[发明专利]热电联产耦合热泵实现区域冷热联供系统及方法

权利要求书

1.一种热电联产耦合热泵实现区域冷热联供系统，其特征在于，该系统包括电厂汽轮机、热网加热器、热泵、冰蓄冷系统以及附属设备，采用相应的管路连接组成；电厂发电汽轮机(1)分别连接凝汽器(2)和一次热网加热器(5)，一次热网加热器(5)连接二级热网加热器(7)，不同的二级热网加热器(7)间通过串联或并联连接；凝汽器(2)分别连接电厂循环水冷却设施(3)和经过循环水泵连接第三三通阀(12)，第三三通阀(12)分别连接至厂区内热泵系统(4)的回水口和厂区内冰蓄冷系统(6)的冷端工质出口；厂区内热泵系统(4)经第四三通阀(13)分别连接至电厂循环水冷却设施(3)和厂区内冰蓄冷系统(6)的冷端工质入口；厂区冷热用户(19)分别通过第五三通阀(14)、第六三通阀(15)连接至厂区内冰蓄冷系统(6)的供冷端的出口和入口；

所述厂区冷热用户(19)和厂区内冰蓄冷系统(6)的还通过第五三通阀(14)连接第二三通阀(11)，并通过第二三通阀(11)分别与电厂循环水冷却设施(3)和厂区内热泵系统(4)连接，电厂循环水冷却设施(3)再通过循环泵和凝汽器(2)连接；厂区冷热用户(19)和厂区内冰蓄冷系统(6)还通过第六三通阀(15)连接第一三通阀(10)，并通过第一三通阀(10)分别与电厂循环水冷却设施(3)和厂区内热泵系统(4)连接；

二级热网加热器(7)可通过第八三通阀(17)、第七三通阀(16)和厂区外吸收式热泵系统(8)的压缩系统(8-1)的连接，厂区外吸收式热泵系统(8)连接厂区外冰蓄冷系统(9)，厂区外冰蓄冷系统(9)直接和厂区外冷热用户(18)连接，厂区外冷热用户(18)的冷热输入、输出分别连接上述第八三通阀(17)和第七三通阀(16)。

2.一种热电联产耦合热泵实现区域冷热联供的方法，其特征在于，通过热电联产和热泵的协同作用，通过热电联产的热网，向用户提供冷量和生活热水，实现区域集中供热供冷，提高了制冷系统过程的效率，降低了能耗，包括：

在电厂内的制冷通过热泵来实现，厂区内热泵系统在电厂夜间低负荷时工作，厂区内热泵系统通过吸收低温热源的热量降低了低温热源的温度，低温热源和电厂内冰蓄冷系统换热将冷量储存起来，储存起来的冷量通过工质释放给厂区的冷热用户；具体而已，制冷时，通过第三三通阀(12)和第四三通阀(13)的切换控制，第三三通阀(12)、第四三通阀(13)、厂区内热泵系统(4)和厂区内冰蓄冷系统(6)组成回路，厂区内热泵系统(4)从厂区内冰蓄冷系统(6)吸收热量降低厂区内冰蓄冷系统(6)的温度；通过第五三通阀(14)和第六三通阀(15)的切换控制，第五三通阀(14)、第六三通阀(15)、厂区内冰蓄冷系统(6)和厂区冷热用户(19)组成闭合回路，工质在其中循环将厂区内冰蓄冷系统(6)的冷量供给厂区冷热用户(19)；通过第一三通阀(10)和第二三通阀(11)的切换控制，第一三通阀(10)、第二三通阀(11)、厂区内热泵系统(4)和电厂循环水冷却设施(3)组成回路，厂区内热泵系统(4)高温热汇的热量通过电厂循环水冷却设施(3)排放到环境；

在电厂外也通过热泵来实现区域制冷，热电联产热网水除了供应生活热水外，其热量作为热泵的热源加热吸收式热泵的发生器驱动热泵的运行，热泵的冷凝器向外界用户供冷，从而实现冷热联供，系统采用冰蓄冷系统来储存冷量，储存起来的冷量通过工质释放给厂区外的冷热用户；具体而已，制冷时，通过第七三通阀(16)、第八三通阀(17)的切换控制，第七三通阀(16)、第八三通阀(17)、二级热网加热器(7)和厂区外吸收式热泵系统的压缩系统(8-1)组成回路，二级热网加热器(7)的热水为厂区外吸收式热泵系统的压缩系统(8-1)提供热量加热，促进其工质的蒸发以完成厂区外吸收式热泵系统(8)的循环；厂区外吸收式热泵系统(8)吸收厂区外冰蓄冷系统(9)的能量降低厂区外冰蓄冷系统(9)的温度，而厂区外冷热用户(18)通过工质的循环利用厂区外冰蓄冷系统(9)的冷量的冷量实现温度的降低。

3.根据权利要求2所述热电联产耦合热泵实现区域冷热联供的方法，其特征在于，所述热泵采用吸收式热泵或采用压缩式热泵；如果采用吸收式热泵，其热源是汽轮机中的抽汽或由热电联产的热网水提供；如果采用压缩式热泵，通过小汽轮机或电动机来驱动，而其中的小汽轮机通过电厂汽轮机组的抽汽来驱动；热泵系统中的冷却水输送到电厂冷却塔进行冷却。

4.根据权利要求1及权利要求2所述的热电联产耦合热泵实现区域冷热联供的系统及方法，当热网通过蒸汽供应能量时，热网蒸汽可以代替二级热网加热器。