[发明专利]基于吸收式热泵和蓄热设备的热电解耦系统及运行方法

说明书

一种基于吸收式热泵和蓄热设备的热电解耦系统及运行方法，该系统包括依次相连通的锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸、凝汽器、凝结水泵和回热系统，还包括可切换运行的中压缸排汽驱动的单效吸收式热泵和蓄热设备储热驱动的双效吸收式热泵构成供热系统；在机组参与调峰时利用部分主蒸汽在蓄热设备中储存的热量驱动双效吸收式热泵去供热；在机组不参与调峰时采用中压缸排汽驱动单效吸收式热泵供热；双效吸收式热泵可满足更大的热负荷，性能系数更大，机组可实现热电解耦，并实现了能量的梯级利用，提高了能量利用效率；采用主蒸汽去蓄热时，由于品位高可以储存较少的热量就足以满足供热需求，可以采用体积较小的蓄热设备。

技术领域

本发明涉及热电联产技术领域，具体涉及一种基于吸收式热泵和蓄热设备的热电解耦系统及运行方法。

背景技术

2018年，全国新增风电、太阳能发电装机容量占总新增装机容量的比例达52.84％。我国热电联产行业的突出矛盾之一是用电增长乏力，用热需求却持续增加，使得大型抽凝式热电联产机组发展方式受限。随着风电并网规模的不断扩大，冬季供暖期负荷低谷时段的弃风现象越来越严重，其主要原因在于这些地区电网中占主体地位的大量热电机组因供热而无法调峰，导致夜间低谷时段系统强迫出力过高，风电上网空间不足。要使热电机组能够参与风电调峰，就必须解耦其“以热定电”约束，为风电腾出巨大的上网空间。因此实现热电解耦提高热电联产机组的灵活性是我国火力发电行业亟待解决的难题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于吸收式热泵和蓄热设备的热电解耦系统及运行方法，该系统中单效吸收式热泵利用汽轮机中压缸排汽作为驱动热源同时回收凝汽器循环水的热量对外供热；本发明还利用部分主蒸汽减温减压后进入蓄热设备蓄热，在单效吸收式热泵供热不足时切换为双效吸收式热泵对外供热；本发明可在满足供热需求的前提下降低机组出力，能量利用效率高。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于吸收式热泵和蓄热设备的热电解耦系统，包括依次相连通的锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸6、凝汽器7、凝结水泵8和回热系统，所述热电解耦系统中还包括吸收式热泵、蓄热设备15和若干调节阀；所述回热系统包括依次连接的低压加热器组9、除氧器10、给水泵11和高压加热器组12；所述吸收式热泵包括单效吸收式热泵和双效吸收式热泵，单效吸收式热泵和双效吸收式热泵切换运行，依次连接的第一发生器18、第二发生器27、冷凝器30、节流阀31、蒸发器32、吸收器24、第二热交换器23和第一热交换器19构成双效吸收式热泵，依次连接的第二发生器27、冷凝器30、节流阀31、蒸发器32、吸收器24和第二热交换器23构成单效吸收式热泵；

所述锅炉1主蒸汽出口通过主蒸汽分支管道14与蓄热设备15蒸汽入口相连接，管路上设置有三号阀门13，锅炉1高温高压水入口与高压加热器组12高温高压水出口通过管路相连接，蓄热设备15疏水出口与除氧器10第一疏水入口相连接；所述汽轮机中压缸3排汽口分两路，一路与汽轮机低压缸6入口通过管路相连接，管路上设置有二号阀门5；另一路通过中排分支管道35与第二发生器27驱动热源入口相连接，管路上设置有一号阀门4；所述蓄热设备15冷流体出口、第一发生器18驱动热源入口、第一发生器18驱动热源出口、蓄热设备15冷流体入口通过管路依次相连接形成一个封闭回路，管路上设置有蓄热水泵17和四号阀门16；