[發(fā)明專(zhuān)利]一種帶可調(diào)峰儲(chǔ)能罐的電壓縮式熱泵余熱回收供熱系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710308020.9
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106969400A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周世武;孫桂祥;葉郭波;宋春節(jié);閆麗果;趙曦;華成龍;張志強(qiáng);張晨;李秀全;郭振緒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中能服能源科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24D11/02
• 分類(lèi)號(hào): F24D11/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱泵余熱回收系統(tǒng)，尤其是涉及一種帶可調(diào)峰儲(chǔ)能罐的且可用于提取電廠循環(huán)水余熱的電壓縮式熱泵余熱回收供熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

2016年9月13日，《可再生能源法》實(shí)施十周年座談會(huì)上國(guó)家能源局新能源與可再生能源司司長(zhǎng)朱明提出已經(jīng)初步確立的“十三五”時(shí)期的可再生能源發(fā)展目標(biāo)，到2020年，力爭(zhēng)光伏發(fā)電達(dá)到1.5億千瓦，光熱發(fā)電達(dá)到500萬(wàn)千瓦，風(fēng)電達(dá)到2.5億千瓦；可再生能源電源在2020年的發(fā)電裝機(jī)比例將超過(guò)20％。即“十三五”時(shí)期風(fēng)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電為主的可再生能源發(fā)展成為我國(guó)能源發(fā)展的重點(diǎn)。

快速增加的可再生能源裝機(jī)量為我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了一近一遠(yuǎn)兩個(gè)問(wèn)題，即現(xiàn)階段的高比例棄風(fēng)、棄光問(wèn)題和未來(lái)電網(wǎng)對(duì)大比例可再生能源并網(wǎng)消納的調(diào)節(jié)問(wèn)題。2015年，雖然我國(guó)的風(fēng)電和光伏發(fā)電總量占總發(fā)電量的比例只有4％左右，但多個(gè)地區(qū)已面臨非常嚴(yán)峻的可再生能源發(fā)電消納問(wèn)題，棄風(fēng)、棄光問(wèn)題突出，造成巨大的損失和負(fù)面影響；據(jù)統(tǒng)計(jì)截止到2016年前六個(gè)月，我國(guó)棄風(fēng)率達(dá)到21％；局部地區(qū)棄風(fēng)棄光更加嚴(yán)重，以甘肅為例，2015年的棄風(fēng)率39％，棄光率31％。

我國(guó)是用電大國(guó)，電力裝機(jī)容量在2013年已超越美國(guó)成為全球第一大國(guó)(當(dāng)年電力裝機(jī)容量為12.47億千瓦；風(fēng)電和光伏發(fā)電的裝機(jī)規(guī)模居全球首位)。就電源結(jié)構(gòu)而言，火電不僅是我國(guó)最主要的發(fā)電電源；而且在抽水蓄能、燃?xì)怆娬镜日{(diào)峰電源比例較低的情況下，火電還要承擔(dān)電力調(diào)峰任務(wù)；此外在供暖期火電還要兼顧供熱任務(wù)。火電的多重角色使其難以發(fā)揮調(diào)峰作用。隨著電源結(jié)構(gòu)調(diào)整，可再生能源發(fā)電比例持續(xù)增高，必然導(dǎo)致“三北”地區(qū)供暖季調(diào)峰資源匱乏，繼而給大規(guī)模可再生能源的并網(wǎng)消納造成一定困難。因此，增強(qiáng)火力發(fā)電廠的調(diào)峰能力，將煤電機(jī)組由提供電力、電量的主體性電源向提供可靠電力、調(diào)峰調(diào)頻能力的基礎(chǔ)性電源轉(zhuǎn)變顯得至關(guān)重要。

此外，火力發(fā)電廠的冷端損失是電力熱力系統(tǒng)的最大損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽輪機(jī)的排汽損失可占燃料總發(fā)熱量的39％以上。汽輪機(jī)排汽損失對(duì)于火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)是排放的廢熱，但對(duì)于低品位的建筑物采暖來(lái)說(shuō)，確是巨大的能源損失。因此如果冷卻循環(huán)水所帶走的這部分汽輪機(jī)排汽熱量能夠深度回收利用并用于城鎮(zhèn)居民供熱，這不僅將大幅提高電廠的能源利用效率，增加供熱面積，還能夠給電廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提高火電機(jī)組的調(diào)峰能力及能源利用效率，提供了一種調(diào)峰能力強(qiáng)，余熱深度回收的帶可調(diào)峰儲(chǔ)能罐的電壓縮式熱泵余熱回收供熱系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：一種帶可調(diào)峰儲(chǔ)能罐的電壓縮式熱泵余熱回收供熱系統(tǒng)，廣泛適用于電廠的余熱回收及機(jī)組的調(diào)峰調(diào)頻，該系統(tǒng)主要由發(fā)電系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)、儲(chǔ)能供熱系統(tǒng)三部分組成，其特征在于：發(fā)電系統(tǒng)包括：鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、凝汽器、乏汽凝水泵、減溫減壓器、換熱器、蒸汽凝水泵；余熱回收系統(tǒng)組成包括：電壓縮式熱泵、冷卻塔；儲(chǔ)能供熱系統(tǒng)組成包括熱網(wǎng)循環(huán)泵、熱用戶(hù)、儲(chǔ)能罐；電廠鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)中，推動(dòng)汽輪機(jī)葉片做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作發(fā)電，做功后的乏汽進(jìn)入凝汽器中變成乏汽凝水，乏汽凝水通過(guò)乏汽凝水泵泵入到鍋爐中，鍋爐中的部分蒸汽可通過(guò)旁路的減溫減壓器減壓降溫后進(jìn)入換熱器中進(jìn)行換熱，從汽輪機(jī)中抽出部分蒸汽到換熱器中與熱網(wǎng)水進(jìn)行換熱，換熱后的蒸汽凝水由蒸汽凝水泵泵入到鍋爐中進(jìn)行再次循環(huán)，和凝汽器進(jìn)行換熱的冷卻水進(jìn)入電壓縮式熱泵蒸發(fā)器中，溫度降低后的冷卻水再次進(jìn)入凝汽器進(jìn)行循環(huán)，若電壓縮式熱泵出現(xiàn)故障，則冷卻水進(jìn)入冷卻塔進(jìn)行降溫，溫度降低后的冷卻水再次進(jìn)入凝汽器完成循環(huán)，熱用戶(hù)消耗部分熱量后的熱網(wǎng)水經(jīng)過(guò)電壓縮式熱泵冷凝器中，在電壓縮式熱泵冷凝器吸收熱量完成第一次溫度提升，溫度提升后的熱網(wǎng)水再次進(jìn)入換熱器中與來(lái)自汽輪機(jī)中的蒸汽進(jìn)行第二次換熱，熱網(wǎng)水達(dá)到預(yù)設(shè)溫度時(shí)通過(guò)熱網(wǎng)循環(huán)泵向熱用戶(hù)進(jìn)行供熱，在用電負(fù)荷高供熱負(fù)荷低時(shí)，將多余的蒸汽引到換熱器中與熱網(wǎng)水進(jìn)行換熱，并將這部分多余的熱量存儲(chǔ)到儲(chǔ)能罐中，在用電負(fù)荷低供熱負(fù)荷高時(shí)，儲(chǔ)能罐的熱量釋放給熱用戶(hù)。