一种多功能互补的绿色低碳供热系统的制作方法

1.本实用新型涉及供热集成技术领域，具体涉及应用于盐湖提锂作业区的一种多功能互补的绿色低碳供热系统。


背景技术：

2.随着国内能源结构调整，清洁能源在能源供应中的占比越来越大，带动了新能源动力和储能领域的极大发展，导致市场上出现了对碳酸锂的巨大需求。我国的锂资源较为丰富，其中盐湖资源约占全国总储量的85％，矿石资源约占15％。盐湖中卤水镁锂比较高，提锂技术难度较大，随着盐湖提锂技术的不断进步，盐湖提锂成本已经明显低于矿石中提锂，有巨大的发展前景。
3.盐湖地区资源虽然丰富但生态环境脆弱，因此既要做好盐湖工业开发又要注意保护环境。盐湖提锂工艺中需要用到大量热水。常规的热水制取方式为燃气锅炉加热，燃气锅炉加热成本高且燃气资源匮乏。如全部采用太阳能加热热水，投资成本巨大且供热的稳定性不能满足生产需求。综上单一的供热方式都有其局限性。基于目前盐湖地区清洁能源电力供应充足，卤水资源丰富、生产用热水需求量大、交通不便、能源缺乏且有生产废水的实际情况，考虑用电力驱动热泵运行，从生产废水中提取低位热源加热热水，同时配置空气源热泵供热系统从空气中吸热弥补生产废水余热资源的不足，适当配置太阳能供热系统减少运行费用，配置燃气供热系统实现调峰和备用。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型通过综合利用电能、空气能、太阳能、燃气、废水余热构建绿色低碳供热系统，实现盐湖提锂作业区的供热需求目的，进而提供一种多功能互补的绿色低碳供热系统。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种多功能互补的绿色低碳供热系统，该系统由连接在加热水箱1周围的空气源热泵供热系统、太阳能供热系统、老卤水供热系统、生产废液供热系统及蒸汽供热系统组成；
7.所述空气源热泵供热系统由空气源热泵机组a1和第一水泵a2组成，所述空气源热泵机组a1通过管道与加热水箱1连接，所述第一水泵a2设置在空气源热泵机组a1与加热水箱1连接的管道上；
8.所述太阳能供热系统由太阳能集热器b1、第一换热器b2、第二水泵b3和第三水泵b4组成，所述太阳能集热器b1和第一换热器b2通过管道连接，所述第二水泵b3设置在太阳能集热器b1和第一换热器b2之间的管道上；所述第三水泵b4设置在第一换热器b2和加热水箱1的管道上；
9.所述老卤水供热系统由第一水源热泵c1、第二换热器c2、第四水泵c3、第五水泵c4和水处理器c5组成，所述第一水源热泵c1的一端通过管道与加热水箱1连接，另一端通过管
道与第二换热器c2连接；所述第四水泵c3设置在第一水源热泵c1和加热水箱1之间的管道上；所述第五水泵c4设置在第一水源热泵c1和第二换热器c2之间的管道上；所述水处理器c5的一端与第二换热器c2连接，另一端连接有吸附塔出水口2，所述吸附塔出水口2连接有生产车间的老卤水进口3；
10.所述生产废液供热系统由第二水源热泵d1、第三换热器d2、第六水泵d3和第七水泵d4组成，所述第二水源热泵d1的一端与循环加热水箱1连接，另一端通过管道与所述第三换热器d2连接，所述第六水泵d3设置在第二水源热泵d1与加热水箱1之间的管道上；所述第七水泵d4设置在第二水源热泵d1和第三换热器d2之间的管道上；所述第三换热器d2的另一端连接有生产车间的废液进口4，所述第三换热器d2与老卤水供热系统中的第二换热器c2连通后连接外排出口5；
11.所述蒸汽供热系统由第四换热器e1、冷凝水箱e2、第八水泵e3和第九水泵e4组成，所述第四换热器e1的一端通过管道与加热水箱1连接，另一端与冷凝水箱e2连接，所述冷凝水箱e2的另一端通过管道与加热水箱1连接；所述第八水泵e3设置在第四换热器e1与加热水箱1连接的管道上，所述第九水泵e4设置在冷凝水箱e2与加热水箱1连接的管道上，所述第四换热器e1设有蒸汽通入口6。
12.作为本实用新型的优化技术方案，所述加热水箱1上设置冷水进口7和热水出口8。
13.作为本实用新型的优化技术方案，所述太阳能集热器b1和第一换热器b2连接管道内充灌有防冻液。
14.作为本实用新型的优化技术方案，所述第一水源热泵c1与第二换热器c2连接的管道内充灌有防冻液，防冻液将老卤水中的热量传递给第一水源热泵c1。
15.作为本实用新型的优化技术方案，所述第二水源热泵d1与第三换热器d2连接的管道内充灌有防冻液，防冻液将生产废液中的热量传递给第二水源热泵d1。
16.与现有技术对比，本实用新型的系统具备以下有益效果：
17.本系统针对盐湖地区光照度强、卤水资源丰富、生产用热水需求量大、交通不便、能源缺乏且有生产废水的实际情况，集成太阳能供热系统、空气源热泵供热系统、老卤水供热系统、生产废液供热系统及蒸汽供热系统，形成一种多能互补的绿色低碳供热系统。该系统充分发挥各种能源之间的优势，可绿色低碳、调峰供热，还能实现备用热源，且供热成本较低，可以满足盐湖提锂工业生产对大量热水的稳定需求。
附图说明
