[發明專利]一種多能互補綜合能源系統

有效

• 申請號: 202111572933.4
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114251643B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 張海珍;周宇昊;姬莉;劉心喜;阮慧鋒;王明曉;羅城鑫;柯冬冬;林達;谷菁
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: F22B33/18
• 分類號: F22B33/18;F22D1/00;F25B27/02;F02C6/00;F01K11/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

本申請公開了一種多能互補綜合能源系統，包括液化天然氣供氣單元、燃氣輪機發電單元、余熱鍋爐、汽輪機發電單元、壓縮空氣制取裝置、余壓發電單元、余熱制冷/制熱裝置、蓄冷模塊；液化天然氣供氣單元連接蓄冷換熱器和三級換熱器，余熱鍋爐設有煙氣換熱器，煙氣換熱器的冷側連接循環水管；蓄冷換熱器的第一側串接于液化天然氣供氣單元，蓄冷換熱器的第二側串接于蓄冷模塊；三級換熱器的第一側串接液化天然氣供氣單元，所述三級換熱器的第二側連接所述循環水管。上述多能互補綜合能源系統利用液化天然氣的氣化進行制冷，借助余熱鍋爐的低溫煙氣加熱循環給水，給水加熱天然氣，實現系統的冷能、余熱、余壓的充分利用，顯著提高系統的能量利用效率。

技術領域

本申請涉及綜合能源系統規劃設計領域，特別涉及一種多能互補綜合能源系統。

背景技術

能源發展水平是衡量一個國家綜合國力和文明發達程度的重要指標。我國能源利用綜合效率與發達國家還有一定差距，重要原因是有很多能量沒有得到合理高效的利用，造成能量的浪費。以燃氣輪機為原動機的燃氣聯供綜合能源系統，是能夠實現大幅度節能減排的能源系統，就近向用戶輸出電、冷、熱等多種能源產品，對建設國家可持續能源體系具有重要的戰略意義。以燃氣聯供系統為基礎的多能互補綜合能源系統存在多種能源的輸入和輸出，在能量轉換和能量傳輸過程中的高效轉化和利用是解決綜合能源系統提質增效的關鍵。在雙氣源(管道天然氣和液化天然氣也即LNG)的綜合能源系統中，系統的效率有待進一步提升。

發明內容

本申請的目的是提供一種多能互補綜合能源系統，該多能互補綜合能源系統能夠充分利用液化天然氣的氣化進行制冷，借助余熱鍋爐的低溫煙氣加熱循環給水，同時借助部分加熱后的給水加速液化天然氣氣化，顯著提高了系統的效率。

為實現上述目的，本申請提供一種多能互補綜合能源系統，包括液化天然氣供氣單元、燃氣輪機發電單元、余熱鍋爐和汽輪機發電單元；

所述液化天然氣供氣單元連接蓄冷換熱器和三級換熱器，所述余熱鍋爐設有煙氣換熱器，所述煙氣換熱器的冷側連接循環水管；

所述蓄冷換熱器的第一側串接于所述液化天然氣供氣單元，所述蓄冷換熱器的第二側串接于蓄冷模塊；所述三級換熱器的第一側串接所述液化天然氣供氣單元，所述三級換熱器的第二側連接所述循環水管。

可選地，所述蓄冷換熱器包括一級換熱器和二級換熱器，所述蓄冷模塊包括與所述一級換熱器的第二側連接且用于儲存冷媒的第一蓄冷裝置，以及與所述二級換熱器的第二側連接且用于儲存冷水的第二蓄冷裝置。

可選地，還包括有機朗肯循環單元，所述有機朗肯循環單元設有冷凝器和用于蒸發有機工質的蒸發換熱器，所述蒸發換熱器的高溫側連接所述循環水管，所述冷凝器的低溫側連接所述第二蓄冷裝置，和/或，所述冷凝器的低溫側連接所述二級換熱器的第二側。

可選地，還包括壓縮空氣制取裝置，所述第二蓄冷裝置連接并用于冷卻所述壓縮空氣制取裝置，和/或，所述二級換熱器的第二側連接并用于冷卻所述壓縮空氣制取裝置。

可選地，所述余熱鍋爐連接中壓蒸汽管和低壓蒸汽管，所述中壓蒸汽管連接所述汽輪機發電單元，所述汽輪機發電單元連接抽汽管，所述抽汽管連接第二余壓發電單元，所述低壓蒸汽管連接余熱制冷/制熱裝置。

可選地，所述中壓蒸汽管并聯設置旁路管道，所述旁路管道串接第一余壓發電單元。

可選地，所述旁路管道的入口前連接蒸汽參數檢測模塊，所述旁路管道位于所述第一余壓發電單元的入口前設有第一閥組，所述中壓蒸汽管與所述旁路管道的并聯段設有第二閥組，還包括連接所述第一閥組、所述第二閥組和所述蒸汽參數檢測模塊的控制單元。

可選地，所述循環水管連接所述余熱制冷/制熱裝置。

可選地，所述抽汽管連接所述低壓蒸汽管，所述抽汽管和所述低壓蒸汽管之間連接減壓閥組。