一种冷热联供热回收系统

技术领域

本发明涉及高温废气热回收技术领域，尤其涉及一种冷热联供热回收系统。

背景技术

在化工化纤领域，有许多工艺生产车间，例如碳纤维的氧化碳化车间，这类车间内的工艺设备(例如氧化炉和炭化炉)，在生产时会产生大量的高温废气，温度可达600～700℃，废气经过工艺专业的一级热回收后，温度尚有300℃以上，若此部分废气经过环保装置(例如水洗塔)处理后直接排放，则会伴随大量的热量损失，造成能源浪费，在国家能耗“双控”和“双碳”背景下，如何将此类余热进行多方位多级回收利用，形成一种“热回收用户生态圈”，并对各热回收用户进行精确能量计量和能量调节，具有一定重要意义，特别是碳纤维领域，某些成品存放需要一定的净化环境，为满足净化的恒温恒湿和洁净度要求，空调机组需要在夏季进行再热，在这种情况下，热回收系统显的尤为必要。

目前相关专利中，CN 201420078799披露了一种冷暖联供锅炉连排热能回收和废水利用装置，其包括汽包(1)、连排扩容器(2)、除氧器(3)、制冷循环系统和制热循环系统。该专利可以实现锅炉连排热能的回收和废水的利用，但对于热回收的利用仅局限于单级利用，利用效率较低。CN201420006623.5披露了一种针对化工厂的将空气连续加热的余热回收系统，其包括吸收式热泵、前储水罐、过滤装置、水泵、空气预热器、后储水罐以及板式换热装置等，该专利可以实现废热水的热量回收并用于空气的加热，但未形成能量的梯级利用和多方位利用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种冷热联供热回收系统，旨在解决低品位能源再利用问题。通过多级热回收，将不同品位的热量进行多层次回收利用，并通过能量控制系统，对热回收系统进行能量调节和精确计量，有效提高了能源利用效率和能源利用范围，形成一种“热回收用户生态圈”，避免了目前技术中利用效率低和利用范围小的问题。

为了实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：

本发明发明提供一种冷热联供热回收系统，包括：

吸收式制冷制热系统、空调机组表冷/加热系统、厂区热水供暖系统、空调机组新风预热/再热系统、能量控制系统；

所述能量控制系统包括控制阀1～4、热量表1～4、控制运算单元；

需要进行加热的工艺设备、所述控制阀1和热量表1和第一换热器组成一级热回收单元；所述吸收式制冷制热系统、空调机组表冷/加热系统、控制阀2、热量表2和第二换热器组成二级热回收单元；所述厂区热水供暖系统、控制阀3、热量表3和第三换热器组成三级热回收单元；所述空调机组新风预热/再热系统、控制阀4、热量表4和第四换热器组成四级热回收单元；

所述一级热回收单元、二级热回收单元、三级热回收单元和四级热回收单元依次设置于高温设备的高温废气排放管路下游。

进一步地，所述吸收式制冷制热系统包括分气缸、集水器、多台吸收式冷热水机组；所述空调机组表冷/加热系统包括冷热水供水箱、冷热水回水箱、多个空调机组的表冷/加热段。

进一步地，每台所述吸收式冷热水机组均分别与所述冷热水供水箱和冷热水回水箱连接；所述吸收式制冷制热系统可以实现冷、热工况的切换，用于空调机组表冷/加热系统的制冷和制热。

进一步地，所述控制阀2和热量表2设置于所述集水器与第二换热器的连接管路上。

进一步地，所述控制阀3和热量表3设置于所述厂区热水供暖系统与第三换热器的热水回水连接管路上。

进一步地，所述控制阀4和热量表4设置于所述空调机组新风预热/再热系统与第四换热器的热水回水连接管路上。

进一步地，所述控制运算单元对所述吸收式制冷制热系统、空调机组表冷/加热系统、厂区热水供暖系统、空调机组新风预热/再热系统进行热量计量和控制。

进一步地，所述空调机组新风预热/再热系统可以产生45℃热水供水/40℃热水回水用于空调新风系统的冬季预热和净化空调的夏季再热。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的冷热联供热回收系统，依托于工艺设备的一级热回收，用于碳纤维车间，亦可用于其他产生高温高热废气的工艺生产车间，该系统集吸收式制冷制热系统、空调机组表冷/加热系统、厂区热水供暖系统、空调机组新风预热/再热系统、能量控制系统于一体，可实现热量的多级利用和多方位利用，利用低品位能源实现制冷制热，并可根据热回收子系统的实际需冷需热情况进行准确计量，大大节约能源，为工业厂房的节能减排提供一种新思路和新方法。

