【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及熱電聯產、電站調峰、太陽能熱利用和多級熱儲能，具體涉及太陽能耦合熱泵與儲能聯動的熱電聯產系統及運行方法。
技術介紹
1、太陽能風能等新能源發電具有較強的波動性、反調峰特性，給電網調峰帶來巨大挑戰。目前我國火電產能過剩，發電設備年利用小時數低，未來數年火電機組持續低負荷運行或深度調峰運行會成為一種常態。熱電聯產機組在火力發電中的比重大、容量高，是我國北方地區火力發電廠的主要形式。提高熱電聯產機組深度調峰能力是高效消納可再生能源發電的關鍵技術。目前常規的熱電機組深度調峰技術存在以下問題：
2、(1)電鍋爐、旁通主汽等調峰方式能源綜合利用水平低。為了提高機組熱高峰期的供熱能力，將進一步降低機組的綜合能效水平。
3、(2)現有的熱電聯產調峰系統存在參數調節不夠靈活，熱源蒸汽選擇不夠靈活，熱電高峰期電出力有限，常規的機組調峰技術面臨能源利用效率低，調峰深度小等實際問題。
技術實現思路
1、為了解決上述現有技術存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種太陽能耦合熱泵與儲能聯動的熱電聯產系統及運行方法，該系統包括熱電聯產機組、吸收式熱泵、尖峰加熱器、高中低溫儲熱罐、太陽能集熱系統、輔熱器以及各類管道閥門等。在采暖季儲能階段，采用吸收式熱泵和合適參數的汽輪機抽汽/太陽能梯級加熱低溫儲熱罐的冷水，并分別采用高溫、中溫儲熱罐儲存，實現機組深度降負荷的目的，同時回收冷凝器部分余熱。在采暖季釋能階段，采用中溫儲熱罐對外供熱，熱電聯產機組工作在純凝工況，同時高溫儲熱罐熱水
2、為了達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種太陽能耦合熱泵與儲能聯動的熱電聯產系統，包括依次相連通的鍋爐101主蒸汽側、汽輪機高壓缸102、鍋爐101再熱蒸汽側、汽輪機中壓缸103、汽輪機低壓缸104、凝汽器105殼側、凝結水泵115、凝結水閥門甲306、第七級加熱器106管側、第六級加熱器107管側、凝結水閥門乙304、第五級加熱器108管側、第四級加熱器109管側、除氧器110、給水泵116、第二級加熱器111管側、第一級加熱器112管側、鍋爐101給水側；汽輪機高壓缸102排汽管道通過第一級回熱抽汽管道與第一級加熱器112殼側相連通；汽輪機中壓缸103壓力依次降低的第二級抽汽、第三級抽汽管道分別與第二級加熱器111殼側、除氧器110相連通；汽輪機低壓缸104壓力依次降低的第四級、第五級、第六級、第七級抽汽管道分別與第四級加熱器109殼側、第五級加熱器108殼側、第六級加熱器107殼側、第七級加熱器106殼側相連通；第一級加熱器112殼側出口通過疏水管道依次連通第二級加熱器111殼側和除氧器110；第四級加熱器109殼側出口通過疏水管道依次連通第五級加熱器108殼側、第六級加熱器107殼側、第七級加熱器106殼側、凝汽器105殼側；凝汽器105管側與冷卻塔114相連通；汽輪機高壓缸102通過機械軸與汽輪機中壓缸103、汽輪機低壓缸104和發電機113相連接；鍋爐101主蒸汽側出口、再熱蒸汽側出口以及再熱蒸汽側入口管道分別通過抽氣閥門乙302、抽汽閥門甲301和抽汽閥門丙303與抽汽管道連通，抽汽管道分別通過調控閥門甲318、調控閥門乙319與尖峰加熱器204熱流體側、吸收式熱泵205發生器相連通，尖峰加熱器204熱流體側出口和吸收式熱泵205發生器出口均與除氧器110相連通；高溫儲熱罐201依次與變頻水泵甲323、尖峰加熱器204冷流體側、調控閥門丙316、調控閥門丁315、分流閥門甲324、調控閥門戊314、變頻水泵丙313和中溫儲熱罐202相連通；尖峰加熱器204冷流體側出口依次連通調控閥門癸317、分流閥門乙325、輔熱器甲206熱流體側、輔熱器乙207熱流體側、變頻水泵乙322和低溫儲熱罐203；分流閥門甲324與調控閥門戊314之間的管道依次連通調控閥門庚310、熱用戶208與輔熱器乙207熱流體側出口管道；分流閥門甲324與調控閥門戊314之間的管道還依次連通調控閥門己309、變頻水泵丁311、輔熱器甲206熱流體側出口管道；低溫儲熱罐203依次連通變頻水泵乙322、調控閥門辛320、吸收式熱泵205吸收器、吸收式熱泵205冷凝器；調控閥門丙316與調控閥門丁315之間的管道與吸收式熱泵205冷凝器出口相連通；冷卻塔114出口管道依次通過冷卻閥門308、吸收式熱泵205蒸發器與冷卻塔114入口管道相連通；凝結水泵115出口管道依次與凝結水閥門丙307、輔熱器乙207冷流體側、輔熱器甲206冷流體側、除氧器110相連通；第六級加熱器107管側出口依次連通凝結水閥門丁305、變頻水泵戊312、輔熱器乙207冷流體側出口管道；調控閥門丁315與分流閥門甲324之間的管道還依次連通調控閥門壬321和油水換熱器209水側入口管道；調控閥門癸317與分流閥門乙325之間的管道還與油水換熱器209水側出口連通；太陽能集熱器210管路與油水換熱器209油側連通。
