本實用新型涉及供熱技術領域，特別涉及一種分布式供熱系統。
背景技術：
隨著城市規模的擴大，城市集中供熱面積不斷增大。在傳統的以電廠余熱為熱源的集中供熱系統中，汽輪機抽出的蒸汽和末級排汽加熱一次管網的回水，升溫后的熱水經一次管網運送到換熱站并通過一級換熱器加熱二次管網回水，升溫后的二次管網熱水供給熱用戶使用。一次管網回水溫度較高，例如為50℃左右，所以一次管網回水仍然具有一定的利用空間。其次，較高的一次管網回水限制了對電廠汽輪機余熱的充分利用。二次管網回水也具有一定的利用余地。此外，在開發熱能回收利用系統的過程中，高熱效率的裝置能夠帶來良好的經濟效益。
技術實現要素：
為了解決現有技術的至少一個問題，本公開提供一種分布式供熱系統。
根據本公開的一個方面，一種分布式供熱系統包括多級逆流換熱系統、一次管網和二次管網，多級逆流換熱系統的蒸發側串聯接入一次管網，多級逆流換熱系統的冷凝側串聯接入二次管網，多級逆流換熱系統吸收一次管網回水熱量并加熱二次管網回水；
其中，多級逆流換熱系統包括n個用管路連接的換熱單元，每個換熱單元包括一蒸發器、一冷凝器、至少一壓縮機以及至少一節流裝置，蒸發器、冷凝器、壓縮機以及節流裝置通過管路相連形成制冷劑循環回路，第m-1個換熱單元的蒸發器出水口與第m個換熱單元的蒸發器進水口通過管路連通，第m個換熱單元的冷凝器出水口與第m-1個換熱單元的冷凝器進水口通過管路連通，其中m為大于等于2且小于等于n的任意整數，n為大于等于2的整數。
本實施方式的有益效果是：多級逆流換熱系統吸收一次管網回水熱量，并加熱二次管網回水，提高了一次管網熱量的利用率；降低了一次管網回水溫度，有利于充分利用電廠余熱；多級逆流換熱系統整體具有較高的熱效率。
在某些實施方式中，還包括一級換熱器，一級換熱器與多級逆流換熱系統串聯。本實施方式的有益效果是：適用于有換熱站的情況，多級逆流換熱系統吸收一次管網回水熱量，并加熱二次管網回水，提高了一次管網熱量的利用率；降低了一次管網回水溫度，有利于充分利用電廠余熱。
在某些實施方式中，多級逆流換熱系統的蒸發側上游設有流量調節裝置。流量調節裝置使一次管網回水以設定流量進入多級逆流換熱系統的蒸發側。
在某些實施方式中，從多級逆流換熱系統的蒸發側流出的水通過支管回流到多級逆流換熱系統的蒸發側的上游。該回路可調節多級逆流換熱系統的蒸發側的進水溫度。
在某些實施方式中，一次管網設有流量調節閥。流量調節閥用于調節一次管網的水流量。
根據本公開的另一方面，提供一種分布式供熱系統，包括多級逆流換熱系統、一級換熱器、一次管網和二次管網；
一次管網回水進入多級逆流換熱系統的蒸發側；
二次管網回水分成兩路，其中一路進入多級逆流換熱系統的冷凝側，另一路進入一級換熱器，兩路回水分別被加熱后合流，合流處設有一供水溫度控制閥；
其中，多級逆流換熱系統包括n個用管路連接的換熱單元，每個換熱單元包括一蒸發器、一冷凝器、至少一壓縮機以及至少一節流裝置，蒸發器、冷凝器、壓縮機以及節流裝置通過管路相連形成制冷劑循環回路，第m-1個換熱單元的蒸發器出水口與第m個換熱單元的蒸發器進水口通過管路連通，第m個換熱單元的冷凝器出水口與第m-1個換熱單元的冷凝器進水口通過管路連通，其中m為大于等于2且小于等于n的任意整數，n為大于等于2的整數。
本實施方式的有益效果是：多級逆流換熱系統吸收一次管網回水熱量，并加熱二次管網回水，提高了一次管網熱量的利用率；降低了一次管網回水溫度，有利于充分利用電廠余熱；供水溫度控制閥調整多級逆流換熱系統與一級換熱器的流量分配，進而調節二次熱網的供水溫度。
在某些實施方式中，多級逆流換熱系統的蒸發側上游設有流量調節裝置。流量調節裝置使一次管網回水以設定流量進入多級逆流換熱系統的蒸發側。
在某些實施方式中，從多級逆流換熱系統的蒸發側流出的水通過支管回流到多級逆流換熱系統的蒸發側的上游。該回路可調節多級逆流換熱系統的蒸發側的進水溫度。
在某些實施方式中，一次管網設有流量調節閥。流量調節閥用于調節一次管網的水流量。
