[發明專利]一種基于高低溫蓄熱介質的熱電聯產系統

有效

• 申請號: 202110409691.0
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113153449B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 鐘崴;孫鵬;胡亞才;周懿
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01K13/02;F04D25/06;F22B1/02;H02J3/32;H02J15/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

1.一種基于高低溫蓄熱介質的熱電聯產系統，其特征在于：包括低溫蓄熱裝置、高溫蓄熱裝置，在低溫蓄熱裝置、高溫蓄熱裝置之間設有壓氣機系統，該系統還包括熱發電裝置和熱用戶；所述的低溫蓄熱裝置由低溫蓄熱介質儲罐(1)和低溫池(2)通過工質管道連接形成，所述高溫蓄熱裝置由高溫蓄熱介質儲罐(4)和高溫池(5)通過工質管道連接形成，壓氣機系統(3)用于將低溫池輸出的低溫飽和蒸汽進行壓縮并輸入高溫池中；所述壓氣機系統(3)、熱發電裝置均與電網(8)連通，向電網(8)中取電或送電；低溫池(2)通過管道與低溫熱源(9)連通，由低溫熱源向低溫池(2)補充工質和熱量；所述的低溫蓄熱介質儲罐(1)中設有換熱器和低溫蓄熱介質，所述的高溫蓄熱介質儲罐(4)中設有換熱器和高溫蓄熱介質，低溫蓄熱介質與高溫蓄熱介質均為相變材料，高溫蓄熱介質的熔點高于低溫蓄熱介質，根據實際應用選取材料熔點；所述的低溫池(2)與高溫池(5)中均設有汽液兩相的飽和工質；低溫池內工質流向低溫蓄熱介質儲罐，通過換熱器完成與低溫蓄熱介質放熱或吸熱過程后返回低溫池；高溫池內工質流向高溫蓄熱介質儲罐，通過換熱器完成與高溫蓄熱介質放熱或吸熱過程后返回高溫池；

低溫池和壓氣機系統、壓氣機系統和高溫池、高溫池和熱發電裝置(6)、高溫池和熱用戶(7)、熱發電裝置和低溫池、低溫池和低溫熱源之間依次設有閥門v1、v2、v3、v4、v5、v6，通過控制各閥門的開關實現不同的工作過程。

2.根據權利要求1所述的一種基于高低溫蓄熱介質的熱電聯產系統，其特征在于，所述的熱發電裝置(6)為汽輪機。

3.根據權利要求2所述的一種基于高低溫蓄熱介質的熱電聯產系統，其特征在于，所述系統可同時儲電儲熱，又可同時供電供熱，包括耗電儲熱過程及發電供熱過程，所述發電供熱過程包括純發電模式、純供熱模式、熱電聯產模式。

4.根據權利要求3所述的一種基于高低溫蓄熱介質的熱電聯產系統，其特征在于，打開閥門v1、v2，打開壓氣機系統；壓氣機系統向電網取電，從低溫池抽取工質蒸汽，致使低溫池內工質的飽和溫度降低，低溫池內飽和液態工質吸收低溫蓄熱罐所儲熱量以及低溫熱源的共同作用下蒸發產生蒸汽，經壓氣機系統壓縮至高溫池，被高溫蓄熱介質儲罐中的高溫蓄熱介質吸收，凝結為液態飽和工質，從而將電網中的電能儲存在高溫蓄熱介質儲罐中，實現耗電儲熱過程。

5.根據權利要求3所述的一種基于高低溫蓄熱介質的熱電聯產系統，其特征在于，打開閥門v3、v5，啟動汽輪機，并打開閥門v6；高溫池壓力降低，其內部工質的飽和溫度下降，工質吸收高溫蓄熱介質儲罐中的熱量蒸發變為飽和蒸汽，飽和蒸汽進入汽輪機做功發電，汽輪機排汽進入低溫池，對低溫蓄熱介質儲罐內低溫蓄熱介質放熱后凝結成為低溫飽和液體，這個過程中汽輪機排汽放出的熱量被低溫蓄熱介質吸收并儲存，實現發電供熱過程的純發電模式。

6.根據權利要求3所述的一種基于高低溫蓄熱介質的熱電聯產系統，其特征在于，打開閥門v4，并打開閥門v6；高溫池壓力降低，其內部工質的飽和溫度下降，工質吸收高溫蓄熱介質儲罐中的熱量蒸發變為飽和汽輸送給熱用戶(7)，被熱用戶利用，實現發電供熱過程的純供熱模式。