[发明专利]蒸汽驱动热泵和蓄热装置联用的热电机组及其调峰方法

摘要

本发明属于热电技术领域，涉及一种蒸汽驱动热泵和蓄热装置联用的热电机组及其调峰方法。机组的基本构成元素为汽轮机、蒸汽驱动热泵和蓄热装置，能用于电网调峰。通过蒸汽驱动热泵和蓄热装置联用，根据热电厂的发电调度要求进行蓄热模式和放热模式切换，实现保证供热同时改变热电厂的上网发电量的目的；通过凝汽器和蒸汽驱动热泵的蒸发器回收乏汽热量，降低热电厂的供热成本。本发明提升了热电厂的发电调峰范围，进而增加电网的电力调节范围，为风电等可再生能源提供更多的上网发电时间，最终解决“弃风”等问题；对于供热能力受限的热电厂通过使用本发明回收乏汽热量，能提升对外的供热能力。本发明适用于参与电网调峰的热电联产机组。

主权项

1.一种蒸汽驱动热泵和蓄热装置联用的热电机组，其特征在于，蒸汽驱动热泵和蓄热装置联用的热电机组包括汽轮机低压缸(1)、尖峰加热器(2)、发电机(3)、空冷岛(13)、汽水换热器(21)、蒸汽驱动热泵(27)和蓄热装置(28)，其中，蒸汽驱动热泵(27)由热泵驱动汽轮机(4)、压缩机(5)、蒸发器(6)、冷凝器(7)和节流阀(8)组成，蓄热装置(28)由蓄热罐(10)、蓄热循环泵(11)、阀门Ⅰ(17)和阀门Ⅲ(19)组成，汽轮机低压缸(1)的轴和发电机(3)的轴连接：发电系统侧的蒸汽管路为：汽轮机低压缸进汽阀门(14)进口、热泵驱动汽轮机进汽阀门(22)进口和尖峰加热器进汽阀门(23)进口与汽轮机中压缸排汽管(24)连接，汽轮机低压缸进汽阀门(14)出口与汽轮机低压缸(1)进汽口连接，热泵驱动汽轮机进汽阀门(22)出口与热泵驱动汽轮机(4)进汽口连接，尖峰加热器进汽阀门(23)出口与尖峰加热器(2)蒸汽进口连接，乏汽阀门Ⅰ(15)进口、乏汽阀门Ⅱ(16)进口和乏汽阀门Ⅲ(20)进口与汽轮机低压缸(1)排汽口连接，乏汽阀门Ⅰ(15)出口与蒸发器(6)蒸汽进口连接，乏汽阀门Ⅱ(16)出口与凝汽器(9)蒸汽进口连接，乏汽阀门Ⅲ(20)出口与空冷岛(13)蒸汽进口连接，热泵驱动汽轮机(4)排汽口与汽水换热器(21)蒸汽进口连接；发电系统侧的冷凝水管路为：尖峰加热器(2)冷凝水出口、蒸发器(6)冷凝水出口、凝汽器(9)冷凝水出口和汽水换热器(21)冷凝水出口都与机组的回热系统连接；所述蒸汽驱动热泵(27)中，热泵驱动汽轮机(4)的轴与压缩机(5)的轴连接，热泵制冷剂管路为：压缩机(5)出口与冷凝器(7)制冷剂进口连接，冷凝器(7)制冷剂出口与节流阀(8)进口连接，节流阀(8)出口与蒸发器(6)制冷剂进口连接，蒸发器(6)制冷剂出口与压缩机(5)进口连接；所述蓄热装置(28)中，蓄热装置管路为：蓄热罐(10)热水口与阀门Ⅰ(17)一个接口连接，阀门Ⅰ(17)另一个接口与蓄热装置热水口(2801)连接，蓄热罐(10)冷水口与阀门Ⅲ(19)一个接口连接，阀门Ⅲ(19)另一个接口与蓄热循环泵(11)进水口连接，蓄热循环泵(11)出水口与蓄热装置冷水口(2802)连接；供热系统侧的一次热网热水管路为：一次热网回水管(26)与一次热网循环泵(12)进水口连接，一次热网循环泵(12)出水口与凝汽器(9)水侧进口连接，凝汽器(9)水侧出口与阀门Ⅱ(18)进口连接，阀门Ⅱ(18)出口与冷凝器(7)水侧进口连接，冷凝器(7)水侧出口与汽水换热器(21)水侧进口连接，汽水换热器(21)水侧出口与尖峰加热器(2)水侧进口连接，尖峰加热器(2)水侧出口与一次热网供水管(25)连接；蓄热装置(28)连接在一次热网热水管路中的方式为，蓄热装置热水口(2801)与汽水换热器(21)水侧出口连接，蓄热装置冷水口(2802)与凝汽器(9)水侧出口连接。