[發明專利]一種利用工業余熱儲能發電系統

在審

• 申請號: 202210138570.1
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114483240A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王亮;張涵;陳海生;凌浩恕;張雙;白亞開
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F01K27/02
• 分類號: F01K27/02;F28D21/00;F01K3/18;F01B23/08;F01B23/10;F04D25/16;F04D27/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 王月

一種利用工業余熱儲能發電系統，包括：工業余熱回收回路；工業余熱存儲回路；熱泵制冷系統；蓄冷回路；控制蓄熱溫度穩定的方法如下：S1，測量所述工業余熱存儲回路中的蓄熱流體工質的實時質量；S2，控制器通過控制所述工業余熱存儲回路中的高溫蓄熱循環風機運行工況以控制蓄熱工質的流速、穩定蓄熱溫度。通過控制器通過控制工業余熱存儲回路中的高溫蓄熱循環風機運行工況以控制蓄熱工質的流速、穩定蓄熱溫度。從而降低工業余熱溫度變化帶來的影響。并且，在本發明中還提供了蓄熱流體工質的實時質量流量的公式，使技術人員可以根據工業余熱溫度調整蓄熱流體工質的流量。

技術領域

本發明涉及熱泵儲電儲能以及能量再利用技術領域，具體涉及一種利用工業余熱儲能發電系統。

背景技術

以環境溫度為基準，被考察體系排出的熱載體可釋放的熱稱為余熱。利用從工業設備回收的余熱作為熱源的城市集中供熱方式。多數耗能設備，如原動機、加熱爐等，都只利用了熱能中的一小部分。回收一部分本來廢棄不用的工業余熱進行集中供熱，能節約一次能源，從而提高經濟效益，減少污染。

工業消耗的能源部門品種包括原煤、洗煤、焦炭、油品、天然氣、熱力、電力等。但是，由于工業能源部門的運行情況具有多樣性，導致由于工業余熱溫度具有波動性強的問題。現有技術中的工業余熱儲能發電系統缺乏有效地調整蓄熱溫度的穩定手段，所以難以高效率、安全地利用工業余熱。

發明內容

本發明旨在提供一種利用工業余熱儲能發電系統，以解決由于工業余熱溫度具有波動性強，導致的工業余熱儲能發電系統難以高效率、安全地利用工業余熱的問題。為此，本發明提供一種利用工業余熱儲能發電系統，包括：

工業余熱回收回路，包括：溫度測量裝置、工業余熱吸收換熱器；

工業余熱存儲回路，包括：工業余熱吸收換熱器、高溫蓄熱循環風機、與所述高溫蓄熱循環風機相連的變頻器，以及高溫蓄熱填充床；

熱泵制冷系統，包括：制冷膨脹機組、冷能吸收換熱器，以及制冷壓縮機構和余熱回收換熱機構；

蓄冷回路，包括：冷能吸收換熱器和低溫填充床；

控制蓄熱溫度穩定的方法如下：

S1，測量所述工業余熱存儲回路中的蓄熱流體工質的實時質量，具體方法如下：通過所述溫度測量裝置測量工廠側余熱溫度；當所述溫度測量裝置測得的溫度不低于T_target時，對熱能進行回收；

所述工業余熱存儲回路中的蓄熱流體工質的實時質量流量為：

其中：T_a,in，T_a,out分別為工業余熱吸收換熱器11中a流體的進出口溫度。T_a,out即為冷熱能熱機發電所需的蓄熱溫度T_target；T_b,in即為所述溫度測量裝置測得的溫度；

S2，控制器通過控制所述工業余熱存儲回路中的高溫蓄熱循環風機運行工況以控制蓄熱工質的流速、穩定蓄熱溫度。

可選的，在步驟S2中，所述高溫蓄熱循環風機包括：變頻調速主風機和工頻輔風機；和/或，

在步驟S2中，所述高溫蓄熱循環風機包括：變頻調速主風機和變頻調速輔風機；所述變頻調速輔風機的最大流量值為所述變頻調速主風機的1/3至1/2。

可選的，利用工業余熱儲能發電系統，還包括：

冷熱能熱機發電回路，包括：低溫填充床、壓縮機組、第一余熱排散換熱器、中低溫蓄熱填充床、高溫蓄熱填充床、膨脹機組、發電單元，以及第二余熱排散換熱器。

利用工業余熱儲能發電系統，還包括：中低溫余熱存儲回路，包括：中低溫蓄熱填充床和余熱回收換熱機構。