[发明专利]一种集成压缩机组的热电协同系统及运行方法

权利要求书

1.一种集成压缩机组的热电协同系统，包括依次相联通的锅炉(101)主蒸汽侧、汽轮机高压缸(102)、锅炉(101)再热蒸汽侧、汽轮机中压缸(103)、汽轮机低压缸(104)、排汽阀门甲(207)、冷凝器(111)壳侧、凝结水泵(110)、汽轮机低压加热器组(109)、除氧器(108)、给水泵(107)和汽轮机高压加热器组(106)；其特征在于：汽轮机低压缸(104)压力逐级递减的四级抽汽管道分别通过抽汽阀门甲(201)、抽汽阀门乙(202)、抽汽阀门丙(203)、抽汽阀门丁(204)与高压压缩机(115)的蒸汽入口相联通；所述高压压缩机(115)的出口与高温换热器(117)的热流体侧入口相联通；低压压缩机(116)的出口分别通过压缩机阀门甲(212)、压缩机阀门乙(213)与高压压缩机(115)的入口、低温换热器(120)的热流体侧入口相联通；所述低温换热器(120)的热流体侧出口与除氧器(108)相联通；所述高温换热器(117)的热流体侧出口与低温换热器(120)的热流体侧入口相联通；所述汽轮机低压缸(104)的排汽管道通过排汽阀门乙(209)与低压压缩机(116)的入口相联通；该系统还包括依次相联通的热网进水管道、冷凝器(111)管侧、切换阀门甲(214)、高温水泵(119)、高温储热罐(118)、高温罐阀门(216)和热网供水管道；该系统还包括依次相联通的热网进水管道、低温罐阀门(208)、低温水泵(113)、低温储热罐(112)、切换阀门乙(211)、换热器阀门(205)、低温换热器(120)的冷流体侧、高温换热器(117)的冷流体侧、切换阀门丙(215)和热网供水管道；所述冷凝器(111)管侧出口与低温储热罐(112)的高温区相联通；所述高温储热罐(118)的低温区依次通过高温水泵(119)、切换阀门丁(206)、电热泵(121)的冷凝器与高温换热器(117)的冷流体侧相联通；所述低温储热罐(112)的高温区依次通过切换阀门乙(211)、电热泵阀门(217)、电热泵(121)的蒸发器、切换阀门戊(210)、低温罐阀门(208)与热网进水管道相联通；该系统还包括通过电路与发电机(105)输电线连接的热泵电闸(114)，热泵电闸(114)和电热泵(121)通过电路连接；所述系统还包括与汽轮机低压缸(104)同轴连接的发电机(105)，通过电路与发电机(105)输电线连接的压缩机电闸(122)，压缩机电闸(122)通过电路依次与高压压缩机(115)和低压压缩机(116)连接。

2.权利要求1所述的一种集成压缩机组的热电协同系统的运行方法，其特征在于：电力高峰时段，断开压缩机电闸(122)并且关闭抽汽阀门甲(201)、抽汽阀门乙(202)、抽汽阀门丙(203)、抽汽阀门丁(204)、排汽阀门乙(209)和压缩机阀门乙(213)，即低压压缩机(116)与高压压缩机(115)均不工作；并且断开热泵电闸(114)，关闭切换阀门乙(211)、切换阀门丙(215)、切换阀门丁(206)以及切换阀门戊(210)，即电热泵(121)、高温换热器(117)和低温换热器(120)均不工作；打开切换阀门甲(214)，调节低温水泵(113)使得低温储热罐(112)中的蓄热流体由低温区抽出，同时冷凝器(111)管侧出口部分水流存入低温储热罐(112)中的高温区；调节高温水泵(119)将高温水泵(119)所在管路中的流体抽入高温储热罐(118)的低温区，同时高温储热罐(118)中高温区的蓄热流体对热网供热；调节低温罐阀门(208)与高温罐阀门(216)的流通量，使得热网供水参数与存入低温储热罐(112)高温区的蓄热流体参数维持设定量；

电力低谷时段，关闭切换阀门甲(214)，闭合热泵电闸(114)，打开切换阀门乙(211)、切换阀门丙(215)、切换阀门丁(206)以及切换阀门戊(210)，即电热泵(121)、高温换热器(117)和低温换热器(120)均工作；根据热网供水热负荷的大小，选择打开抽汽阀门甲(201)或抽汽阀门乙(202)或抽汽阀门丙(203)或抽汽阀门丁(204)；并且打开排汽阀门乙(209)以及压缩机阀门乙(213)，闭合压缩机电闸(122)，即低压压缩机(116)与高压压缩机(115)均工作；调节低温水泵(113)将电热泵(121)蒸发器出口水流以及部分热网供水抽入低温储热罐(112)中的低温区，同时高温蓄热流体由高温区排出；调节高温水泵(119)，将高温储热罐(118)的低温区流体抽出，同时将高温换热器(117)冷流体侧出口的流体存入高温储热罐(118)的高温区。

3.根据权利要求2所述的一种集成压缩机组的热电协同系统的运行方法，其特征在于：电力低谷时段，根据热负荷灵活选择高压压缩机(115)的入口蒸汽参数，即根据热网供水热负荷由最大到最小的变化，将热负荷划分为4个等级，分别依次采用且仅采用汽轮机第#5级抽汽即打开抽汽阀门甲(201)、汽轮机第#6级抽汽即打开抽汽阀门乙(202)、汽轮机第#7级抽汽即打开抽汽阀门丙(203)、汽轮机第#8级抽汽即打开抽汽阀门丁(204)作为高压压缩机(115)的入口蒸汽；且在每一个热负荷等级内，通过调节压缩机阀门甲(212)、压缩机阀门乙(213)、高温罐阀门(216)、切换阀门丁(206)、电热泵阀门(217)、切换阀门戊(210)和换热器阀门(205)，使得电热泵(121)冷凝器出口水温度与低温换热器(120)的冷流体出口温度参数保持一致。