[发明专利]适于主动配电网的蓄能型热电冷联供装置及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热电冷联供装置及其运行方法，特别是关于一种适于主动配电网的蓄能型热电冷联供装置及其运行方法，属于能源动力技术领域。

背景技术

主动配电网是基于配电网主动管理的概念，多类型间歇式分布式能源并入配电网，如何实现对分布式电源以及配电网区域内用户的协同控制，确保配电网的稳定经济运行成为关键。热电冷联供系统是一种高效的分布式电源，能源利用效率高，但是当其并入主动配电网后，往往存在其冷热负荷与电网的电力需求不能协同的问题。因为当某一时段要满足用户的冷、热负荷需求，热电冷联供系统以冷定电或者以热定电运行，而此时恰逢电力用电低谷期，电网调度要求其不能发电上网，而蓄电装置又存在能效损失较大、价格贵不经济等问题，如果不增加蓄电装置，电网调度要求热电冷联供系统在这一时段不能发电，就不能产生冷或者热，从而影响了用户的冷热负荷的供应。

为了进一步提高热电冷联供系统的能源利用效率，主要是通过技术手段挖掘发动机排烟的热量，但是目前的技术对烟气热量的回收仍然不够充分，仍然有大量的烟气冷凝热没有被回收；而且，目前采用热泵技术回收烟气余热的系统仍然无法改变其“以热定电”的运行方式，无法适应主动配电网电力调度的需求。如果采用蓄能器与热电冷联供系统相结合，利用蓄能器平抑供热出力波动，可以使热电冷联供系统“以电定热”的方式运行，但是与系统烟气余热回收技术结合时，无法保证烟气余热的稳定回收。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种适于主动配电网的蓄能型热电冷联供装置及其运行方法，不仅能够提高能源利用效率，而且能够保证烟气余热的稳定回收，进一步提高电网调节能力以应对电力峰谷差不断增大的局面。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种适于主动配电网的蓄能型热电冷联供装置，其特征在于：它包括一发电装置、一发电机、一蓄能电热泵、一余热回收吸收式热泵、一高温烟气水换热器、一中温烟气水换热器、一低温烟气水换热器、一高温蓄能罐、一低温蓄能罐、一冷却塔、若干循环水泵和若干阀门；所述发电装置连接所述发电机用于为其供电，所述发电机连接所述蓄能电热泵用于驱动其进行工作；

所述发电装置的烟气出口连接所述余热回收吸收式热泵的发生器烟气进口，所述余热回收吸收式热泵的发生器烟气出口连接所述高温烟气水换热器的烟气进口，所述高温烟气水换热器的烟气出口连接所述中温烟气水换热器的烟气进口，所述中温烟气水换热器的烟气出口连接所述低温烟气水换热器的烟气进口，所述低温烟气水换热器的烟气出口连通外部环境；所述蓄能电热泵的第一蒸发器的水侧出口依次通过第一循环水泵和第一阀门连接所述低温烟气水换热器的水侧入口，所述低温烟气水换热器的水侧出口通过第二阀门连接蓄能电热泵的第一蒸发器的水侧入口；所述蓄能电热泵的冷凝器的水侧入口依次通过第三阀门和第二循环水泵连接所述高温蓄能罐的水侧出口，所述蓄能电热泵的冷凝器的水侧出口通过第四阀门连接与所述高温蓄能罐的水侧入口；所述蓄能电热泵的第二蒸发器的水侧入口通过第五阀门连接所述低温蓄能罐的水侧出口，所述蓄能电热泵的第二蒸发器的水侧出口通过第三循环水泵和第六阀门连接所述低温蓄能罐的水侧入口；所述余热回收吸收式热泵的冷凝和吸收器侧入口并联连接三条入口支路，其中，第一入口支路连接供热的回水口，第二入口支路通过第七阀门连接所述冷却塔的出水口，第三入口支路连接供冷的供水口，第三入口支路中还并联连接四条分支入口支路，第一分支入口支路通过第八阀门连接所述高温烟气水换热器的水侧进口，第二分支入口支路依次通过第九阀门、第四循环水泵和第十阀门连接所述高温蓄能罐的水侧入口，第三分支入口支路通过第十一阀门连接所述低能蓄能罐的水侧进口，第四分支入口支路通过十二阀门连接所述第二阀门的出口；所述余热回收吸收式热泵的冷凝和吸收器侧出口并联连接三条出口支路，第一出口支路通过第十三阀门连接所述冷却水塔进口，第二出口支路连接供热的供水口，第三出口支路通过第十四阀门并联连接三条分支出口支路，其中，第一分支出口支路通过第十五阀门连接所述高温烟气水换热器的水侧出口，第二分支出口支路连接所述第四循环水泵的进口，第三分支支路连接所述第十一阀门的进口，所述第十四阀门的进口处还通过第十六阀门连接所述高温蓄能罐的水侧出口；所述高温烟气水换热器的水侧出口和中温烟气水换热器的水侧出口依次通过第十七阀门和第五循环水泵连接所述余热回收吸收式热泵的蒸发器水侧入口，所述五循环水泵的进口还通过十八阀门分别连接三条分支路，第一分支路连接供冷的回水口，第二条分支路通过第十九阀门连接所述第一循环水泵的出口，第三分支路依次通过第二十阀门和第六循环水泵连接所述低温蓄能罐的出口；所述余热回收吸收式热泵的蒸发器水侧出口并联连接第二十一阀门和第二十二阀门的进口，所述第二十一阀门的出口连接供冷的供水口，所述第二十二阀门的出口并联连接所述高温烟气水换热器的水侧进口、中温烟气水换热器的水侧进口和生活热水的回水口，且所述二十二阀门与生活热水回水口之前串接第七循环水泵，所述第七循环水泵的出口还连接所述低温烟气水换热器的水侧进口；生活热水的供水口分别连接所述高温烟气水换热器的水侧出口、中温烟气水换热器的水侧出口和低温烟气水换热器的水侧出口。