根據本公開的另一方面，提供一種分布式供熱系統，包括多級逆流換熱系統、一次管網、一級換熱器以及二級管網；
多級逆流換熱系統的蒸發側串聯接入二級管網，二級管網回水流入多級逆流換熱系統的蒸發側，多級逆流換熱系統吸收二次管網回水熱量并加熱多級逆流換熱系統冷凝側的水；
其中，多級逆流換熱系統包括n個用管路連接的換熱單元，每個換熱單元包括一蒸發器、一冷凝器、至少一壓縮機以及至少一節流裝置，蒸發器、冷凝器、壓縮機以及節流裝置通過管路相連形成制冷劑循環回路，第m-1個換熱單元的蒸發器出水口與第m個換熱單元的蒸發器進水口通過管路連通，第m個換熱單元的冷凝器出水口與第m-1個換熱單元的冷凝器進水口通過管路連通，其中m為大于等于2且小于等于n的任意整數，n為大于等于2的整數。
本實施方式的有益效果是：通過多級逆流換熱系統進一步地利用了二次管網500回水熱量供給熱用戶使用，也為降低一次管網回水溫度創造了條件。
附圖說明
圖1為本公開實施例1的分布式供熱系統的示意圖。
圖2為本公開實施例中的多級逆流換熱系統的換熱單元示意圖。
圖3為本公開實施例中的多級逆流換熱系統的示意圖。
圖4為本公開實施例2的分布式供熱系統的示意圖。
圖5為本公開實施例3的分布式供熱系統的示意圖。
圖6為本公開實施例4的分布式供熱系統的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。
實施例1
請參考圖1，分布式供熱系統包括多級逆流換熱系統100、一次管網300和二次管網500。
多級逆流換熱系統100包括n個用管路連接的換熱單元1，其中n為大于等于2的整數，例如n為2、3、4或5。請參考圖2，換熱單元1包括一蒸發器11、一冷凝器12、至少一壓縮機13以及至少一節流裝置14，蒸發器11、冷凝器12、壓縮機13以及節流裝置14通過管路相連形成制冷劑循環回路。蒸發器11可以為殼管式蒸發器，也可以為板式蒸發器。冷凝器12可以為殼管式冷凝器，也可以為板式冷凝器。蒸發器11具有蒸發器進水口111和蒸發器出水口112。冷凝器12具有冷凝器進水口121和冷凝器出水口122。
制冷劑循環回路中具有循環流動的制冷劑，制冷劑可以選擇本領域技術人員習知的制冷劑，如r134a型制冷劑，r134a對臭氧層不起破壞作用，具有良好的安全性能。熱水從蒸發器11的蒸發器進水口111進入蒸發器11，冷卻水從冷凝器12的冷凝器進水口121進入冷凝器12。當壓縮機13工作時，壓縮機13吸入從蒸發器11出來的低壓氣態制冷劑，經壓縮機13壓縮，制冷劑的溫度和壓力升高，并被送入冷凝器12。在冷凝器12內，高溫高壓的氣態制冷劑把熱量傳遞給冷凝器12內的水并使水升溫，同時氣態制冷劑凝結為液態制冷劑。液態制冷劑流經節流裝置14后變成低壓液態制冷劑，并被送入蒸發器，其中節流裝置14為節流閥。在蒸發器中，低溫低壓的液體制冷劑吸收蒸發器11內的水的熱量，從而完成制冷循環。通過制冷循環將蒸發側水的熱量換熱到冷凝側水。
在本實施例所提供的多級逆流換熱系統100中，第m-1個換熱單元1的蒸發器出水口112與第m個換熱單元1的蒸發器進水口111通過管路連通，第m個換熱單元1的冷凝器出水口122與第m-1個換熱單元1的冷凝器進水口121通過管路連通，其中m為大于等于2且小于等于n的任意整數。以n＝3為例具體說明，請參考圖3，分別將三個換熱單元1命名為換熱單元1a、換熱單元1b和換熱單元1c。換熱單元1a包括蒸發器11a和冷凝器12a，蒸發器11a包括蒸發器進水口111a和蒸發器出水口112a，冷凝器12a包括冷凝器進水口121a和冷凝器出水口122a。換熱單元1b包括蒸發器11b和冷凝器12b，蒸發器11b包括蒸發器進水口111b和蒸發器出水口112b，冷凝器12b包括冷凝器進水口121b和冷凝器出水口122b。換熱單元1c包括蒸發器11c和冷凝器12c，蒸發器11c包括蒸發器進水口111c和蒸發器出水口112c，冷凝器12c包括冷凝器進水口121c和冷凝器出水口122c。蒸發器出水口112a與蒸發器進水口111b通過管路連通，蒸發器出水口112b與蒸發器進水口111c通過管路連通。冷凝器出水口122c與冷凝器進水口121b通過管路連通，冷凝器出水口122b與冷凝器進水口121a通過管路連通。n個換熱單元1的空間布局并不限于圖3所示的一字形，還可根據使用現場的空間限制進行合理布置，例如可為一字型、l形、方塊形等方式布局，但并不限于所列舉的布局形式。
