[發明專利]CCHP與熱泵機組聯合供能系統

在審

• 申請號: 201611050161.7
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108110778A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 歐陽杰南;王憑;宋洋;劉翔宇;徐建;張闖拼
• 申請（專利權）人: 江蘇首創新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;F25B27/02;F25B29/00
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 翁斌

本發明涉及加熱和制冷的聯合系統技術領域，尤其是一種CCHP和熱泵機組聯合供能系統，包括內燃機、發電機組和溴化鋰機組，其特征在于，所述聯合供能系統還包括與所述發電機組連接的熱泵機組，所述熱泵機組連接熱水負荷、制冷負荷和采暖負荷，當發電機組產生的電力超過電力負荷，而溴化鋰機組又不能滿足用戶的熱水負荷、制冷負荷和采暖負荷時，熱泵機組利用發電機組產生的多余電力輔助滿足用戶的熱水負荷、制冷負荷和采暖負荷。本發明發電機組產生的多余的電能自用，而不用上網審批，能夠實現熱電平衡，發電機組(3)開機時間長，經濟性好。

技術領域

本發明涉及加熱和制冷的聯合系統技術領域，尤其是一種CCHP與熱泵機組聯合供能系統。

背景技術

CCHPCombined Cooling Heating and Power系統又稱熱電冷聯產系統，分布式冷熱電聯產系統是能源綜合梯級利用的解決方案。它以小水電、生物能、風能、太陽能、地熱能、天然氣、垃圾能或工業余熱等一切可以產生電或熱的資源作為一次能源，將發電系統和供熱、供冷系統相結合的小規模、點狀分布在用戶附近的一種綜合供能方式，從而滿足用戶對熱、電、冷等能源的需求。CCHP系統既可使用戶自成一個能源供應系統，又可與大電網并網運行，系統具有相對的獨立性、靈活性和安全性。CCHP系統可以一臺獨立運行，又可以多臺并聯運行，可以滿足不同功率負荷的用戶需求。

以天然氣作為一次能源的CCHP系統是利用發電機組3結合溴化鋰機組2、冷水機組4和燃氣鍋爐10組合而成的一種供冷供熱及供電的三聯供系統。其主要流程參見圖1，內燃機1燃燒天然氣后產生的熱量通過發電機組3發電后供應給用戶的電力負荷6使用，系統發電后排出的煙氣余熱則通過溴化鋰機組2等余熱回收利用設備向用戶供熱或供冷，包括用戶的熱水負荷7、制冷負荷8/采暖負荷9。通過這種方式大大提高了整個系統的一次能源利用率，實現了能源的梯級利用，還可以提供并網電力作為能源互補。

由于發電機組3成本較高，同時發電效率受用戶的電力負荷6影響較大，根據CCHP技術特點，發電機組3的配置一般在系統總負荷的20％左右(以冷定電)，其余負荷全部需要額外配置冷水機組4和燃氣鍋爐10來滿足。

實際工程中，區域能源采用三聯供系統時往往很難實現熱電平衡。當區域電力負荷6滿足需求時，產生的余熱達不到所需的冷、熱負荷。而當余熱滿足需求時，產生的電量超過區域本身所需，由于受國家“并網不上網”政策的限制，區域產生的電力負荷6難以消化。夏季電力負荷6可用于制冷機制冷，但是冬季供熱需要用的鍋爐或溴化鋰機組2均以天然氣為燃料，電力負荷6用不掉，造成了熱電不平衡。綜上所述系統的主要缺點有：1、發電成本較高，系統經濟性較差；2、發電上網審批流程長，且上網電價不高；3、受冷熱負荷的影響，天然氣發電機組3的年利用小時數較低。

發明內容

本發明針對現有技術熱電不平衡，天然氣發電機組利用率低的問題，而研究設計一種天然氣發電機組利用率高、系統經濟性好的CCHP與熱泵機組聯合供能系統。

本發明采用的技術方案是：

一種CCHP和熱泵機組聯合供能系統，包括內燃機、發電機組和溴化鋰機組，其特征在于，所述聯合供能系統還包括與所述發電機組連接的熱泵機組，所述熱泵機組連接熱水負荷、制冷負荷/采暖負荷，當發電機組產生的電力超過電力負荷，而溴化鋰機組又不能滿足用戶的熱水負荷、制冷負荷/采暖負荷時，熱泵機組利用發電機組產生的多余電力輔助滿足用戶的熱水負荷、制冷負荷/采暖負荷。

進一步地，所述熱泵機組還與電網連接，在電網的谷電時段，使CCHP系統不工作，熱泵機組利用電網的谷電滿足用戶的熱水負荷、制冷負荷/采暖負荷。

更進一步地，所述熱泵機組采用風冷熱泵機組。

與現有技術相比，本發明顯而易見地具有以下有益效果：