[发明专利]一种储热罐耦合压缩式热泵的热电解耦系统及运行方法

说明书

本发明公开了一种储热罐耦合压缩式热泵的热电解耦系统及运行方法，该热电解耦系统由储热罐、热水水泵、储热热水阀门、第一放热热水调节阀、第二放热热水调节阀、热网加热器、热用户、热网循环泵、冷水水泵、储热冷水调节阀、第一放热冷水调节阀、第二放热冷水调节阀、蒸发器、节流阀、冷凝器、压缩机组成；本发明还公开了该系统的运行方法；本发明通过在储热罐冷水管道中增设一个压缩式热泵，使进入储热罐的冷水温度降低，扩大了储热罐冷热水温差，在相同储热量条件下，减小了储热罐的水量，从而使储热罐体积减小，同时，压缩式热泵消耗部分电能，使对外供电量减小，热电联产机组的深度调峰性能有所提升。

技术领域

本发明涉及一种热电解耦系统，具体涉及一种储热罐耦合压缩式热泵的热电解耦系统及运行方法。

背景技术

随着新能源发电占比的增加，“弃风”，“弃光”现象愈发严重，提高电网的调峰能力，加大新能源消纳的力度是发电行业新时代的新挑战。火电机组灵活性的提升对于解决电网调峰不足问题具有重大的意义，尤其是热电联产机组灵活性的提升。热电机组由于自身的特性，其电出力和热出力存在着一定的“耦合”关系，如何解耦这种关系是提升热电联产机组灵活运行的关键。储热罐是一种有效的热电解耦方案，其能够实现热负荷在时间上的优化分配，提升供热机组调峰性能。

然而，储热罐的体积较大，占地面积多，投资也较大，极大的制约了储热罐在热电厂中的应用，同时储热罐对于热电联产机组灵活性的提升也有一定的限制。

在储热量一定的条件下，如何减小储热罐罐体的体积，减少其占地面积和投资，同时，如何扩大其对于调峰性能的提升是亟待解决的关键问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种储热罐耦合压缩式热泵的热电解耦系统及运行方法，通过在储热罐冷水管道中增设一个压缩式热泵，降低储热罐冷水温度，极大降低储热罐的水量，体积减小，同时，压缩式热泵消耗部分电能，提升了热电联产机组的深度调峰性能。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种储热罐耦合压缩式热泵的热电解耦系统，由储热罐1、热水水泵21、储热热水调节阀22、第一放热热水调节阀23、第二放热热水调节阀24、热网加热器3、热用户4、热网循环泵5、冷水水泵61、储热冷水调节阀62、第一放热冷水调节阀63、第二放热冷水调节阀65、蒸发器641、节流阀642、压缩机643、冷凝器644和调节阀7组成；

所述储热罐1热水管道通过储热热水调节阀22与热水水泵21出口相连，热水水泵21入口与热网加热器3热水出口相连，热网加热器3热水出口还与热用户4入口相连，热用户4出口通过热网循环泵5与热网加热器3冷水入口相连；热水泵21入口还与储热罐1热水管道通过第一放热热水调节阀23相连，热水水泵21出口还通过第二放热热水调节阀24与热用户4入口相连；储热罐1冷水管道与冷水水泵61入口连通，冷水水泵61出口通过储热冷水调节阀62与热网加热器3冷水入口相连，冷水泵61入口还通过蒸发器641、第一放热冷水调节阀63与热网循环泵5出口相连，冷水泵61出口还通过第二放热冷水调节阀65与储热罐1冷水管道相连；热网循环泵5出口还通过调节阀7、冷凝器644与热用户4入口相连；所述蒸发器641、节流阀642、压缩机643、冷凝器644组成压缩式热泵；蒸发器641制冷剂出口与压缩机643入口相连，压缩机643出口与冷凝器644入口连接，冷凝器644出口通过节流阀642与蒸发器641入口相连。

所述压缩机643消耗的电能直接来自火电机组。

所述的一种储热罐耦合压缩式热泵的热电解耦系统的运行方法，包括储热罐储热模式和储热罐放热模式，具体如下：