[发明专利]多储能的高效楼宇型天然气分布式能源系统及运行方法

说明书

本发明涉及一种天然气分布式能源系统，特别是一种多储能的高效楼宇型天然气分布式能源系统及运行方法。本系统中的太阳能发电子系统、电池储能子系统、内燃机、溴化锂机组、相变储热子系统经管道顺次连接，内燃机还经管道连接有电用户，电用户还经管道连接有电池储能子系统，溴化锂机组还经管道连接有生活热水用户，溴化锂机组还经管道连接有冷用户。本系统结构简单、易于改造、系统紧凑、占地面积小，具有相变储热和电池储电的功能。本发明还提供了多储能的高效楼宇型天然气分布式能源系统的运行方法，充分利用烟气余热，能够实现供电、制冷、供暖三联供，系统综合能源利用效率提高3％左右。

技术领域

本发明涉及一种天然气分布式能源系统，特别是一种多储能的高效楼宇型天然气分布式能源系统及运行方法。

背景技术

目前，楼宇型分布式能源系统以内燃机为主机，多以溴化锂机组为余热利用设备，但由于制冷机本身对烟气利用的程度有限，溴化锂机组出口烟气温度还很高，夏季能达到140℃左右，冬季可达到110℃左右，这些烟气目前在大部分楼宇式分布式能源系统中都是直接经烟囱排放到大气中，未对能量进行梯级利用，造成了大量热量的浪费。同时，大多数楼宇型分布式能源系统都未考虑加入太阳能等可再生能源，能源形式较为单一。因此为了提高系统效率，优化系统设计，需要根据用户负荷情况，加入太阳能发电和储能系统。常用的天然气分布式能源系统一般采用水蓄冷和冰蓄冷的形式，水蓄冷在冷负荷低峰时采用蓄冷水罐将7℃的冷水储存起来，在冷负荷高峰时将冷水提供到冷用户释放冷能，但是，水蓄冷需要较大的占地面积，不适用于面积紧凑的楼宇式分布式能源系统；冰蓄冷利用电将水制成冰存储起来，在冷负荷高峰时利用冰融化吸热的原理制冷，但是，冰蓄冷不仅设备复杂，投资较高，占地面积大，同时需要消耗大量的电能，不适用于本系统利用余热供冷。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种多储能的高效楼宇型天然气分布式能源系统，结构简单、易于改造、系统紧凑、占地面积小，具有相变储热和电池储电的功能，相变储热的加入可部分代替电制冷机等调峰设备，减少调峰设备容量冗余，同时能够将溴化锂机组出口烟气降低到90℃左右；还提供了多储能的高效楼宇型天然气分布式能源系统的运行方法，充分利用烟气余热，能够实现供电、制冷、供暖三联供，系统综合能源利用效率提高3％左右。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

多储能的高效楼宇型天然气分布式能源系统包括内燃机、溴化锂机组、相变储热子系统、电池储能子系统、太阳能发电子系统、电用户、冷用户和生活热水用户，所述太阳能发电子系统、电池储能子系统、内燃机、溴化锂机组、相变储热子系统经管道顺次连接，所述内燃机还经管道连接有电用户，所述电用户还经管道连接有电池储能子系统，所述溴化锂机组还经管道连接有生活热水用户，所述溴化锂机组还经管道连接有冷用户。具体的，溴化锂机组为烟气热水型溴化锂余热吸收式制冷机。本发明采用相变储能子系统进行蓄冷，相变材料目前一般分为有机类、无机类以及混合类，不做详细约束，具体选取可根据市场价格进行经济性比选。

前述的多储能的高效楼宇型天然气分布式能源系统还包括热用户，所述热用户经管道连接有溴化锂机组，所述热用户还经管道连接有相变储热子系统。

前述的多储能的高效楼宇型天然气分布式能源系统还包括生活热水进水阀门、第一管道，所述溴化锂机组与生活热水用户之间的连接管道为热水进水管道，所述热水进水管道上还安装有生活热水进水阀门，所述生活热水进水阀门经第一管道连接有相变储热子系统。其中相变储热子系统在冷负荷低时蓄热，在冷负荷高时放热；相变储热子系统在供热负荷低时蓄热，在供热负荷高时放热；生活热水主要由溴化锂机组提供，当生活热水供应量较大时，生活热水先进入相变储热子系统，在相变储热子系统中换热后经第一管道、生活热水进水阀门、热水进水管道补充提供至生活热水用户。