n個蒸發器11構成本公開的多級逆流換熱系統100的蒸發側，n個冷凝器12構成本公開的多級逆流換熱系統100的冷凝側。在多級逆流換熱系統100的蒸發側，水從多級逆流換熱系統100的第1個換熱單元1的蒸發器進水口111進入蒸發側，從第n個換熱單元1的蒸發器出水口112流出；在多級逆流換熱系統100的冷凝側，水從多級逆流換熱系統100的第n個換熱單元1的冷凝器進水口121進入冷凝側，從第1個換熱單元1的冷凝器出水口122流出。繼續以n＝3為例，應用本公開的多級逆流換熱系統時，蒸發側的水從蒸發器進水口111a進入，經蒸發器11a、蒸發器11b和蒸發器11c時被逐級冷卻而降溫，并從蒸發器出水口112c流出，而冷凝側的水從冷凝器進水口121c進入，冷凝側的水流經冷凝器12c、冷凝器12b和冷凝器12a被逐級加熱而升溫，并從冷凝器出水口122a流出，因此蒸發側的水流向與冷凝側的水流向相反，構成多級逆流式換熱系統。在圖3所示的實施例中，采用了三級換熱方式，每級換熱單元均配置了制冷劑循環系統，蒸發側的進出水具有大溫差，蒸發側具有更低的出水溫度。
由于多級逆流換熱系統100采用多級逆流的方式，蒸發側的水被第1、2…n-1、n個蒸發器逐級降溫，而冷凝側的水被第n、n-1…2、1個冷凝器逐級升溫，因此對于每個換熱單元1而言，都具有高的熱效率，進而多級逆流換熱系統100整體具有高的熱效率。
請繼續參考圖1，很多位于城區的采暖孤島與一次管網300的距離不遠，圖1所示的分布式供熱系統直接利用了一次管網300的回水熱量。在圖1所示的實施例中，多級逆流換熱系統100的蒸發側串聯接入一次管網300，多級逆流換熱系統100的冷凝側串聯接入二次管網500。
一次管網300上設有流量調節裝置600，具體地，流量調節裝置600設置在多級逆流換熱系統100的上游。通常一次管網300回水溫度在50℃左右，在進入多級逆流換熱系統100蒸發側前，先對一次管網300回水進行適當降溫，具體而言，從多級逆流換熱系統100蒸發側流出的部分回水通過支管900回流至流量調節裝置600的上游，支管900的回流與一次管網300回水混合，以調節多級逆流換熱系統100蒸發側的進水溫度。一次管網300上還設有流量調節閥700，用于調節一次管網300的流量。
在一次管網側，一次管網300回水與支管900的回流混合后，再通過流量調節裝置600，以設定流量和溫度進入多級逆流換熱系統100的蒸發側，并在降溫后流出。在二次管網側，二次熱網500回水進入多級逆流換熱系統100的冷凝側，并在升溫后流出，供給熱用戶使用。
本實施例通過多級逆流換熱系統100吸收一次管網300回水熱量，并加熱二次管網500熱水，利用少量的壓縮機電能回收大量的一次管網300回水熱量，一來可以進一步利用一次管網300回水熱量；二來可降低一次管網300回水溫度(比如，可將一次管網300回水溫度從50℃降低到25℃)，有助于充分利用電廠汽輪機的余熱。
實施例2
請參考圖4，對于已有換熱站，分布式供熱系統包括多級逆流換熱系統100、一次管網300、一級換熱器400和二次管網500。其中，多級逆流換熱系統100參見實施例1的多級逆流換熱系統100。多級逆流換熱系統100與換熱站的一級換熱器400串聯，即一次管網300供水進入一級換熱器400，降溫后流入多級逆流換熱系統100的蒸發側，再次降溫后從多級逆流換熱系統100的蒸發側流出；二級管網500回水進入多級逆流換熱系統100的冷凝側，升溫后流入一級換熱器400，再次升溫后從一級換熱器400流出。
