力站对热能的转化如附图3，由附图2和附图3可以看出动力站是将热能在内部不断循环利用，而冷冻站是间接从热力站锅炉吸收热能排放到大气中，所以动力站节能，且动力站只需一班操作人员就完全可以管理好。

本发明的技术方案如下：

工业用双效动力站架构包括：(1)主站—冷热联供双效系统，(2)辅站—高温辅助系统和低温辅助系统(3)站控系统(4)大型罐体(5) 管道(主管、支管)(6)泵(7)阀门仪表等辅件。

所述主站是动力站的核心，一般工业用冷用热大致相等，主站承担生产线上用冷用热的全部负荷，主站—冷热联供双效系统由N个冷热联供双效板换机组模块组成，根据工业生产线用冷与用热负荷总量配置相应的模块数量。其中冷热联供双效板换机组制热侧将热流体加热到100℃以上，从而替代锅炉，制冷侧将冷流体降温到0℃以下，从而代替冷冻机，且制热侧是回收制冷侧产生的废热来加热热流体 (导热油)。

所述辅站—高温辅助系统由N个超高温板换热泵机组模块组成，它能将热流体(导热油)加热到100℃以上，它的制热能力可按系统总热负荷的30％配置相应的模块数量，当用热负荷大于用冷负荷时，超出的热负荷就由该系统承担。

辅站—低温辅助系统由N个低温冷冻机模块组成，它可以提供0℃以下的冷流体，它的制冷能力也按系统总冷量的30％配置相应的模块数量，当用冷负荷大于用热负荷时，超出的冷负荷就由该系统承担。

主站和辅站由六根主管和若干支管再加上泵与阀门及仪器仪表连到大型罐体，构成一个整体，主站和两个辅站分别有对应的泵和阀门，可以单独运行，也可以联合运行，使动力站对工业生产中用冷用热的各种情况都能满足，完全可以替代传统热力站和冷冻站。

所述站控系统是整个动力站热量、冷量输出的控制中心，它采用物联网动态控制，可接入云端服务器。

所述大型罐体由冷罐和热罐组成，其中冷罐又分低温冷罐和高温冷罐，热罐也分低温热罐和高温热罐。大型罐体有储能功能，可以移峰填谷，恒定输出温度。

附图说明

图1工业用双效动力站架构示意图

其中1、冷热联供双效系统 2、高温辅助系统 3、低温辅助系统 4、高温热罐5、低温热罐 6、冷却塔 7、低温冷罐 8、高温冷罐 9、冷侧内循环泵A 10、冷侧内循环泵B 11、热侧内循环泵A供 12、热侧内循环泵B 13、冷却水循环泵 14、供热外循环泵15、供冷外循环泵

图2是动力站处理物料热能转移示意图

图3是热力站锅炉加冷冻站组合处理物料热能转移示意图

具体实施方式

下面根据工业用冷与用热的几种情况来阐述本发明的使用：

1、用冷与用热同时使用且冷热负荷用量相等时

只开启冷热联供双效系统1和对应的水泵9与阀门，此时系统效率最高。

2、用冷与用热同时使用但冷负荷需求大于热负荷时

开启冷热联供双效系统1和对应的水泵9、11与阀门，再开启低温辅助系统3和对应的水泵10与阀门。

3、用冷与用热同时使用但热负荷需求大于冷负荷时

开启冷热联供双效系统1和对应的水泵9、11与阀门，再开启高温辅助系统2和对应的水泵12与阀门。

4、当只需用冷时

只开启低温辅助系统3和对应的水泵10与阀门，为生产线提供冷量。

5、当只需用热时

只开启高温辅助系统2和对应的水泵12与阀门，为生产线提供热量。

有益效果

此种工业用双效动力站架构方法将传统供热与供冷两个系统合并成一个系统，减少了中间设备，减少了机房占用面积，节约了初投资，也杜绝了锅炉燃烧产生的CO2及废渣、废水污染环境，实现工厂清洁生产，符合国家环保要求。

此种工业用双效动力站架构方法方便系统扩容与维修，站内模块化结构可以缩短现场安装工期。

此种工业用双效动力站架构方法供热是回收供冷排放的废热，节能可达50％以上。

在此架构下，动力站适用负荷范围宽，负荷大小均可方便实现。且在此架构下装机容量确定后，动力站适应工厂负荷变化的范围也宽，调节方便。

此种架构简洁美观大方、安全可靠、扩容方便。

此种架构可以实现全自动精准控制，是无人化工厂的最佳选择。