一种基于冷、热、电多能源的联产系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于冷、热、电多能源的联产系统，包括压缩吸收式热泵循环、低温工质发电循环和太阳能驱动吸收式制冷供热循环；利用80℃～90℃的低温地热水作为驱动热源，通过吸收压缩式热泵装置，提高低温发电工质氯乙烷的温度，推动涡轮机发电，输送给电用户；同时利用太阳能驱动溴化锂吸收式制冷循环装置，为发电系统提供必要的冷量，多余的冷量则由冷媒水带给冷用户；部分太阳能由储热水箱供给热用户。此冷、热、电三联产系统在综合利用能源的同时，最大限度地减少不可再生能源的消耗，减少废气排放以及污染，能源利用率高，节能减排效果明显，同时也为低温地热能以及太阳能的推广和综合利用提供了参考。

【技术实现步骤摘要】
-种基于冷、热、电多能源的联产系统
本技术属于分布式能源
，更具体地，设及一种基于冷、热、电多能源 的联产系统。
技术介绍
冷、热、电联产（Combined Cooling Heating and Power, CCHP)是一种建立在能量 梯级利用概念基础上，将制冷、制热（包括供暖和供热水）及发电过程一体化的总能系统。 其最大的特点就是对不同品质的能量进行梯级利用，温度比较高的、具有较大可用能的热 能被用来发电，而温度比较低的热能则被用来供热或是制冷。该样做不仅提高了能源的利 用效率，而且减少了碳化物和有害气体的排放，还具有良好的经济效益和社会效益。 早在2000年，远大与美国能源部、橡树岭国家实验室、马里兰大学合作开发冷、 热、电联产系统，将远大直燃机与欧美生产的燃气祸轮发电机进行无接缝组合，较大的 直燃机配较小的发电机：将燃气祸轮发电机尾气引入直燃机的燃烧机。发电机尾气余热利 用率为80 %?90 %。较小的直燃机配备较大的发电机；将燃气祸轮发电机尾气一部分引 入直燃机的燃烧机，一部分引入专口设计的余热发生器。发电机尾气余热利用率约40%? 80%。直接用发电机尾气制冷制热；专口设计尾气发生器，将发电机尾气全部引入发生器。 发电机尾气余热利用率为40 %?70%。 尽管在发电行业，发电机组容量越大，效率越高，单位千瓦投资越低，发电成本也 越低；但是，在许多特殊情况下，小型冷、热、电联产是集中供电不可缺少的重要补充： (1)小型冷、热、电联产可W满足特殊场合的需求。例如，对供电安全稳定性要求较 高用户，如医院、银行等；能源需求较为多样化的用户，需要电力的同时还需要热或冷能的 供应。 似小型冷、热、电联产供电方式可W弥补大电网在安全稳定性方面的不足。小型 燃气热电联产体系实际是一种能源设施的互联网，它通过蜂窝状的小型、实行供能设施的 互相连接，提高了城市的供能可靠性，在电网崩溃和意外灾害（例如地震、暴风雪、人为破 坏、战争）情况下，可维持重要用户的供电。 做小型冷、热、电联产供电方式为能源的综合梯级利用提供了可能。在常规的集 中供电方式中，能量形式相对单一。当用户不仅仅需要电力，而且需要其它能量形式如冷能 和热能的供应时，仅通过电力来满足上述需要时难W实现能量的综合梯级利用；而小型冷、 热、电联产供电方式W其规模小、灵活性强等特点，通过不同循环的有机整合可W在满足用 户需求的同时实现能量的综合梯级利用，并且克服了冷能和热能无法远距离传输的困难。 [000引 （4)小型燃气热电联产可W更加有效配置资源，稳定、持续地利用天然气、煤层气 等资源，减少燃气的调节，降低因燃气调峰导致的储采比下降，地下储气库损失等不必要的 资源浪费，减少燃气管网的建设投资，提高设备运行效率，从而达到降低燃气利用成本，提 高用气企业的竞争能力。 妨在计划经济体制下，行业是W产品划分的，能源设施的产品和任务单一，电力、 热力、燃气各自独立，能源设施的重复投资建设，增加了运行成本，降低了效率，直接造成能 源代价的提高。小型冷、热、电联产打破了传统的界限，将采暖、热水、电、冷、燃气、水资源合 理利用和环境污染治理统筹考虑，W最小的资金、资源和环境代价，换取最高的投资效益、 能源转换效率和能源设施效能。 (6)小型热电联产不仅自身污染小，对环境污染的治理效果也十分突出。基本没有 二氧化硫、一氧化碳和粉尘的污染，氮氧化物为25-65ppm，为燃煤设施的1/10-1/20。由于 用户端的能源利用效率高，真正减少二氧化碳等温室气体的排放。燃气轮机本身发电基本 不需要用水，所需用水全部是用于供热，节水性能极好。 尽管冷、热、电联供系统存在上述优点，但现有的冷、热、电联供系统仍存在W下缺 点；一是冷、热、电联供系统规模小，安装在楼宇里，只能使用天然气或油品；二是冷、热、电 联供系统虽然规模比大型发电厂和大型热电联产小，但小型冷、热、电联产不能小到一家一 户安装一台，只能适应一幢楼宇或一个小区的冷、热、电联供，不像小型户用空调器、户用热 水器或户用电取暖器那样灵活机动。 因此，针对目前小型冷、热、电系统存在的缺点，本技术提出了一种新型的冷、 热、电联产系统，使用低温地热能和太阳能联合驱动。此种系统在拥有传统冷、热、电=联供 系统的优势的前提下，还可W摆脱传统S联供系统对天然气、油品能源的依赖，依靠多种低 品位能源的禪合，提高能源的利用率；实现污染物的零排放，对节能减排的推进具有重要的 意义。 本技术采用地热能。地热能的利用就目前而言可W分为地热发电和直接利用 两大类，目前世界上用于发电和直接利用的地热资源大约为7000MW?8500MW。如表1所 示，地热资源按温度可分为高温、中温和低温=类。温度大于150°C的地热W蒸汽形式存在， 叫高温地热；90°C -150°C的地热W水和蒸汽的混合物等形式存在，叫中温地热；温度大于 25°C、小于 90°C 的地热 W温水（25°C -40°C )、温热水（40°C -60°C )、热水（60°C -90°C )等 形式存在，叫低温地热。 表1地热资源按温度分类 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于冷、热、电多能源的联产系统，其特征在于，包括压缩吸收式热泵循环、低温工质发电循环和太阳能驱动吸收式制冷供热循环；所述压缩吸收式热泵循环包括发生器(29)、压缩机(21)、吸收器(1)、溶液阀(9)、溶液热交换器(10)和溶液循环泵(32)，温度为80℃～90℃的地热水作为驱动热源被引入所述发生器(29)中，所述发生器(29)中含有第一工质，所述发生器(29)的蒸汽出口经所述压缩机(21)与所述吸收器(1)连接；所述发生器(29)的溶液出口依次经所述溶液循环泵(32)、所述溶液热交换器(10)与所述吸收器(1)连接；所述吸收器(1)的溶液出口依次经所述溶液阀(9)、所述溶液热交换器(10)与所述发生器(29)连接；所述低温工质发电循环包括所述压缩吸收式热泵循环中的所述吸收器(1)、汽轮机(2)、发电机(3)、第二凝汽器(6)、工质泵(5)；所述吸收器(1)中含有第二工质；从所述吸收器(1)输出的第二工质依次经所述汽轮机(2)、所述第二凝汽器(6)、所述工质泵(5)回到所述吸收器(1)；所述汽轮机(2)与所述发电机(3)相连，用于产生电能；所述太阳能驱动吸收式制冷供热循环包括太阳能热采集循环、吸收式制冷循环和水循环；所述太阳能热采集循环包括热水储箱(18)、循环水泵(25)、太阳能集热器(14)、控制阀，所述热水储箱(18)的出口依次经所述循环水泵(25)、所述太阳能集热器(14)、所述控制阀与所述热水储箱(18)的入口连接，所述太阳能集热器(14)收集热量；所述吸收式制冷循环包括冷凝器(12)、减压阀(16)、蒸发器(20)、第三吸收器(19)、第三溶液泵(17)、第三溶液热交换器(15)、第三发生器(11)，所述第三发生器(11)由所述太阳能热采集循环收集的热量驱动，所述第三发生器(11)中含有第三工质，所述第三发生器(11)的蒸汽出口依次经所述冷凝器(12)、所述减压阀(16)、所述蒸发器(20)、所述第三吸收器(19)、所述第三溶液泵(17)、所述第三溶液热交换器(15)与所述第三发生器(11)的入口连接；所述第三发生器(11)的溶液出口经所述第三溶液热交换器(15)与所述第三吸收器(19)的溶液入口连接；所述水循环包括所述吸收式制冷循环中的所述蒸发器(20)、蓄冷器(8)、冷却水泵(7)、所述低温工质发电循环包括所述压缩吸收式热泵循环中的所述第二凝汽器(6)，所述蓄冷器(8)的出口依次经所述冷却水泵(7)、所述第二凝汽器(6)与所述蓄冷器(8)的入口连接；所述蒸发器(20)的冷媒水出口与所述蓄冷器(8)的入口连接，所述蒸发器(20)的冷媒水入口与所述蓄冷器(8)的出口连接。...

