[发明专利]一种促进可再生能源消纳和余热回收的热电调峰一体化系统

权利要求书

1.一种促进可再生能源消纳和余热回收的热电调峰一体化系统，其特征在于，该促进可再生能源消纳和余热回收的热电调峰一体化系统包括燃煤锅炉(1)、汽轮机(2)、发电机(3)、凝汽器(4)、热网加热器(5)、热泵(6)、冷却塔(7)、热水蓄热器(8)、烟气余热回收塔(9)、冷却塔环路循环水泵(10)、蓄热器循环水泵、烟气余热回收循环水泵(13)、多个阀门及连接管道；

燃煤锅炉(1)分别与汽轮机(2)和烟气余热回收塔(9)相连通，汽轮机(2)分别与发电机(3)、凝汽器(4)和热网加热器(5)相连；燃煤锅炉(1)生产的蒸汽送入汽轮机(2)中做功通过发电机(3)发电，做功之后的蒸汽分为抽汽和乏汽，抽汽进入热网加热器(5)中，与热网回水换热冷凝后送至凝结水系统中进行处理，作为锅炉给水再次回到燃煤锅炉(1)内使用；乏汽进入凝汽器(4)中，凝汽器(4)与热泵(6)连接，凝汽器(4)中的高温乏汽与热泵(6)中的循环水换热冷凝后送至凝结水系统中进行处理，作为锅炉给水再次回到燃煤锅炉(1)内使用；燃煤锅炉(1)产生的高温烟气进入烟气余热回收塔(9)内完成与循环水的接触换热，达到烟气余热回收的目的；

所述热泵(6)可回收电厂冷凝水余热，热泵(6)的驱动能源为电厂内部电能；凝汽器(4)通过冷却塔环路循环水泵(10)与冷却塔(7)相连，凝汽器(4)经过第二阀门(16)与热泵(6)的热泵蒸发器(E)相连；凝汽器(4)中换热完成的部分循环水经第二阀门(16)进入热泵蒸发器(E)内放热冷却，回收的循环水余热由循环工质送至热泵冷凝器(C)内加热热网回水；进入热泵蒸发器(E)放热冷却后的循环水进入冷却塔(7)内，在通过冷却塔环路循环水泵(10)进入凝汽器(4)重新与乏汽换热；在采暖季初、末期，如果用户端热负荷较小，利用热泵(6)单独完成供热，此时热电机组不参与供热；在严寒期，用户端热负荷较大时，从热泵(6)出口处出来的热网回水将进入热网加热器(5)内被进一步加热；

所述热水蓄热器(8)以直接连接的方式与热网相连，采用圆柱形设计，罐体内部含保温层，以热网水为储热介质；在蓄热阶段，一部分热网供水经第五阀门(19)由热水蓄热器(8)顶部流入罐内，而冷水经第六阀门(20)由罐体底部经第二蓄热器循环水泵(12)流出汇入热网回水中送入热源处进行加热；在放热阶段，热水蓄热器(8)内热水由顶部经第五阀门(19)通过第一蓄热器循环水泵(11)排出，送至热用户用于供热，等流量的热网回水则经热水蓄热器(8)的底部流入；

所述烟气余热回收塔(9)接收来自燃煤锅炉(1)产生的高温烟气，烟气余热回收塔(9)与热泵(6)连通；高温烟气在烟气余热回收塔(9)内完成与循环水的接触换热，循环水通过烟气余热回收循环水泵(13)进入热泵(6)的热泵蒸发器(E)内放热冷却，回收的循环水余热由循环工质送至热泵冷凝器(C)内加热热网回水；进入热泵蒸发器(E)放热冷却后的循环水重新回到烟气余热回收塔(9)内与高温烟气进行换热；

电动压缩式热泵(6)在回收循环水余热的同时，直接或间接消耗电厂内部电能，并配合热水蓄热器(8)的运行，降低机组在电负荷低谷期的发电量，使得热电厂实现一定程度的电力调峰和供热调峰，从而提高其热电解耦程度；同时热泵(6)运行时可实现为热电厂创造更多向下调峰空间，提高热电厂热电调峰范围，从而提升可再生能源的消纳量。

2.根据权利要求1所述的促进可再生能源消纳和余热回收的热电调峰一体化系统，其特征在于，冷却塔环路循环水管路上根据需求设有多个阀门，阀门的设置方式：在凝汽器(4)进口与热泵(6)连接处设有第一阀门(14)，即热泵(6)进行检修时，关闭第一阀门(14)冷却塔环路循环水直接通过旁通管路进行后续流程。

3.根据权利要求1或2所述的促进可再生能源消纳和余热回收的热电调峰一体化系统，其特征在于，热水蓄热器(8)循环水管路上根据需求设有多个阀门，阀门的设置方式：在第一蓄热器循环水泵(11)、第二蓄热器循环水泵(12)处分别设有第一旁通阀(18)、第二旁通阀(21)，即第一蓄热器循环水泵(11)、第二蓄热器循环水泵(12)进行检修时，热水蓄热器(8)循环水直接通过旁通管路进行输送，在热泵冷凝器(C)侧设置第三旁通阀(22)，即热泵(6)进行检修时，热水蓄热器(8)循环水直接通过旁通管路进行输送。