[实用新型]一种基于掺氨燃气电厂的冷热电三联产系统

说明书

本实用新型提供了一种基于掺氨燃气电厂的冷热电三联产系统，属于能源利用技术领域。该系统包括供热单元、动力单元和制冷单元，其中，供热单元的余热锅炉用于产生水蒸气，以进行供暖同时提供动力；动力单元中第一动力组件以氨气和燃气作为燃料进行燃烧发电，第二动力组件利用余热锅炉产生的水蒸气作为驱动进行发电；制冷单元中气化换热器的内部设有冷却介质，用于吸收氨气气化产生的冷能，该冷却介质一方面用于向外界工业或民用用户集中供冷，另一方面在冷却介质罐和冷却介质泵的循环作用下为第二动力组件提供冷源。本专利能够有效减少燃气电厂二氧化碳的排放量，提高冷热电三联产系统的能量利用效率，同时还能够替代原有的吸收式制冷机组。

技术领域

本实用新型属于能源利用技术领域，更具体地，涉及一种基于掺氨燃气电厂的冷热电三联产系统。

背景技术

发电行业的CO₂排放量占我国CO₂排放总量的50.8％，因此发电行业的碳减排至关重要。燃气电站具有启停灵活、便于调峰、占地面积小等优势，能够在城市的负荷中心实现就地供电。而燃气电站最常用的燃料为天然气，但是天然气在我国的储量并不丰富。相比之下，氨是一种清洁可再生的燃料，合成氨的技术非常成熟，可由可再生能源规模化制取。并且，氨的热值与煤相近，氨的结构中不含碳，不会产生CO₂排放。因此将氨作为燃气电厂的燃料具有巨大吸引力，掺氨燃烧将会是减少燃气电厂二氧化碳排放的一种极具潜力的新方式。

冷热电三联产系统是一种建立在能源梯级利用的基础上，可以同时为用户供给电能、热能和冷能的系统，目前较多应用于办公楼、酒店公寓、学校和医院等场景。现有的冷热电三联产系统主要是燃气冷热电联供系统，包含动力子系统、供热子系统和供冷子系统组成，其中供冷子系统的中应用最广泛的是吸收式制冷机组，需要耗费一部分热能用于驱动制冷，因此会降低供热量，并且机组的排热负荷也很大。同时制冷机需要长期真空运行，要求严格密封，制造和使用有很多不便。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于掺氨燃气电厂的冷热电三联产系统，旨在解决现有的冷热电三联产系统能量利用率低、制冷机组耗费热量大、供冷规模小的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于掺氨燃气电厂的冷热电三联产系统，该系统包括供热单元、动力单元和制冷单元，其中，所述供热单元包括余热锅炉，所述余热锅炉用于产生水蒸气，以进行供暖的同时提供动力；

所述动力单元包括第一动力组件和第二动力组件，所述第一动力组件以氨气和燃气作为燃料进行燃烧并产生烟气，以利用烟气驱动发电然后送入余热锅炉；所述第二动力组件利用余热锅炉产生的水蒸气作为驱动进行发电；

所述制冷单元包括气化换热器、冷却介质罐和冷却介质泵，所述气化换热器的内部设有冷却介质，用于吸收液氨气化产生的冷能，该冷却介质一方面用于向外界工业或民用用户集中供冷，另一方面在所述冷却介质罐和冷却介质泵的循环作用下为第二动力组件提供冷源。

作为进一步优选的，所述制冷单元还包括液氨储罐、液氨阀、液氨泵和氨缓冲罐，所述液氨储罐通过液氨阀和液氨泵与气化换热器的进口连接，以将液氨作为冷源送入所述气化换热器与冷却介质进行换热；所述氨缓冲罐与气化换热器的出口连接，以收集气化后的氨气作为燃料。

作为进一步优选的，所述供热单元还包括燃气补燃组件，所述燃气补燃组件与余热锅炉的进口连接。

作为进一步优选的，所述第一动力组件和燃气补燃组件采用天然气、煤气、合成气、煤油、柴油、汽油、重油、生物柴油、甲醇、乙醇中的一种或多种与氨气混合作为燃料进行燃烧。

作为进一步优选的，所述燃气补燃组件采用内补燃式或外补燃式。

作为进一步优选的，所述供热单元还包括余热收集组件，所述余热收集组件与余热锅炉的出口连接。