[发明专利]一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统及其运行方法

权利要求书

1.一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统，其特征在于，包括塔式太阳能集热系统、动力岛系统和热泵制冷循环余热回收系统；

其中，塔式太阳能集热系统包括依次设置在蓄热回路中的聚光塔(1)、高温蓄热器(2)、高温蒸发器(3)、低温蒸发器(4)和低温蓄热器(5)，低温蒸发器(4)为热泵制冷循环余热回收系统的热泵系统提供所需的驱动蒸汽，高温蒸发器(3)为动力岛系统的透平(6)提供所需的驱动蒸汽，透平(6)做功发电，透平(6)的乏汽端与冷凝器(7)连接，冷凝器(7)分别与冷却塔(8)和热泵系统建立循环连接，冷凝器(7)的冷凝液体出口通过动力岛给水回路与高温蒸发器(3)连接，热泵驱动透平与冷凝器的进口端连接，冷凝器的冷凝液体出口还通过管路与热泵制冷循环余热回收系统的热泵回路连接，将动力岛系统的冷端废热转化为有效供热输出，用于用户供热及实现给水预热。

2.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统，其特征在于：所述热泵制冷循环余热回收系统包括依次设置在热泵回路中的热泵系统出口、高温储热水箱(10)、热用户换热器(12)、低温储热水箱(11)和热泵系统进口。

3.根据权利要求2所述的一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统，其特征在于：所述动力岛给水回路上设置有增压泵、三通控制阀III、三通控制阀II，增压泵、三通控制阀III、三通控制阀II依次设置在冷凝器(7)与高温蒸发器(3)之间，所述热泵回路中设置有三通控制阀IV和三通控制阀V，三通控制阀IV设置在热泵系统(9)与高温储热水罐(10)之间，三通控制阀V设置在热泵系统与低温储热水罐之间，三通控制阀III通过管路与三通控制阀V连接，三通控制阀II通过管路与三通控制阀IV连接。

4.根据权利要求3所述的一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统，其特征在于：所述蓄热回路中设置有三通控制阀I，高温蒸发器的出口、低温蒸发器的进口以及低温蓄热器的进口通过三通控制阀I连接。

5.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统，其特征在于：所述热泵系统的工质采用有机工质、水蒸气、二氧化碳或者混合工质。

6.根据权利要求1或5所述的一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统，其特征在于：所述热泵系统采取喷射式循环、多级循环或者回热循环布置方式。

7.一种塔式太阳能光热发电制冷机循环互补热电联供系统的运行方法，该运行方法是基于权利要求4所述的循环互补热电联供系统实现的，其特征在于，

运行过程包括动力岛循环回路、热泵供热/制冷循环回路和供热回路，具体如下：

动力岛循环回路：透平(6)的乏汽端经过冷凝器(7)，再经过增压泵加压的高压水进入高温蒸发器(3)或热泵系统(9)中吸热升温到设计参数；

夏季工况下，透平(6)的乏气过冷凝器(7)后进入热泵系统(9)，通过热泵系统(9)实现循环水余热回收并加热给水；给水预热后进入高温蒸发器(3)完成一个循环；

冬季工况下，透平(6)的乏气过冷凝器(7)后直接进入高温蒸发器(3)，然后进入透平(6)膨胀做功，其输出功用于驱动发电机发电，完成一个循环；

热泵供热/制冷循环回路：夏季工况下，无供热需求，白天气温较高的条件下，三通控制阀I控制热泵供热/制冷循环回路投入运行；三通控制阀III三通控制阀V控制凝结水进入热泵系统(9)中，通过热泵循环将循环水余热回收用于凝结水给水预热；夜间气温较低，冷端温度满足机组高效运行要求，三通控制阀I控制使得热泵系统隔离；冬季工况下，通过调整三通控制阀II、三通控制阀III、三通控制阀IV和三通控制阀V，热泵系统(9)从循环水回收的余热直接输送至热用户换热器(12)，给用户供热；

供热回路：热泵工质通过高温储热水罐(10)和低温储热水罐(11)实现对供热循环水的加热，然后供热循环水通过供热管网向用户供热。