[发明专利]一种双热泵与热电机组耦合的供暖系统及方法

说明书

本发明公开了一种双热泵与热电机组耦合的供暖系统及方法，冷却塔的循环冷却水出口与吸收式热泵的吸热侧入口及压缩式热泵的吸热侧入口相连通，吸收式热泵的吸热侧出口及压缩式热泵的吸热侧出口与冷却塔的循环冷却水入口相连通；透平的抽气出口与蒸汽加热器的放热侧及吸收式热泵的驱动蒸汽入口相连通，一次网回水管道与吸收式热泵的放热侧入口及压缩式热泵的放热侧入口相连通，压缩式热泵的放热侧出口及吸收式热泵的放热侧出口与一次网供水管道相连通，透平的输出轴与发电机的驱动轴相连接，发电机的输出端与电网相连接，该系统及方法能够有效的提高热电机组的灵活性。

技术领域

本发明属于供暖领域，涉及一种双热泵与热电机组耦合的供暖系统及方法。

背景技术

我国北方城市的集中供热热源朝着大型热电机组发展，但是随着城市规模的不断扩大，原有的热电机组可能难以满足实际供热需求。近年来不少热电厂通过增加热泵系统，利用高品位的蒸汽能量把一部分循环冷却水的低温热量提升并释放到一次网供水系统中，从而提高机组的整体供热能力。热电厂中已有的热泵系统多为溴化锂吸收式热泵，其缺点是出水温度较低，一般为80～90℃，还需要增加蒸汽加热才能提高到一次管网供热温度水平。吸收式热泵系统能够提在一定程度上高机组的灵活性，比如在热负荷提高的情况下，机组可以通过吸收式热泵满足热网需求，同时保持发电量较小的变化。但是受机组抽气能力的限制，增加了吸收式热泵的热电机组的灵活性是有一定限度的。

随着国家对可再生能源电力的大力支持，风电、光伏等波动性大的电力大规模接入电网，这对热电机组的灵活性提出了更高的要求。主要原因是我国西北地区可再生能源丰富，同时也是冬季供暖需求旺盛的地方，因此热电机组较多。波动性大的可再生能源电力的上网要求常规火电机组和热电机组参与调峰，达不到灵活调峰要求的热电机组不仅会增大能耗和污染物排放，还会承受巨大的经营压力。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种双热泵与热电机组耦合的供暖系统及方法，该系统及方法能够有效的提高热电机组的灵活性。

为达到上述目的，本发明所述的双热泵与热电机组耦合的供暖系统包括冷却塔、吸收式热泵、压缩式热泵、透平、蒸汽加热器及发电机；

冷却塔的循环冷却水出口与吸收式热泵的吸热侧入口及压缩式热泵的吸热侧入口相连通，吸收式热泵的吸热侧出口及压缩式热泵的吸热侧出口与冷却塔的循环冷却水入口相连通；

透平的抽气出口与蒸汽加热器的放热侧及吸收式热泵的驱动蒸汽入口相连通，一次网回水管道与吸收式热泵的放热侧入口及压缩式热泵的放热侧入口相连通，压缩式热泵的放热侧出口及吸收式热泵的放热侧出口与一次网供水管道相连通，透平的输出轴与发电机的驱动轴相连接，发电机的输出端与电网相连接。

还包括热水储罐，其中，热水储罐的入口与压缩式热泵的放热侧出口相连通，热水储罐的出口与一次网供水管道相连通。

还包括凝汽器，其中，凝汽器的放热侧与透平的排气出口相连通，凝汽器的吸热侧入口与冷却塔的循环冷却水出口相连通，凝汽器的吸热侧出口与冷却塔的循环冷却水入口相连通。

压缩式热泵的电源接口与发电机的输出端及电网相连接。

本发明所述的双热泵与热电机组耦合的供暖方法包括以下步骤：

当供热负荷较小时，一次网回水进入到吸收式热泵的放热侧中加热至70-90℃，然后作为一次网供水输出；

当供热负荷较大时，一次网回水经吸收式热泵的放热侧加热至70-90℃后进入到蒸汽加热器中，透平的抽气出口输出的抽气进入到蒸汽加热器的放热侧中，并将蒸汽加热器中的一次网回水加热至110-130℃，经蒸汽加热器加热后的一次网回水作为一次网供水输出；