[发明专利]一种多级压缩中间冷却的高低温蓄热介质热电联产系统

权利要求书

1.一种多级压缩中间冷却的高低温蓄热介质热电联产系统，其特征在于，包括封装有低温蓄热介质的低温储罐(1)和封装有高温蓄热介质的高温储罐(4)；所述的低温储罐(1)和高温储罐(4)之间设有多级压缩模块(3)，所述的多级压缩模块(3)用于将低温储罐(1)加热产生的低温饱和蒸汽及外界输入的低温饱和蒸汽压缩为高参数蒸汽，所述的高温储罐(4)用于吸收高参数蒸汽的热量；所述多级压缩模块(3)与电网(8)连通，向电网(8)中取电或送电；低温池(2)通过管道与低温热源(9)连通；低温池(2)和多级压缩模块(3)、多级压缩模块(3)和高温池(5)、高温池(5)和热发电装置、高温池(5)和热用户(7)、热发电装置和低温池(2)、低温池(2)和低温热源(9)之间依次设有阀门v1、v2、v3、v4、v5、v6，通过控制各阀门的开关实现不同的工作过程；

所述的多级压缩模块(3)采取中间冷却，所述中间冷却的方法包括换热器散热和喷水减温；

采用换热器散热时，所述多级压缩模块(3)采取包括一号压缩机(311)、二号压缩机(312)、三号压缩机(313)、二号换热器(314)、一号换热器(315)、泵机(316)；一号压缩机(311)出口、二号压缩机(312)入口与一号换热器(315)相连，二号压缩机(312)出口、三号压缩机(313)入口与二号换热器(314)相连；一号换热器(315)入口通过泵机(316)与低温池(2)相连，所述低温池(2)与低温储罐(1)相连；二号换热器(314)出口经过阀门(v7)与高温池(5)相连，经过阀门(v8)与低温池(2)相连，所述的高温池(5)与高温储罐(4)相连；待压缩的低温饱和蒸汽经一号压缩机(311)后进入一号换热器(315)，放热后进入二号压缩机(312)，再进入二号换热器(314)放热，最后进入三号压缩机(313)完成多级压缩中间冷却过程；低温池(2)内凝结的工质被泵机(316)抽送入一号换热器(315)和二号换热器(314)作为冷却介质，所述冷却介质吸热变为低温工质蒸汽，再经过阀门(v8)回到低温池(2)或根据需要经过阀门(v7)进入高温池(5)；

采用喷水减温进行中间冷却时，所述多级压缩模块(3)包括一号压缩机(321)、二号压缩机(322)、三号压缩机(323)、二号喷水减温器(324)、一号喷水减温器(325)、泵机(326)；一号压缩机(321)出口、二号压缩机(322)入口与一号喷水减温器(325)相连，二号压缩机(322)出口、三号压缩机(323)入口与二号喷水减温器(324)相连；一号喷水减温器(325)入口通过阀门(v9)和泵机(326)与低温池(2)相连，所述低温池(2)与低温储罐(1)相连；二号喷水减温器(324)入口通过阀门(v10)和泵机(326)与低温池(2)相连；待压缩的低温饱和蒸汽经一号压缩机(321)后进入一号喷水减温器(325)，与从低温池(2)抽出的工质水混合冷凝后进入二号压缩机(322)，再进入二号喷水减温器(324)，再次与工质水混合冷凝后进入三号压缩机(323)完成多级压缩中间冷却过程；低温池(2)内凝结的工质水被泵机(326)抽送入一号喷水减温器(325)和二号喷水减温器(324)作为冷却介质，所述冷却介质吸热变为低温工质蒸汽；

多级压缩模块各级压缩比按最优压缩比公式取定：

π＝π_tot^1/z

换热器中间冷却热流量按下式取定：

q＝H_i-H_o

喷水减温中间冷却喷水量按下式取定：

其中，z为分级数，z取2或3或4或……，π_tot为总增压比；q为换热器所需设计换热热流量，H_i为该中间冷却过程进口工质焓值，H_o为该中间冷却过程出口工质焓值，H_w为低温池液态水焓值；m为单位时间所需喷水量，G为压缩机出口工质流量。

2.根据权利要求1所述的一种多级压缩中间冷却的高低温蓄热介质热电联产系统，其特征在于，所述的多级压缩模块(3)所选的压缩机为湿蒸汽压缩机。