[發明專利]基于隔壓站的天然氣補能分級利用系統及調節方法

有效

• 申請號: 202110406943.4
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN112944451B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 馮征;唐茂林;尚磊;黃治坤;杜旭;王軍舵;孫斌;張攀
• 申請（專利權）人: 晟源高科（北京）科技有限公司;唐茂林;尚磊
• 主分類號: F24D19/10
• 分類號: F24D19/10;F24D19/00
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 黃輝本

1.一種基于隔壓站的天然氣補能分級利用系統調節方法，應用的基于隔壓站的天然氣補能分級利用系統包括設置于隔壓站的熱網循環水泵、首站熱網加熱器、熱泵和余熱鍋爐，一次網供水經熱源供水管路經首站熱網加熱器及熱泵兩級放熱后通過熱源回水管路返回；用戶回水一部分經首站熱網加熱器及熱網循環水泵至用戶端、另一部分經熱泵及余熱鍋爐加熱后進入用戶端；所述余熱鍋爐由燃氣輪機加熱；還包括發電機，所述發電機的輸入軸與燃氣輪機的輸出軸同軸固定；所述發電機為熱泵及熱網循環水泵提供電源；所述燃氣輪機設有空氣入口管路及天然氣入口管路，所述燃氣輪機的天然氣入口路管上設有燃氣增壓裝置；用戶回水管路依次經首站熱網加熱器、熱網循環水泵、熱網加熱器供水管路與用戶供水管路連通；所述用戶回水管路上設有與熱泵相連的分支回水管路，所述熱泵出水經熱泵供水管路進入余熱鍋爐，所述余熱鍋爐出水經余熱鍋爐供水管路與用戶供水管路相連；其特征在于，調節方法包括以下步驟：

S100：首先設定一次網回水降低溫度為Δt；

S200：當實際一次網回水溫差小于Δt時，投運分支回水管路、熱泵供水管路及余熱鍋爐供水管路，并計算燃氣輪機的天然氣投運量，進入步驟S300，

當實際一次網回水溫差不小于Δt時，返回步驟S100；

S300：啟動熱泵、燃氣輪機及余熱鍋爐并投入運行；

S400：根據需要調整分支回水管路、熱泵供水管路及余熱鍋爐供水管路的管路循環流量。

2.根據權利要求1所述的基于隔壓站的天然氣補能分級利用系統調節方法，其特征在于，所述天然氣補能分級系統調節公式如下：

一次網余熱回收量與一次網的熱網循環水量及一次網回水降低溫度的關系式：

（1）

一次網余熱回收量等同于余熱功率，熱泵輸出功率與余熱功率及熱泵輸入功率之間關系如下：

（2）

（3）

燃氣輪機的電功率與燃氣輪機的燃氣量之間關系：

（4）

燃氣輪機的電功率與熱泵輸入功率及熱網循環水泵功率的關系：

（5）

余熱鍋爐功率與燃氣輪機的燃氣量之間關系：

（6）

熱網循環水泵功率和用戶回水管路至首站熱網加熱器之間管路流量的關系：

（7）

由關系式（1）-（7），得到一次網回水降低溫度與燃氣輪機的燃氣量關系如下：

（8）

式中：：一次網余熱回收量；：一次網的熱網循環水量；：用戶回水管路至首站熱網加熱器之間管路流量；：一次網回水降低溫度；：熱泵輸入功率；：熱泵制熱性能；：熱泵輸出功率；：燃氣輪機的電功率；：燃氣輪機的燃氣量；：水的比熱容；：燃氣熱值；：燃氣輪機電效率；：熱網循環水泵功率；：余熱鍋爐功率；：余熱回收效率；：重力加速度；h ：水泵揚程；：水泵效率。