[发明专利]工业园区综合能源系统及其运行方法

权利要求书

1.一种工业园区综合能源系统，其特征在于，包括主循环管路（100）、第一换热管路（200）和第二换热管路（300）；

所述主循环管路（100）设有第一换热装置（1）和第二换热装置（2），所述第一换热管路（200）通过所述第一换热装置（1）和所述主循环管路（100）可换热地相接，所述第二换热管路（300）通过所述第二换热装置（2）和所述主循环管路（100）可换热地相接；

所述主循环管路（100）具有互为反向的第一循环方向和第二循环方向，所述主循环管路（100）包括沿所述第一循环方向运行的二氧化碳充电循环管路（1001）以及沿所述第二循环方向运行的二氧化碳发电循环管路（1002），所述二氧化碳充电循环管路（1001）和所述二氧化碳发电循环管路（1002）通过换向装置（7）可控地连接；

所述第一换热管路（200）上连接有第一储热罐（8）、第二储热罐（9）和第二流体输送装置（10）；所述第二换热管路（300）上连接有第一储冷罐（20）、第二储冷罐（30）和第三流体输送装置（40）；

还包括补热管路（400），所述补热管路（400）和所述第一换热管路（200）连接，所述补热管路（400）上连接有热源（50）；

还包括碳捕集装置（60）和二氧化碳储存装置（70），所述热源（50）具有二氧化碳排放口，所述碳捕集装置（60）用于捕获所述热源（50）排放的二氧化碳，并通过管路将所述二氧化碳输送并存储于所述二氧化碳储存装置（70）中，所述二氧化碳储存装置（70）通过二氧化碳补给管路（600）和所述主循环管路（100）连接；

还包括余冷回收管路（500），所述余冷回收管路（500）和所述第二换热管路（300）连接，所述余冷回收管路（500）上连接有冷源（80）。

2.根据权利要求1所述的工业园区综合能源系统，其特征在于，所述二氧化碳充电循环管路（1001）上设有压缩装置（3）和节流装置（4），沿所述第一循环方向，所述压缩装置（3）、所述第一换热装置（1）、所述节流装置（4）和所述第二换热装置（2）依次设置。

3.根据权利要求2所述的工业园区综合能源系统，其特征在于，所述二氧化碳发电循环管路（1002）上设有膨胀装置（5）和第一流体输送装置（6），沿所述第二循环方向，所述第一换热装置（1）、所述膨胀装置（5）、所述第二换热装置（2）和所述第一流体输送装置（6）依次设置。

4.根据权利要求3所述的工业园区综合能源系统，其特征在于，所述换向装置（7）包括第一换向阀（71）、第二换向阀（72）、第三换向阀（73）和第四换向阀（74），所述压缩装置（3）的输出端和所述膨胀装置（5）的输入端之间通过第一换向阀（71）择一地与所述第一换热装置（1）连通；所述压缩装置（3）的输入端和所述膨胀装置（5）的输出端通过所述第二换向阀（72）择一地与所述第二换热装置（2）连通；所述节流装置（4）的输入端和所述第一流体输送装置（6）的输出端通过所述第三换向阀（73）择一地与所述第一换热装置（1）连通，所述节流装置（4）的输出端和所述第一流体输送装置（6）的输入端通过所述第四换向阀（74）择一地与所述第二换热装置（2）连通。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的工业园区综合能源系统，其特征在于，还包括可再生能源电站（90），所述可再生能源电站（90）和所述压缩装置（3）电连接。

6.一种工业园区综合能源系统的运行方法，其特征在于，利用权利要求1-5中任一项所述的工业园区综合能源系统，包括以下步骤：

充电，二氧化碳工质沿第一循环方向循环运行，途中，在经过第一换热装置（1）时，将二氧化碳充电循环管路（1001）中的热量置换到第一换热管路（200）中储存，在经过第二换热装置（2）时，第二换热管路（300）与二氧化碳充电循环管路（1001）进行热交换，将所述二氧化碳充电循环管路（1001）中的二氧化碳工质预热；

发电，控制换向装置（7）换向，二氧化碳工质沿第二循环方向运行，途中，在经过第一换热装置（1）时，将第一换热管路（200）中的热量置换到二氧化碳发电循环管路（1002）中，在经过第二换热装置（2）时，所述第二换热管路（300）和所述二氧化碳发电循环管路（1002）进行热交换，将所述二氧化碳发电循环管路（1002）中的二氧化碳工质冷却。