[實用新型]一種冷熱電聯供系統有效
| 申請號: | 201720186332.2 | 申請日: | 2017-02-28 |
| 公開(公告)號: | CN207065921U | 公開(公告)日: | 2018-03-02 |
| 發明(設計)人: | 鄧占峰;徐桂芝;趙波;楊岑玉;王樂;馮濤;宋潔;金翼;梁立曉;李帥華;李志遠;梁丹曦 | 申請(專利權)人: | 全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網公司 |
| 主分類號: | F25B27/00 | 分類號: | F25B27/00;F25B29/00;F01D15/10 |
| 代理公司: | 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250 | 代理人: | 曹治麗 |
| 地址: | 102209 北京*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 熱電 系統 | ||
技術領域
本實用新型屬于電能替代技術領域,涉及冷熱電聯供的電能替代。
背景技術
隨著供暖季的來臨,我國多地遭遇持續霧霾天氣,大氣污染防治形勢異常嚴峻,在此背景下,大氣治理已成為全社會的關注點。國家也在不斷強化各種法律法規及措施,加大相關產業在減霾防霾方面的投入,從而改善大氣污染。而使用電能替代散煤燃燒、燃油等的使用,旨在提高電煤比重,控制煤炭總消費量,減少大氣污染是最為有效的途徑。
目前,作為能源消費終端的電能替代的常見的使用環境有電采暖、電制冷、地源熱泵、工業電鍋爐、農業電排灌、電動汽車、靠港船舶使用岸電等。
作為人口大國,我國能源消費需求量大,而能源消費結構不甚合理,電網峰谷差高于發達國家及一般發展中國家平均水平。近年來,隨著國家經濟發展,人民生活水平的提高,電網面臨的調峰任務和壓力日益嚴重。為確保電網的安全、穩定、經濟運行,發電側必須采取調峰措施。而發電側調峰能力是有限的,是以犧牲發電機組壽命、能源利用率、高投資等為代價的。為了實現資源的合理配置,用電側也必須采取調峰措施,進行削峰填谷。
我國電網已成為全球風電接入規模最大、風電和太陽能發電增長速度最 快的電網。然而可再生能源發電具有波動性、間歇性和不可準確預測性等特點,其規模化接入給現有電網帶來了巨大挑戰。存在的問題主要是受地區電網消納容量不足影響,棄風情況時有發生;隨著風電等波動性電源的增加,電網調峰能力不足問題日趨嚴重。
在現有電能替代的方案中,電采暖及電制冷是與人民工作生活聯系最為緊密的兩種情況。電采暖設備基本全天運行,增加了電網的全天負荷,顯然會增大電網的峰值負荷,經濟性差;電制冷設備工作普遍處于白天溫度較高的用電峰值時段,這反而增大了電網的峰值負荷。因此現有的電采暖電制冷技術在制熱制冷的同時增加電網峰值負荷不能同時兼具了清潔供暖、供冷和電網調峰的功能。
發明內容
因此,本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術中的電制冷電制熱技術在制冷制熱的同時增加電網峰值負荷,不能同時兼具了清潔供暖、供冷和電網調峰的功能的缺陷,從而提供一種冷熱電聯供系統。
為此,本實用新型提供如下技術方案:
一種用于冷熱電聯供的電能替代方法,將環境空氣純化壓縮并存儲壓縮產生的熱能用于制冷和/或制熱。
將壓縮的潔凈空氣液化并存儲液態潔凈空氣;
然后使液化潔凈空氣蒸發、膨脹發電。
將蒸發和膨脹產生的冷用于液化以及制冷。
純化的潔凈空氣以及膨脹發電后的常溫空氣用于為新風系統或潔凈空氣供給裝置提供潔凈空氣。
所述純化是指過濾除去環境空氣中的PM>1.0的顆粒,CO2,H2O。
所述壓縮為1級或1級以上,經壓縮后輸出的潔凈空氣為常溫空氣。
所述膨脹為1級或1級以上。
使液化潔凈空氣蒸發、膨脹發電前還需將存儲的液態潔凈空氣增壓。
包括如下步驟:
(1)將環境空氣純化壓縮,并存儲壓縮空氣過程中產生的熱能;
(2)液化并存儲純化壓縮后的潔凈空氣,或將純化壓縮后的潔凈空氣的一部分用于為新風系統或潔凈空氣供給裝置提供潔凈空氣,另一部分進行液化并存儲;
(3)使存儲的液態潔凈空氣提壓后蒸發氣化為高壓潔凈空氣,并將蒸發氣化過程中產生的冷能存儲以供液化;
(4)使高壓潔凈空氣膨脹并發電,并將膨脹過程中產生的冷能用于制冷,將經膨脹后的常壓潔凈空氣用于為新風系統或潔凈空氣供給裝置提供潔凈空氣。
空氣經壓縮后溫度上升80-200℃;液化前空氣壓力達到70-100bar;存儲液化后的空氣的壓力為1bar-15ba,溫度為-160℃至-196℃;在壓縮過程中產生的熱于50℃-180℃溫度下存儲。
步驟(3)中的提壓是指將低溫液態空氣的壓力從常壓提升至600bar-150bar的高壓,氣化過程中產生的冷于-100℃至-160℃溫度下儲存;氣化后的高壓潔凈空氣溫度為5~10℃。
步驟(4)膨脹過程中空氣溫度為-30~-60℃,-30~-60℃的低溫空氣通過環境換熱,或供暖系統的回水換熱,使空氣溫度為10℃~40℃。
膨脹機末級排出的氣體為常壓常溫潔凈空氣,可直接接入潔凈空氣供給裝置。
一種冷熱電聯供系統,按順序包括純化壓縮裝置,液化存儲裝置,蒸發、膨脹發電裝置;
所述純化壓縮裝置還依次連通儲熱裝置,制冷裝置和/或制熱裝置;
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