[发明专利]电动热泵和蓄热装置联用的热电联产机组及其调峰方法

摘要

本发明属于热电技术领域，涉及一种电动热泵和蓄热装置联用的热电机组及其调峰方法。机组的基本构成元素为汽轮机、电动热泵和蓄热装置，能用于电网调峰。通过电动热泵和蓄热装置联用，根据热电厂的发电调度要求进行蓄热模式和放热模式切换，实现保证供热同时改变热电厂的上网发电量的目的；通过凝汽器和电动热泵的蒸发器回收乏汽热量，降低热电厂的供热成本。本发明提升了热电厂的发电调峰范围，进而增加电网的电力调节范围，为风电等可再生能源提供更多的上网发电时间，最终解决“弃风”等问题；对于供热能力受限的热电厂，通过使用本发明回收乏汽热量，能提升对外的供热能力。本发明适用于参与电网调峰的热电联产机组。

主权项

1.一种电动热泵和蓄热装置联用的热电联产机组，电动热泵和蓄热装置联用的热电联产机组包括汽轮机低压缸(1)、尖峰加热器(2)、发电机(3)、空冷岛(13)、电动热泵(25)和蓄热装置(26)，其中，电动热泵(25)由热泵驱动电机(4)、压缩机(5)、蒸发器(6)、冷凝器(7)和节流阀(8)组成，蓄热装置(26)由蓄热罐(10)、蓄热循环泵(11)、阀门Ⅰ(17)和阀门Ⅲ(19)组成，汽轮机低压缸(1)的轴和发电机(3)的轴连接；发电系统侧的蒸汽管路中，汽轮机低压缸进汽阀门(14)进口和尖峰加热器进汽阀门(21)进口与汽轮机中压缸排汽管(22)连接，汽轮机低压缸进汽阀门(14)出口与汽轮机低压缸(1)进汽口连接，尖峰加热器进汽阀门(21)出口与尖峰加热器(2)蒸汽进口连接，乏汽阀门Ⅱ(16)进口和乏汽阀门Ⅲ(20)进口与汽轮机低压缸(1)排汽口连接，乏汽阀门Ⅱ(16)出口与凝汽器(9)蒸汽进口连接，乏汽阀门Ⅲ(20)出口与空冷岛(13)蒸汽进口连接；发电系统侧的冷凝水管路为：尖峰加热器(2)冷凝水出口、蒸发器(6)冷凝水出口和凝汽器(9)冷凝水出口都与机组的回热系统连接；其特征在于，发电系统侧的蒸汽管路中，乏汽阀门Ⅰ(15)进口与汽轮机低压缸(1)排汽口连接，乏汽阀门Ⅰ(15)出口与蒸发器(6)蒸汽进口连接，所述电动热泵(25)中，热泵驱动电机(4)的轴与压缩机(5)的轴连接，热泵制冷剂管路为：压缩机(5)出口与冷凝器(7)制冷剂进口连接，冷凝器(7)制冷剂出口与节流阀(8)进口连接，节流阀(8)出口与蒸发器(6)制冷剂进口连接，蒸发器(6)制冷剂出口与压缩机(5)进口连接；所述蓄热装置(26)中，蓄热装置管路为：蓄热罐(10)热水口与阀门Ⅰ(17)一个接口连接，阀门Ⅰ(17)另一个接口与蓄热装置热水口(2601)连接，蓄热罐(10)冷水口与阀门Ⅲ(19)一个接口连接，阀门Ⅲ(19)另一个接口与蓄热循环泵(11)进水口连接，蓄热循环泵(11)出水口与蓄热装置冷水口(2602)连接；供热系统侧的一次热网热水管路为：一次热网回水管(24)与一次热网循环泵(12)进水口连接，一次热网循环泵(12)出水口与凝汽器(9)水侧进口连接，凝汽器(9)水侧出口与阀门Ⅱ(18)进口连接，阀门Ⅱ(18)出口与冷凝器(7)水侧进口连接，冷凝器(7)水侧出口与尖峰加热器(2)水侧进口连接，尖峰加热器(2)水侧出口与一次热网供水管(23)连接；蓄热装置(26)连接在一次热网热水管路中的方式为，蓄热装置热水口(2601)与冷凝器(7)水侧出口连接，蓄热装置冷水口(2602)与凝汽器(9)水侧出口连接；所述的蓄热罐(10)的罐体为由密封承压罐，罐体上部的连接口为蓄热罐(10)热水口、罐体下部的连接口为蓄热罐(10)冷水口，罐体内部填充相变材料或者不填充相变材料；所述的相变材料为石蜡型或熔融盐型的蓄热材料，或者为水和盐类组合类型的蓄热材料。