随着我国集中供热系统的不断发展,燃煤为主的供热格局已经带来严重的大气污染问题。为了保证民生供热的同时做到节能减排,必须推行清洁高效的集中供热方式。本文提出以燃煤热电联产为主,天然气、电、工业余热等多种清洁能源协同互补的大温差集中供热系统,并围绕系统的集成与运行问题展开了深入研究。1)分别从热网和热源两方面构建多种清洁能源协同互补的大温差集中供热系统。分析低温热网回水技术思路,并提出新型热网大温差换热流程,在热网子站与热网支干线处设置三种不同的热泵,深度降低一次网回水温度;构建热源梯级加热流程,包括热电联产与工业余热,实现低温余热的回收与能源的梯级利用。2)构建新型集中供热系统的热网与热源的热平衡模型,并建立吸收式热泵与电动热泵的热力学模型,用于系统优化研究;引入“供热等效电”作为能耗评价指标与方法,是系统优化的重要依据。3)以降低系统综合能耗为目标,研究热网与热源的优化配置问题。分析供水温度、调峰比对回水温度和能耗的影响,认为供水温度为120℃,调峰比为0.2左右较为合理;分析两类热源中旁通水流量对系统关键参数与综合能耗的影响,确定了系统的优化方向。此外,根据热泵的变工况特性,制定系统的全工况运行策略,并分析了供热量构成。对于整个采暖季,系统供热综合等效电为64.4kW·h/GJ,相比抽汽供热的等效电降低了15.9%。4)以某市为例,利用本文的理论研究成果指导新型集中供热系统在实际工程中的构建,并分析新系统的节能性、环保性与经济性,验证了新系统的可行性。