[实用新型]一种带可调峰储能罐的电压缩式热泵余热回收供热系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热泵余热回收系统，尤其是涉及一种带可调峰储能罐的且可用于提取电厂循环水余热的电压缩式热泵余热回收供热系统。

背景技术

2016年9月13日，《可再生能源法》实施十周年座谈会上国家能源局新能源与可再生能源司司长朱明提出已经初步确立的“十三五”时期的可再生能源发展目标，到2020年，力争光伏发电达到1.5亿千瓦，光热发电达到500万千瓦，风电达到2.5亿千瓦；可再生能源电源在2020年的发电装机比例将超过20％。即“十三五”时期风电和太阳能光伏发电为主的可再生能源发展成为我国能源发展的重点。

快速增加的可再生能源装机量为我国电力行业的发展带来了一近一远两个问题，即现阶段的高比例弃风、弃光问题和未来电网对大比例可再生能源并网消纳的调节问题。2015年，虽然我国的风电和光伏发电总量占总发电量的比例只有4％左右，但多个地区已面临非常严峻的可再生能源发电消纳问题，弃风、弃光问题突出，造成巨大的损失和负面影响；据统计截止到2016年前六个月，我国弃风率达到21％；局部地区弃风弃光更加严重，以甘肃为例，2015年的弃风率39％，弃光率31％。

我国是用电大国，电力装机容量在2013年已超越美国成为全球第一大国(当年电力装机容量为12.47亿千瓦；风电和光伏发电的装机规模居全球首位)。就电源结构而言，火电不仅是我国最主要的发电电源；而且在抽水蓄能、燃气电站等调峰电源比例较低的情况下，火电还要承担电力调峰任务；此外在供暖期火电还要兼顾供热任务。火电的多重角色使其难以发挥调峰作用。随着电源结构调整，可再生能源发电比例持续增高，必然导致“三北”地区供暖季调峰资源匮乏，继而给大规模可再生能源的并网消纳造成一定困难。因此，增强火力发电厂的调峰能力，将煤电机组由提供电力、电量的主体性电源向提供可靠电力、调峰调频能力的基础性电源转变显得至关重要。

此外，火力发电厂的冷端损失是电力热力系统的最大损失。据统计，汽轮机的排汽损失可占燃料总发热量的39％以上。汽轮机排汽损失对于火力发电厂来说是排放的废热，但对于低品位的建筑物采暖来说，确是巨大的能源损失。因此如果冷却循环水所带走的这部分汽轮机排汽热量能够深度回收利用并用于城镇居民供热，这不仅将大幅提高电厂的能源利用效率，增加供热面积，还能够给电厂带来巨大的经济效益和社会效益。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足、提高火电机组的调峰能力及能源利用效率，提供了一种调峰能力强，余热深度回收的带可调峰储能罐的电压缩式热泵余热回收供热系统。

本实用新型的技术解决方案为：一种带可调峰储能罐的电压缩式热泵余热回收供热系统，广泛适用于电厂的余热回收及机组的调峰调频，该系统主要由发电系统、余热回收系统、储能供热系统三部分组成，其特征在于：发电系统包括：锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、乏汽凝水泵、减温减压器、换热器、蒸汽凝水泵；余热回收系统组成包括：电压缩式热泵、冷却塔；储能供热系统组成包括热网循环泵、热用户、储能罐；电厂锅炉产生的高温蒸汽进入汽轮机中，推动汽轮机叶片做功，带动发电机工作发电，做功后的乏汽进入凝汽器中变成乏汽凝水，乏汽凝水通过乏汽凝水泵泵入到锅炉中，锅炉中的部分蒸汽可通过旁路的减温减压器减压降温后进入换热器中进行换热，从汽轮机中抽出部分蒸汽到换热器中与热网水进行换热，换热后的蒸汽凝水由蒸汽凝水泵泵入到锅炉中进行再次循环，和凝汽器进行换热的冷却水进入电压缩式热泵蒸发器中，温度降低后的冷却水再次进入凝汽器进行循环，若电压缩式热泵出现故障，则冷却水进入冷却塔进行降温，温度降低后的冷却水再次进入凝汽器完成循环，热用户消耗部分热量后的热网水经过电压缩式热泵冷凝器中，在电压缩式热泵冷凝器吸收热量完成第一次温度提升，温度提升后的热网水再次进入换热器中与来自汽轮机中的蒸汽进行第二次换热，热网水达到预设温度时通过热网循环泵向热用户进行供热，在用电负荷高供热负荷低时，将多余的蒸汽引到换热器中与热网水进行换热，并将这部分多余的热量存储到储能罐中，在用电负荷低供热负荷高时，储能罐的热量释放给热用户。