附图说明

图1是本发明冷热联供热回收系统的系统图。

具体实施方式

下面通过具体实施例及附图对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

实施例1

参考图1，本发明提供一种冷热联供热回收系统，包括：

吸收式制冷制热系统、空调机组表冷/加热系统、厂区热水供暖系统、空调机组新风预热/再热系统、能量控制系统；

能量控制系统包括控制阀1～4、热量表1～4、控制运算单元；

需要进行加热的工艺设备、控制阀1和热量表1和第一换热器组成一级热回收单元；吸收式制冷制热系统、空调机组表冷/加热系统、控制阀2、热量表2和第二换热器组成二级热回收单元；厂区热水供暖系统、控制阀3、热量表3和第三换热器组成三级热回收单元；空调机组新风预热/再热系统、控制阀4、热量表4和第四换热器组成四级热回收单元；

一级热回收单元、二级热回收单元、三级热回收单元和四级热回收单元依次设置于高温设备的高温废气排放管路下游。

上述吸收式制冷制热系统包括分气缸、集水器、多台吸收式冷热水机组；上述空调机组表冷/加热系统包括冷热水供水箱、冷热水回水箱、多个空调机组的表冷/加热段。每台吸收式冷热水机组均分别与冷热水供水箱和冷热水回水箱连接；吸收式制冷制热系统可以实现冷、热工况的切换，用于空调机组表冷/加热系统的制冷和制热。

作为一个优选例，控制阀2和热量表2设置于集水器与第二换热器的连接管路上。

作为一个优选例，控制阀3和热量表3设置于厂区热水供暖系统与第三换热器的热水回水连接管路上。

作为一个优选例，控制阀4和热量表4设置于空调机组新风预热/再热系统与第四换热器的热水回水连接管路上。

本发明中，控制运算单元对吸收式制冷制热系统、空调机组表冷/加热系统、厂区热水供暖系统、空调机组新风预热/再热系统进行热量计量和控制，形成一种“热回收用户生态圈”。

本发明中，厂区热水供暖系统可以产生80℃热水供水/60℃热水回水用于冬季生活采暖。

本发明中，空调机组新风预热/再热系统可以产生45℃热水供水/40℃热水回水用于空调新风系统的冬季预热和净化空调的夏季再热。

实施例2

本发明的冷热联供热回收系统可实现热量的三级热回收再利用，并可根据每个子系统的实际使用情况对该系统进行启闭控制。能量控制系统中的控制阀可按需求设定流量，并将通过阀门的流量保持恒定，把各系统的热量分配工作变为简单的流量分配。能量控制系统中的热量表可实现各子系统的热计量和能量调节。

继续参考图1，工作人员可以通过调节各子系统的控制阀来实现不同的用热用冷需求，具体如下所述：

夏季制冷模式：控制阀2打开，将吸收式制冷制热系统调到制冷模式，此时冷热水机组变为冷水机组，制取冷水用于空调制冷；控制阀3和4关闭。

冬季制热模式：控制阀2打开，将吸收式制冷制热系统调到制热模式，此时冷热水机组变为热水机组，制取热水用于空调采暖；控制阀3打开，制取80℃热水用于厂区热水供暖系统(北方地区)；控制阀4打开，制取45℃热水用于空调箱的新风预热，能量控制系统负责调节控制阀2、3、4的开度，按需分配各系统的热量需求。

净化区域夏季再热模式：控制阀2打开，将吸收式制冷制热系统调到制冷模式，此时冷热水机组变为冷水机组，制取冷水用于空调机组的冷却除湿；控制阀3关闭；控制阀4打开，制取45℃热水用于净化空调机组的冷却除湿后再热。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容以及附图所做出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围。