[發明專利]光熱發電及熱泵余熱綜合利用系統

在審

• 申請號: 202010419010.4
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111502937A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 劉艷;張鵬飛;曹強;王昱凱;王玉靜
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團陜西省電力設計院有限公司
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F01K25/10;F01K17/02;F24D15/02;F24D15/04;F24S10/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請涉及多能互補能量利用技術領域，尤其涉及一種光熱發電及熱泵余熱綜合利用系統。利用低溫余熱供熱的電廠，單純依靠低溫余熱進行供熱，在供熱需求較大時，電廠鍋爐的低溫余熱不足以滿足這種需求。本申請的光熱發電及熱泵余熱綜合利用系統，包括冷凝換熱子系統、光熱換熱子系統和供熱管網；一方面通過利用光熱給供熱管網加熱，另一方面接收電廠鍋爐的汽輪機排汽冷凝后放出的熱量，通過熱泵將熱蒸汽中的能量輸送至供熱管網，實現了兩種清潔能源的協同利用，節約了資源，對環境友好，同時滿足了人們的供熱需求。

技術領域

本申請涉及多能互補能量利用技術領域，尤其涉及一種光熱發電及熱泵余熱綜合利用系統。

背景技術

近年來，由于工業化發展，需要燃燒化石能源等常規能源，化石能源燃燒過程中產生大量的煙灰及氧化物等有害物質，造成了非常嚴重的環境污染，已經引起人們的廣泛關注。

隨著化石能源的儲量逐漸減少，如何提升能源的利用效率成為業內關注的焦點。尤其在電廠領域，火力發電產生了大量的廢水和廢氣等低溫余熱沒有得到有效利用，一些鋼鐵企業冬季供暖需要開動高能耗低效率的燃煤小鍋爐或者直接耗用高品質的蒸汽進行采暖，會因冬夏季節耗氣量的差異而導致蒸汽供應困難甚至影響工業生產，因此，如何更加高效地利用低溫余熱、同時不影響工業生產，成為行業內亟待解決的技術問題。

利用低溫余熱供熱的電廠，提高了電廠的熱負荷利用率，降低煤耗、節約用水、提升了電廠運行的經濟性，同時獲得較好的經濟和社會收益。但是，單純依靠低溫余熱供熱，在供熱需求較大時，電廠鍋爐的低溫余熱供熱不足以滿足這種需求，需要尋找一種彌補供熱缺口的能量供給方式。

發明內容

本申請提供了一種光熱發電及熱泵余熱綜合利用系統，以解決當前清潔能源無法完全滿足供熱需求的問題。

本申請采用的技術方案如下：

一種光熱發電及熱泵余熱綜合利用系統，包括冷凝換熱子系統、光熱換熱子系統和供熱管網；

所述冷凝換熱子系統與所述供熱管網通過熱泵連接，所述光熱換熱子系統與所述供熱管網通過換熱器連接；

所述冷凝換熱子系統包括冷凝器和冷凝供熱管網，所述冷凝器設置在所述冷凝供熱管網中，所述冷凝器中的循環冷卻水吸收汽輪機乏汽潛熱后流進所述熱泵，通過熱泵加熱所述供熱管網中的水，所述冷凝供熱管網與冷卻塔連接，所述冷凝換熱系統用于冷卻汽輪機排汽，降低機組冷源損失；

所述光熱換熱子系統包括光熱集熱器和光熱供熱管網，所述光熱集熱器用于將光熱傳導至供熱工質，再將所述供熱工質輸送至所述光熱供熱管網。

可選的，還包括ORC發電子系統，所述ORC發電子系統通過換熱器與所述光熱供熱管網相連，所述ORC發電子系統包括ORC工質管網、ORC裝置和發電機，所述ORC裝置通過所述ORC工質管網中的工質吸收所述光熱供熱管網的能量用于給所述發電機發電。

可選的，還包括驅動熱源子系統，所述驅動熱源子系統從所述光熱供熱管網中引出驅動管網，所述驅動管網沿供熱工質流動方向通過所述熱泵后回流接入所述光熱集熱器。

可選的，還包括水泵，所述水泵設置在所述光熱供熱管網中以及所述供熱管網中。

可選的，還包括水閥，所述水閥設置在所述光熱供熱管網中。

可選的，還包括補水泵，所述補水泵設置在所述光熱供熱管網中。

可選的，還包括子級供熱管網，所述子級供熱管網通過子級換熱站與所述供熱管網相連。

可選的，還包括加熱器，所述加熱器設置在所述供熱管網中。

采用本申請的技術方案的有益效果如下：