【技术特征摘要】
1. 一种基于冷、热、电多能源的联产系统，其特征在于，包括压缩吸收式热泵循环、低温 工质发电循环和太阳能驱动吸收式制冷供热循环； 所述压缩吸收式热泵循环包括发生器（29)、压缩机（21)、吸收器（1)、溶液阀（9)、溶 液热交换器（10)和溶液循环泵（32)，温度为80°C?90°C的地热水作为驱动热源被引入所 述发生器（29)中，所述发生器（29)中含有第一工质，所述发生器（29)的蒸汽出口经所述 压缩机（21)与所述吸收器（1)连接；所述发生器（29)的溶液出口依次经所述溶液循环泵 (32)、所述溶液热交换器（10)与所述吸收器（1)连接；所述吸收器（1)的溶液出口依次经 所述溶液阀（9)、所述溶液热交换器（10)与所述发生器（29)连接； 所述低温工质发电循环包括所述压缩吸收式热泵循环中的所述吸收器（1)、汽轮机 (2)、发电机（3)、第二凝汽器（6)、工质泵（5);所述吸收器⑴中含有第二工质；从所述吸 收器（1)输出的第二工质依次经所述汽轮机（2)、所述第二凝汽器（6)、所述工质泵（5)回 到所述吸收器（1);所述汽轮机（2)与所述发电机（3)相连，用于产生电能； 所述太阳能驱动吸收式制冷供热循环包括太阳能热采集循环、吸收式制冷循环和水循 环；所述太阳能热采集循环包括热水储箱（18)、循环水泵（25)、太阳能集热器（14)、控制 阀，所述热水储箱（18)的出口依次经所述循环水泵（25)、所述太阳能集热器（14)、所述控 制阀与所述热水储箱（18)的入口连接，所述太阳能集热器（14)收集热量；...

【专利技术属性】
技术研发人员：许诺言，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42