[发明专利]一种燃气热电厂热电协同供热系统与方法

说明书

本发明公开了一种燃气热电厂热电协同供热系统与方法，该系统包括换热蓄能系统、电调热系统和热网加热系统，蓄热罐取热侧通过第一供热水管和第一回冷水管与换热器连通形成换热蓄能循环回路，蓄热罐通过第二供热水管和第二回冷水管与电动热泵形成电调热循环回路，包括电动热泵在内的梯级升温装置、热网供热水管和热网回冷水管构成热网加热系统；该方法包括蓄热罐储热和电动热泵的运行调节。本发明公开的一种燃气热电厂热电协同供热系统，能够有效的回收燃气热电厂余热锅炉排烟热量，将回收的烟气热量用于加热热网水，提高热电厂的供热能力，同时通过电动热泵与蓄热罐的调节配合，能够缓解热电厂电力高峰期与电力低谷期电网负荷的峰谷差。

技术领域

本发明涉及能源领域，具体涉及一种燃气热电厂热电协同供热系统与方法。

背景技术

燃气发电是使用天然气或者其他可燃气体产生热量来发电的过程。从20世纪50年代燃气轮机登上发电工业舞台以来，燃气热电厂凭借发电效率高和热效率高的优势，在世界范围内取得了巨大的发展并积累了宝贵的经验。其中，欧美国家的经验表明：从安全和调峰的要求出发，在电网中安装功率份额为8％～10％的燃气轮机发电机组是必要的。我国的经验也表明：我国许多地区电网的峰谷差相差较大，急需启动快、调峰性能好、建设周期短的燃气轮机及其联合循环来适应建设的需要，特别是在沿海开放地区更是如此。

电动热泵是燃气发电的重要设备，由于用电高峰期的电力需要和用电低谷期的电力需要具有较大的差异性，但是目前燃气发电厂的电动热泵无论是用电高峰期还是用电低谷期持续工作，致使目前的燃气发电厂用电高峰期电力供应不足和用电低谷期电力未得到储存而浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃气热电厂热电协同供热系统与方法，用以解决目前的燃气发电厂用电高峰期电力供应不足和用电低谷期电力未得到储存而浪费的问题。

本发明提供一种燃气热电厂热电协同供热系统，包括换热蓄能系统、电调热系统和热网加热系统，所述换热蓄能系统包括换热器、蓄热罐、第一供冷水管、第一回热水管，所述换热器的下部和顶部分别设置有烟气进口和烟气出口；所述第一供冷水管的出水端设置有多个第一供冷水管布液装置，多个所述第一供冷水管布液装置设置于所述换热器的上部，所述第一回热水管的进水口设置于所述换热器的底部，所述蓄热罐放热侧设置有冷水出口和热水进口，所述第一供冷水管的进水口和所述第一回热水管的出水口分别与所述蓄热罐放热侧的冷水出口和热水进口连通；所述蓄热罐放热侧通过所述第一供冷水管和所述第一回热水管与所述换热器连通形成换热蓄能循环回路；所述电调热系统包括所述蓄热罐、第二供热水管、电动热泵和第二回冷水管；所述蓄热罐取热侧设置有热水出口和冷水进口，所述蓄热罐取热侧的热水出口和冷水进口分别通过所述第二供热水管和所述第二回冷水管与所述电动热泵蒸发器进口和出口连通形成电调热循环回路；所述热网加热系统包括梯级升温装置、网供热水管和热网回冷水管，所述梯级升温装置包括所述电动热泵，所述热网回冷水管的出水口和所述热网供热水管的进水口分别与所述电动热泵的冷凝器进口和出口直接或间接连通。

进一步地，所述换热蓄能系统还包括第一循环泵、第一阀门和第二阀门，所述第一循环泵设置于所述第一回热水管或所述第一供冷水管上，所述第一阀门和所述第二阀门分别设置于所述第一供冷水管和所述第一回热水管上；所述电调热系统还包括第三阀门、第四阀门和第二循环泵，所述第三阀门和所述第四阀门分别设置于所述第二供热水管和所述第二回冷水管上，所述第二循环泵设置于所述第二供热水管或所述第二回冷水管上。

优选地，所述梯级升温装置还包括热网加热器，所述热网加热器的加热侧设置有蒸汽进口和凝水出口，所述热网加热器的被加热侧设置有被加热热水进口和被加热侧热水出口，所述热网加热器的被加热热水进口与所述电动热泵的冷凝器或蒸发器出口之间通过连接管连通，所述热网加热器的被加热热水出口与所述热网供热水管的进水口相连通；所述热网加热器的蒸汽进口连通有蒸汽管，所述热网加热器的凝水出口连通有凝水管。