[实用新型]一种利用CO2热泵的风能和生物质互补热电联产系统

说明书

本实用新型公开了属于节能减排领域的一种利用CO₂热泵的风能和生物质互补热电联产系统。该系统主要包括生物质热电联产机组、风力发电机组、抽汽供热部分，CO₂热泵供热部分等。该系统利用两个CO₂热泵和汽轮机抽汽加热热网回水；在供热期，抽汽进入热网加热器，同时，风力发电机组和生物质发电机降低上网电量，给两个CO₂热泵供电，从汽轮机的部分排汽吸热，加热热网回水；在非供热期，生物质发电机和风力发电机组所发电量全部并网。本实用新型通过合理利用风能和生物质能，可有效提高热电联产机组效率与耦合系统的能量利用率。

技术领域

本实用新型属于节能减排领域，特别涉及一种利用CO2热泵的风能和生物质互补热电联产系统。

背景技术

我国生物质储量巨大，对其主要的利用方式是发电，生物质发电机组供热潜力巨大。热电联产的方式符合能量的梯级利用原则，可以提高电厂整体的能源利用率，而且我国北方很多地区冬季采暖都采用燃烧散煤的方式，效率低、污染大，热电联产机组正好可以进行集中供热，实现能源的高效清洁利用，因此热电联产供热在我国北方具有很大的发展潜力。目前，热电联产中的CO₂热泵供热技术得到了广泛的应用。CO₂热泵供热技术大多从空气中吸热，供热量较小。汽轮机排汽中含有大量的低品位热能，排入凝汽器造成了大量的㶲损失，机组整体能源利用率降低，因此可以对CO₂热泵的热源采取优化措施，对供热系统进行改进，提高机组能源利用率，达到节能降耗的目的。

此外，在风力资源丰富的地区建设了很多风电机组，夜间电网需求降低，风电机组参与调峰，能源利用率降低。

本实用新型提出对CO₂热泵供热部分进行优化，采用汽轮机的部分排汽作为两个CO₂热泵的热源，加热两路热网回水，生物质热电联产机组汽轮机抽汽加热另一路热网回水，生物质热电联产机组和风力发电机组作为CO₂热泵的两路电源，这样用太阳能和生物质能得到充分利用，实现了能量的高效率利用，达到了电厂节能的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前生物质能、风能未被有效利用和CO2热泵从空气中吸热时供热量较小的问题。通过提出将生物质热电联产机组和风力发电机组分别作为两个CO2热泵的电源，在供热期，抽汽进入热网加热器，同时，风力发电机组和生物质发电机降低上网电量，给两个CO₂热泵供电，从汽轮机的部分排汽吸热，加热热网回水；在非供热期，生物质发电机和风力发电机组所发电量全部并网。本实用新型通过合理利用风能和生物质能，可有效提高热电联产机组效率与耦合系统的能量利用率。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种利用CO2热泵的风能和生物质互补热电联产系统，该系统主要包括锅炉、汽轮机、热网加热器、#1CO₂热泵、#2CO₂热泵、风力发电机组；其特征在于，所述的汽轮机、与生物质发电机通过轴串连；风力发电机组与生物质发电机分别作为#2CO₂热泵、#1CO₂热泵的电源；所述的汽轮机抽汽通过第三控制阀进入热网加热器加热热网回水，疏水返回凝汽器；所述的汽轮机排汽分为两路，一路与凝汽器相连，另一路通过第一控制阀与#1CO₂热泵相连、通过第二控制阀与#2CO₂热泵相连，疏水返回凝汽器；汽轮机排汽凝结水依次通过凝结水泵、#2低压加热器、#1低压加热器与除氧器相连，除氧器出口水依次通过前置泵、给水泵、#2高压加热器、#1高压加热器进入锅炉；热网回水分成三路，分别经过热网加热器、#2CO₂热泵和#1CO₂热泵加热，混合后进行热网供水。