18.图1为本实用新型系统的整体结构示意图。
19.图中：1、加热水箱；2、吸附塔出水口；3、老卤水进口；4、废液进口；5、外排出口；6、蒸汽通入口；7、冷水进口；8、热水出口；a1、空气源热泵机组；a2、第一水泵；b1、太阳能集热器；b2、第一换热器；b3、第二水泵；b4、第三水泵；c1、第一水源热泵；c2、第二换热器；c3、第四水泵；c4、第五水泵；c5、水处理；d1、第二水源热泵；d2、第三换热器；d3、第六水泵；d4、第七水泵；e1、第四换热器；e2、冷凝水箱；e3、第八水泵；e4、第九水泵。
具体实施方式
20.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。
21.本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
22.实施例1
23.请参阅附图1，本实用新型的一种多功能互补的绿色低碳供热系统，该系统由连接在加热水箱1周围的空气源热泵供热系统、太阳能供热系统、老卤水供热系统、生产废液供热系统及蒸汽供热系统组成；其中，
24.空气源热泵供热系统由空气源热泵机组a1和第一水泵a2组成，所述空气源热泵机组a1通过管道与加热水箱1连接，所述第一水泵a2设置在空气源热泵机组a1与加热水箱1连接的管道上；
25.太阳能供热系统由太阳能集热器b1、第一换热器b2、第二水泵b3和第三水泵b4组成，所述太阳能集热器b1和第一换热器b2通过管道连接，所述第二水泵b3设置在太阳能集热器b1和第一换热器b2之间的管道上；所述第三水泵b4设置在第一换热器b2和加热水箱1的管道上；
26.老卤水供热系统由第一水源热泵c1、第二换热器c2、第四水泵c3、第五水泵c4和水处理器c5组成，所述第一水源热泵c1的一端通过管道与加热水箱1连接，另一端通过管道与第二换热器c2连接；所述第四水泵c3设置在第一水源热泵c1和加热水箱1之间的管道上；所述第五水泵c4设置在第一水源热泵c1和第二换热器c2之间的管道上；所述水处理器c5的一端与第二换热器c2连接，另一端连接有吸附塔出水口2，所述吸附塔出水口2连接有生产车间的老卤水进口3；
27.生产废液供热系统由第二水源热泵d1、第三换热器d2、第六水泵d3和第七水泵d4组成，所述第二水源热泵d1的一端与加热水箱1连接，另一端通过管道与所述第三换热器d2连接，所述第六水泵d3设置在第二水源热泵d1与循环加热水箱1之间的管道上；所述第七水泵d4设置在第二水源热泵d1和第三换热器d2之间的管道上；所述第三换热器d2的另一端连接有生产车间的废液进口4，所述第三换热器d2与老卤水供热系统中的第二换热器c2连通后连接外排出口5；
28.蒸汽供热系统由第四换热器e1、冷凝水箱e2、第八水泵e3和第九水泵e4组成，所述第四换热器e1的一端通过管道与加热水箱1连接，另一端与冷凝水箱e2连接，所述冷凝水箱e2的另一端通过管道与加热水箱1连接；所述第八水泵e3设置在第四换热器e1与加热水箱1连接的管道上，所述第九水泵e4设置在冷凝水箱e2与加热水箱1连接的管道上，所述第四换热器e1设有蒸汽通入口6。
29.优化的，加热水箱1上设置冷水进口7和热水出口8。
30.优化的，太阳能集热器b1和第一换热器b2连接管道内充灌有防冻液。
31.优化的，第一水源热泵c1与第二换热器c2连接的管道内充灌有防冻液，防冻液将老卤水中的热量传递给第一水源热泵c1。
32.优化的，第二水源热泵d1与第三换热器d2连接的管道内充灌有防冻液，防冻液将生产废液中的热量传递给第二水源热泵d1。
33.实施例2
34.基于实施例1，如附图1，该系统的工作原理为：
35.空气源热泵供热系统：空气源热泵机组a1与加热水箱1之间通过管道连接，循环加热水箱1中的热水。
36.太阳能供热系统：太阳能集热器b1通过管道与第一换热器b2连接，管道中间充灌防冻液；第一换热器b2通过管道与加热水箱1连接，循环加热水箱1中的热水。
37.老卤水供热系统：老卤水经过生产车间吸附塔出水口2以后，经过水处理器c5进入第二换热器c2，然后从外排出口5排出；第二换热器c2和第一水源热泵c1通过管道连接，管道内充灌防冻液，防冻液将老卤水中的热量传递给第一水源热泵c1；第一水源热泵c1通过管道与加热水箱1连接，循环加热水箱1中的热水。
38.生产废液供热系统：生产废液进入第三换热器d2，然后从外排出口5排出；第三换热器d2和第二水源热泵d1通过管道连接，管道内充灌防冻液，防冻液将生产废液中的热量传递给第二水源热泵d1，第二水源热泵d1通过管道与加热水箱1连接，循环加热水箱1中的热水。
39.蒸汽供热系统：蒸汽从蒸汽通入口6进入第四换热器e1，然后蒸汽进入冷凝水箱e2变成冷凝水；冷凝水箱e2通过第七水泵e4将冷凝水送入加热水箱1。第四换热器e1通过管道与加热水箱1连接，循环加热水箱1中的热水。
40.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。