一次管網300上設有流量調節裝置600，具體地，流量調節裝置600設置在多級逆流換熱系統100的上游。多級逆流換熱系統100的蒸發側流出的部分回水通過支管900回流至流量調節裝置600的上游，用于調節多級逆流換熱系統100蒸發側的進水溫度。一次管網300上還設有流量調節閥700，用于調節一次管網300的流量。
在一次管網側，一次管網300的供水進入一級換熱器400，降溫后從一級換熱器400流出，再與支管900的回流混合，然后通過流量調節裝置600，使一次管網300回水以設定流量和溫度進入多級逆流換熱系統100的蒸發側，并經降溫后流出。在二次管網側，二次管網500的回水進入多級逆流換熱系統100的冷凝側，在升溫后進入一級換熱器400，再次被加熱后作為二次管網500供水供給熱用戶使用。
本實施例通過多級逆流換熱系統100吸收一次管網300回水熱量，并加熱二次管網500熱水，利用少量的壓縮機電能回收大量的一次管網300回水熱能，一來可以進一步利用一次管網300回水熱量，二來可降低一次管網300回水溫度。
實施例3
請參考圖5所示，分布式供熱系統包括多級逆流換熱系統100、一次管網300、一級換熱器400和二次管網500。其中，多級逆流換熱系統100參見實施例1的多級逆流換熱系統100。
一次管網300上設有流量調節裝置600，具體地，流量調節裝置600設置在多級逆流換熱系統100的上游。多級逆流換熱系統100的蒸發側流出的部分回水通過支管900回流至流量調節裝置600的上游，用于調節多級逆流換熱系統100蒸發側的進水溫度。一次管網300上還設有流量調節閥700，流量調節閥700安裝在多級逆流換熱系統100的下游，用于調節一次管網300的流量。
多級逆流換熱系統100的冷凝側與一級換熱器400采用并聯加熱方式。在一次管網側，一次管網300供水進入一級換熱器400，在降溫后流出，再與支管900的回流混合，然后通過流量調節裝置600，使一次管網300回水以設定流量和溫度進入多級逆流換熱系統100的蒸發側，再次降溫后流出蒸發側。在二次管網側，二次管網500回水分成兩路，其中一路進入一級換熱器400，另一路進入多級逆流換熱系統100的冷凝側，然后兩路熱水分別被加熱后合流，合流處設有供水溫度控制閥800。
本實施例通過多級逆流換熱系統100吸收一次管網300回水熱量，并加熱二次管網500熱水，利用了一次管網300回水熱量，并降低了一次管網300回水溫度。供水溫度控制閥800分配多級逆流換熱系統100與一級換熱器400的流量，調節二次管網500的供水溫度。
實施例4
請參考圖6，本實施例提供一種分布式供熱系統，其包括多級逆流換熱系統100、一次管網300、一級換熱器400以及二次管網500。其中，多級逆流換熱系統100參見實施例1的多級逆流換熱系統100。
多級逆流換熱系統100的蒸發側串聯接入二次管網500。在一次管網側，一次管網300供水進入一級換熱器400，并在降溫后從一級換熱器400流出。在二次管網側，二次管網500的回水進入多級逆流換熱系統100的蒸發側，在降溫后進入一級換熱器400，經升溫后從一級換熱器400流出。
一級管網300的高溫供水通過一級換熱器400加熱二次管網500，加熱后的二次管網500熱水供給熱用戶使用。二次管網500回水溫度通常在40-45℃，本實施例利用多級逆流換熱系統100再次吸收二次管網500回水的熱量，利用制冷循環回路吸收二次管網500回水的熱量并加熱多級逆流換熱系統100的冷凝側的熱水，多級逆流換熱系統100的冷凝側流出的熱水可供給其他熱用戶使用。在本實施例中，利用多級逆流換熱系統100進一步地利用了二次管網500回水熱量。由于二次管網500回水溫度被降低，為一次管網300回水溫度的下降創造了條件。
以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。