4、所述一種太陽能耦合熱泵與儲能聯動的熱電聯產系統，采暖季儲能階段即電力低谷期按照以下方式運行：采暖季儲能階段即電力低谷期，吸收式熱泵205、尖峰加熱器204、太陽能集熱器210和油水換熱器209工作，而輔熱器甲206和輔熱器乙207不工作；關閉分流閥門乙325、調控閥門己309、凝結水閥門丁305、凝結水閥門丙307、變頻水泵丁311、變頻水泵戊312，根據熱負荷等級和電力低谷期發電需求僅打開并且調節抽汽閥門甲301、抽氣閥門乙302和抽汽閥門丙303其中之一，根據用戶熱負荷調節調控閥門庚310的開度，使得流過熱用戶208的熱水流量滿足用戶熱需求；調節變頻水泵丙313和調控閥門戊314使得流經分流閥門甲324多余的中溫熱水流入中溫儲熱罐202中存儲；根據儲能時間調節變頻水泵乙322和調控閥門辛320使得低溫儲熱罐203中儲存的冷水能夠在儲能時間內全部釋放；根據儲能釋能整個往返周期總熱負荷調節調控閥門丁315、調控閥門丙316和分流閥門甲324的開度使得中溫儲熱罐202儲存的中溫水滿足釋能階段用戶熱負荷需求；調節調控閥門甲318和調控閥門乙319的開度使得尖峰加熱器204熱流體出口溫度和吸收式熱泵205發生器驅動流體出口溫度一致；調節冷卻閥門308的開度，使得流入吸收式熱泵205蒸發器冷媒水流量滿足需求；在滿足儲能和釋能階段用戶總熱負荷需求，并且在太陽能集熱器210與油水換熱器209最大熱功率約束范圍內，調節調控閥門丁315、調控閥門丙316、分流閥門甲324和調控閥門壬321，使得流經油水換熱器209水側工質流量最大化并且使得油水換熱器209水側出口工質溫度與尖峰加熱器204冷流體側出口工質溫度保持一致；根據尖峰加熱器204冷流體流量以本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種太陽能耦合熱泵與儲能聯動的熱電聯產系統，其特征在于：包括依次相連通的鍋爐(101)主蒸汽側、汽輪機高壓缸(102)、鍋爐(101)再熱蒸汽側、汽輪機中壓缸(103)、汽輪機低壓缸(104)、凝汽器(105)殼側、凝結水泵(115)、凝結水閥門甲(306)、第七級加熱器(106)管側、第六級加熱器(107)管側、凝結水閥門乙(304)、第五級加熱器(108)管側、第四級加熱器(109)管側、除氧器(110)、給水泵(116)、第二級加熱器(111)管側、第一級加熱器(112)管側、鍋爐(101)給水側；汽輪機高壓缸(102)排汽管道通過第一級回熱抽汽管道與第一級加熱器(112)殼側相連通；汽輪機中壓缸(103)壓力依次降低的第二級抽汽、第三級抽汽管道分別與第二級加熱器(111)殼側、除氧器(110)相連通；汽輪機低壓缸(104)壓力依次降低的第四級、第五級、第六級、第七級抽汽管道分別與第四級加熱器(109)殼側、第五級加熱器(108)殼側、第六級加熱器(107)殼側、第七級加熱器(106)殼側相連通；第一級加熱器(112)殼側出口通過疏水管道依次連通第二級加熱器(111)殼
2.權利要求1所述一種太陽能耦合熱泵與儲能聯動的熱電聯產系統的運行方法，其特征在于：采暖季儲能階段即電力低谷期，吸收式熱泵(205)、尖峰加熱器(204)、太陽能集熱器(210)和油水換熱器(209)工作，而輔熱器甲(206)和輔熱器乙(207)不工作；關閉分流閥門乙(325)、調控閥門己(309)、凝結水閥門丁(305)、凝結水閥門丙(307)、變頻水泵丁(311)、變頻水泵戊(312)，根據熱負荷等級和電力低谷期發電需求僅打開并且調節抽汽閥門甲(301)、抽氣閥門乙(302)和抽汽閥門丙(303)其中之一，根據用戶熱負荷調節調控閥門庚(310)的開度，使得流過熱用戶(208)的熱水流量滿足用戶熱需求；調節變頻水泵丙(313)和調控閥門戊(314)使得流經分流閥門甲(324)多余的中溫熱水流入中溫儲熱罐(202)中存儲；根據儲能時間調節變頻水泵...
