[发明专利]一种基于多热源耦合的热电联产系统及调节方法

说明书

本发明公开了一种基于多热源耦合的热电联产系统及调节方法，主要包括：热电联产机组、凝汽器、工业蒸汽用户、背压机、发电机、电网、蒸汽式电极锅炉、蒸汽减压装置、蒸汽缓冲装置、汽水混合加热装置、循环水泵、汽水换热器、水水换热器、热水蓄热装置、采暖用户、光伏发电装置、逆变控制设备和电储能装置，机组通过工业供汽管网同时为工业蒸汽用户供汽和为采暖用户供暖，利用电网和光伏发电生产蒸汽来弥补机组供热及利用蓄热装置弥补机组电热负荷的时空差异，并通过背压机实现能量梯级利用。本发明通过热电联产供汽与供暖的集成，满足了用户多样化、多品位的用热需求，实现了能量梯级利用，挖掘了热电联产系统电力调峰能力，市场应用前景广阔。

技术领域

本发明属于热电联产技术领域，具体涉及一种基于多热源耦合的热电联产系统及调节方法，尤其适用于同时有供汽和供暖需求的热电联产系统。

背景技术

当前，为提高火电机组的综合能源利用效率，并争取更多的发电利用小时数，纯凝机组改供热得到广泛的发展。但是，对于不同工业蒸汽用户，由于各自的工艺不同，所需的蒸汽压力参数也就不尽相同，而对于热电机组来说，仅有一条对外供蒸汽的母管道，即只能对外供一种压力参数的蒸汽。由此造成了热电机组的供汽参数与蒸汽用户的不匹配，不仅无法保证蒸汽用户的用汽需求，也一定程度上造成了能量损失。特别地是，当前新能源电力的快速发展对火电机组调峰能力的要求越来越严格，然而热电联产机组为了保证供热而无法灵活调节，致使热电机组的调峰能力严重低下，无法满足现阶段国家能源转型的需要。

另外，近年来，随着工业园区推进节能减排及集中供热快速发展，原有工业园区的高污染、低能效的供热锅炉逐渐关停，取而代之的则是热电联产集中供热方式，然而用于蒸汽用户和采暖用户的能量需求不同，通常来说，针对采暖用户，则铺设热水管网，针对用汽用户，则铺设蒸汽管网，由此造成了管网建设投资非常巨大。

综上市场面临的技术难题，主要解决技术手段是：申请号为201310667813.1的中国专利“汽轮机高低压两级工业抽汽供热装置”，通过一定技术手段，可以满足热用户高、低压两级蒸汽的需求，但其弊端是，需要铺设两条蒸汽母管道，大大增加了投资成本；特别是，每增加一个蒸汽压力参数需求时，都面临着相同的问题。针对上述技术难题，本发明则是将热电联产供汽流程与供暖流程进行高效集成，通过蒸汽管网为采暖用户进行供暖，并利用电网的电力和光伏发电的电力生产蒸汽来弥补热电联产机组供热，同时利用蓄热装置弥补电热负荷在时空上的差异，由此来满足热电联产机组的电力调峰要求，同时在节能方面，将蒸汽用户侧的余能进行回收利用来满足电动设备的用电需求和采暖用户的供暖需求，由此，既降低热电联产集中供热系统的投资成本，提升了热电联产系统的电力调峰能力，满足了多样化、多品位的供热需求，还通过余能回收利用实现了能量的梯级回收利用，符合国家能源转型的政策发展需求，具有广阔的市场应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠、基于多热源耦合的热电联产系统及调节方法。