[發明專利]一種用于熱電廠及分布式三聯供燃氣輪機的蓄熱系統

有效

• 申請號: 201810202877.7
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108488877B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 張文亮;胡迎輝
• 申請（專利權）人: 上海今日能源工程有限公司;北京今日能源科技發展有限公司
• 主分類號: F24D3/10
• 分類號: F24D3/10;F25B27/00;F28D20/02
• 代理公司: 44453 深圳市行一知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 楊賢<國際申請>=<國際公布>=<進入國

本發明涉及一種熱電廠及分布式三聯供燃氣輪機的蓄熱系統，包括：熱源回路、熱量輸入回路、熱量輸出回路、相變蓄熱箱、用熱回路以及熱量控制裝置。本發明以熱電廠或分布式三聯供為熱源，當以上熱源的熱量輸出大于熱量實際需求時，利用相變儲能實現熱量存儲，并且在熱量需求增大時釋放相變儲能，從而實現了電、熱兩種能量產出與實際需求的匹配與整體能源效率優化。本發明實現精確化、智能化的相變蓄能容量的監測與調節，保證熱量存儲和輸出兩方面與相變儲能的蓄能能力匹配。本發明改進了熱量輸入與輸出的拓撲和切換管路結構，可以有效適配分布式三聯供制冷制熱機組；本發明對相變蓄能箱進行了結構改進，增強了其熱效率。

技術領域

本發明涉及能源技術領域，特別涉及一種用于熱電廠及分布式三聯供燃氣輪機的蓄熱系統。

背景技術

電能和熱能都是人類生活所必須的基礎能源，且這兩種能量形式往往共同被生產和分配。目前我國能源利用率約36.3％，比發達國家低10％左右，其中一個重要原因在于發電余熱利用不充分，攜帶余熱的煙氣被白白排放到大氣之中。余熱屬于溫度在250攝氏度以下的中低品位能量，考慮到距離和損耗等因素，在有限空間范圍內進行能源梯級運用是實現余熱回收利用的有效手段。

傳統的余熱利用方式是通過熱電廠實現熱電聯產，發電機組的高溫蒸汽通過換熱器對供暖網絡的回水進行加熱，從而熱電廠同時產生并對外輸出供電和熱能，可以同時保障城鄉用電和用熱的需求。近年來又新興了適應小規模、模塊化能量生產需求的分布式冷熱電三聯供CCHP(Combined Cooling，Heating and Power，簡稱為分布式三聯供)，其以天然氣為主要燃料帶動燃氣輪機等燃氣發電設備運行，產生的電力供應用戶的電力需求，系統發電后排出的350-550攝氏度的高溫煙氣送入余熱回收利用設備(余熱鍋爐等)，利用高溫煙氣的余熱蒸發產生蒸汽，該蒸汽可以通過換熱器加熱供暖回水，向用戶供熱，也可以將蒸汽通過換熱產生熱媒水，熱媒水送入溴化鋰吸收式機組進行制冷；通過這種方式大大提高整個分布式三聯供系統的一次能源利用率，實現了能源的梯級利用。

可見，熱電廠和分布式三聯供都存在對外的熱量和電能供給。但是，外界的熱量和電量需求并不總是完全匹配的。當電能的實際需求較大時，經常會出現熱量供給過剩的情況，如果讓過剩的熱量白白散失掉顯然又產生了新的能源浪費；因此，當熱量供給大于實際的熱量需求，就需要進行熱能的儲能。相反，當外界的熱量需求較大時，熱電廠和分布式三聯供系統為了供應足夠的熱能，又面臨電能產出過剩的問題，而電能卻不易儲存，特別是對于分布式三聯供體系又難以實現電能對系統外的輸出，因此仍然存在能源被白白消耗的缺陷。

發明內容

為克服上述現有技術存在的至少一種缺陷，本發明提供了一種用于熱電廠及分布式三聯供燃氣輪機的蓄熱系統。本發明以熱電廠或分布式三聯供為熱源，當以上熱源的熱量輸出大于熱量實際需求時，利用相變儲能實現熱量存儲，并且在熱量需求增大時釋放相變儲能，從而實現了電、熱兩種能量產出與實際需求的匹配與整體能源效率優化。本發明實現精確化、智能化的相變蓄能容量的監測與調節，保證熱量存儲和輸出兩方面與相變儲能的蓄能能力匹配。本發明改進了熱量輸入與輸出的拓撲和切換管路結構，可以有效適配分布式三聯供制冷制熱機組；本發明對相變蓄能箱進行了結構改進，增強了其熱效率。

所述用于熱電廠及分布式三聯供燃氣輪機的蓄熱系統，其特征在于，包括：熱源回路、熱量輸入回路、熱量輸出回路、相變蓄熱箱、用熱回路以及熱量控制裝置；

所述熱源回路為熱電廠或者分布式三聯供的燃氣余熱輸出回路；所述用熱回路為熱電廠供熱網或者分布式三聯供的供熱制冷回路；