[发明专利]一种多能耦合的冷热电三联供系统及方法

说明书

本发明公开了一种多能耦合的冷热电三联供系统及方法，包括双效溴化锂吸收式热泵、储热装置及燃气轮机发电系统，其中，储热装置与双效溴化锂吸收式热泵及燃气轮机发电系统相连接，双效溴化锂吸收式热泵与燃气轮机发电系统相连接，该系统及方法能够实现能源的供应量与用户需求的匹配，同时降低能源浪费。

技术领域

本发明属于燃气轮机发电技术领域，涉及一种多能耦合的冷热电三联供系统及方法。

背景技术

冷热电联供(CCHP)系统因其有能量梯级利用的突出优势，是一种能将制冷、供暖以及供电在同一系统下实现的多联产系统，该系统一般靠近用户，可以很好的减少能量损失以及节约输配电投资费用。由于天然气具有能源利用率高以及燃烧污染小等优点，近年来天然气的需求量迅速增长，冷热电联供系统的燃料消耗也是天然气。天然气冷热电联供系统也是在近些年慢慢开始兴起的，它是靠天然气和空气在内燃机或者燃气轮机里燃烧，产生的高温热量驱动发电机进行供电，中温热量可用于驱动烟气-热水型冷热水机组进行制冷、供暖，低温热量可以为居民提供生活热水，其余废热直接排向大气中，因而热量在整个过程中很好的实现了能量的梯级利用。尽管天然气冷热电联供系统的能源利用率高，可以节约能源以及环保等优点备受人们关注，但是在实际运行中用户对热电的需求会受诸多因素的影响，造成系统对能源的供应量也是不断发生变化，使得联供系统的能源供给与用户需求会出现能量不匹配的情况，这样会使冷热电联供系统的工作效率下降，同样会造成能源的浪费以及经济效益变差。

热电解耦即对热电比进行深度调节，以此达到节能以及节省成本的目的，但热电比太小的联供系统也是达不到节能的效果。天然气冷热电联供系统的热电比相对固定，要满足用户需求负荷的动态变化必然会造成能源浪费进而产生额外的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种多能耦合的冷热电三联供系统及方法，该系统及方法能够实现能源的供应量与用户需求的匹配，同时降低能源浪费。

为达到上述目的，本发明公开了一种多能耦合的冷热电三联供系统包括双效溴化锂吸收式热泵、储热装置及燃气轮机发电系统，其中，储热装置与双效溴化锂吸收式热泵及燃气轮机发电系统相连接，双效溴化锂吸收式热泵与燃气轮机发电系统相连接。

还包括第二调节阀，所述储热装置包括第四换热器、高温罐、第五换热器、第六换热器及低温罐；

所述燃气轮机发电系统中燃气轮机的出口分为两路，其中一路与燃气轮机发电系统中的第一调节阀相连通，另一路与第二调节阀的第一开口相连通，第二调节阀的第二个开口与所述第四换热器的管侧入口相连通，第四换热器的管侧出口与第六换热器的壳侧相连通，第四换热器的壳侧出口与高温罐的入口相连通，高温罐的出口与第五换热器的壳侧入口相连通，第五换热器的壳侧出口与低温罐的入口相连通，低温罐的出口与第四换热器的壳侧入口相连通；

第二调节阀的第三个开口与双效溴化锂吸收式热泵中的高压发生器相连通；双效溴化锂吸收式热泵中高压发生器的烟气出口分为两路，其中一路与第五换热器的管侧入口相连通，另一路与双效溴化锂吸收式热泵中第二换热器的壳侧相连通，第五换热器的管侧出口与双效溴化锂吸收式热泵中高压发生器的烟气入口相连通。

本发明所述的多能耦合的冷热电三联供方法包括以下步骤：

在制热时，燃气轮机产生的高温烟气作为高温热源经第二调节阀进入双效溴化锂吸收式热泵中的高压发生器进行余热回收，通过双效溴化锂吸收式热泵中的吸收器及冷凝器产生制热工况下的空调热水；

高压发生器排出的烟气进入到第二换热器中产生低温热水，作为双效溴化锂吸收式热泵中蒸发器所需要的低温热源，第二换热器排出的低温烟气进入大气中；

在制冷工况下，燃气轮机产生高温烟气作为高温热源经第二调节阀进入到双效溴化锂吸收式热泵内的高压发生器中，高压发生器吸收高温烟气热量后产生蒸汽，其中，产生的蒸汽通过吸收器及冷凝器进行冷却，以制取得到制冷工况下的冷冻水。