【技術特征摘要】
1.一種太陽能耦合熱泵與儲能聯動的熱電聯產系統，其特征在于：包括依次相連通的鍋爐(101)主蒸汽側、汽輪機高壓缸(102)、鍋爐(101)再熱蒸汽側、汽輪機中壓缸(103)、汽輪機低壓缸(104)、凝汽器(105)殼側、凝結水泵(115)、凝結水閥門甲(306)、第七級加熱器(106)管側、第六級加熱器(107)管側、凝結水閥門乙(304)、第五級加熱器(108)管側、第四級加熱器(109)管側、除氧器(110)、給水泵(116)、第二級加熱器(111)管側、第一級加熱器(112)管側、鍋爐(101)給水側；汽輪機高壓缸(102)排汽管道通過第一級回熱抽汽管道與第一級加熱器(112)殼側相連通；汽輪機中壓缸(103)壓力依次降低的第二級抽汽、第三級抽汽管道分別與第二級加熱器(111)殼側、除氧器(110)相連通；汽輪機低壓缸(104)壓力依次降低的第四級、第五級、第六級、第七級抽汽管道分別與第四級加熱器(109)殼側、第五級加熱器(108)殼側、第六級加熱器(107)殼側、第七級加熱器(106)殼側相連通；第一級加熱器(112)殼側出口通過疏水管道依次連通第二級加熱器(111)殼側和除氧器(110)；第四級加熱器(109)殼側出口通過疏水管道依次連通第五級加熱器(108)殼側、第六級加熱器(107)殼側、第七級加熱器(106)殼側、凝汽器(105)殼側；凝汽器(105)管側與冷卻塔(114)相連通；汽輪機高壓缸(102)通過機械軸與汽輪機中壓缸(103)、汽輪機低壓缸(104)和發電機(113)相連接；鍋爐(101)主蒸汽側出口、再熱蒸汽側出口以及再熱蒸汽側入口管道分別通過抽氣閥門乙(302)、抽汽閥門甲(301)和抽汽閥門丙(303)與抽汽管道連通，抽汽管道分別通過調控閥門甲(318)、調控閥門乙(319)與尖峰加熱器(204)熱流體側、吸收式熱泵(205)發生器相連通，尖峰加熱器(204)熱流體側出口和吸收式熱泵(205)發生器出口均與除氧器(110)相連通；高溫儲熱罐(201)依次與變頻水泵甲(323)、尖峰加熱器(204)冷流體側、調控閥門丙(316)、調控閥門丁(315)、分流閥門甲(324)、調控閥門戊(314)、變頻水泵丙(313)和中溫儲熱罐(202)相連通；尖峰加熱器(204)冷流體側出口依次連通調控閥門癸(317)、分流閥門乙(325)、輔熱器甲(206)熱流體側、輔熱器乙(207)熱流體側、變頻水泵乙(322)和低溫儲熱罐(203)；分流閥門甲(324)與調控閥門戊(314)之間的管道依次連通調控閥門庚(310)、熱用戶(208)與輔熱器乙(207)熱流體側出口管道；分流閥門甲(324)與調控閥門戊(314)之間的管道還依次連通調控閥門己(309)、變頻水泵丁(311)、輔熱器甲(206)熱流體側出口管道；低溫儲熱罐(203)依次連通變頻水泵乙(322)、調控閥門辛(320)、吸收式熱泵(205)吸收器、吸收式熱泵(205)冷凝器；調控閥門丙(316)與調控閥門丁(315)之間的管道與吸收式熱泵(205)冷凝器出口相連通；冷卻塔(114)出口管道依次通過冷卻閥門(308)、吸收式熱泵(205)蒸發器與冷卻塔(114)入口管道相連通；凝結水泵(115)出口管道依次與凝結水閥門丙(307)、輔熱器乙(207)冷流體側、輔熱器甲(206)冷流體側、除氧器(110)相連通；第六級加熱器(107)管側出口依次連通凝結水閥門丁(305)、變頻水泵戊(312)、輔熱器乙(207)冷流體側出口管道；調控閥門丁(315)與分流閥門甲(324)之間的管道還依次連通調控閥門壬(321)和油水換熱器(209)水側入口管道；調控閥門癸(317)與分流閥門乙(325)之間的管道還與油水換熱器(209)水側出口連通；太陽能集熱器(210)管路與油水換熱器(209)油側連通。
2.權利要求1所述一種太陽能耦合熱泵與儲能聯動的熱電聯產系統的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉榮堂，王龍軍，齊中陽，李佳威，萬凱迪，
申請(專利權)人：北京航空航天大學寧波創新研究院，
類型：發明
國別省市：
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