本发明专利技术涉及一种电力调峰热电联产余热回收装置及其运行方法，该装置由电厂内部分及换热站部分组成：电厂内部分包括换热器、余热回收电热泵、蓄能电热泵、高/低温蓄水罐、热网加热器、阀门和循环水泵；换热站部分主要由高/低温蓄水罐、电热泵、换热器、阀门和循环水泵；其运行方法通过不同的阀门开关组合，使其分别运行在电负荷低谷、电负荷平峰及电负荷高峰时段，利用高温蓄水罐平衡系统供热量与热负荷之间的差异，利用低温蓄水罐稳定乏汽余热回收量，从而解决了传统“以热定电”运行模式造成的发电和供热互相耦合导致发电调峰能力受限的问题，使得热电联产机组可以参与电网负荷调节，不仅可提高电网调节能力以应对电力负荷峰谷差不断增大的局面，而且可以提高电网对风力发电的消纳能力，减少“弃风”现象的发生。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该装置由电厂内部分及换热站部分组成：电厂内部分包括换热器、余热回收电热泵、蓄能电热泵、高/低温蓄水罐、热网加热器、阀门和循环水泵；换热站部分主要由高/低温蓄水罐、电热泵、换热器、阀门和循环水泵；其运行方法通过不同的阀门开关组合，使其分别运行在电负荷低谷、电负荷平峰及电负荷高峰时段，利用高温蓄水罐平衡系统供热量与热负荷之间的差异，利用低温蓄水罐稳定乏汽余热回收量，从而解决了传统“以热定电”运行模式造成的发电和供热互相耦合导致发电调峰能力受限的问题，使得热电联产机组可以参与电网负荷调节，不仅可提高电网调节能力以应对电力负荷峰谷差不断增大的局面，而且可以提高电网对风力发电的消纳能力，减少“弃风”现象的发生。【专利说明】
本专利技术涉及一种换热装置及其运行方法，具体涉及一种利用蓄热技术与热电联产及电厂余热回收相结合的电力调峰热电联产余热回收装置及其运行方法，属于能源动力
。
技术介绍
我国北方地区属于风能富集地区，风力发电在这些地区正快速发展，风电装机容量逐年增长，风电装机容量占总装机容量比例也在逐年增加。然而风力发电具有反负荷特性，即夜间电网用电负荷低谷期间，风电出力较大，而日间电网用电高峰期间，风电出力较小。同时，电负荷峰谷差也在逐年扩大，使得电网调峰面临困难。目前，我国北方地区城镇供热仍大量依赖燃煤锅炉，造成了供热高能耗、高污染的现状。热电联产是一种高效供热方式，然而我国的热电厂是以“以热定电”的方式运行的，许多热电厂为了保证供热，其发电出力调节范围受到了极大的限制，在电负荷低谷期其发电量压不下来，从而抢占了风电发电上网的空间，使得风电场不得不限制其发电出力，造成北方风电富集地区严重的“弃风”现象。采用热泵技术回收热电联产机组乏汽余热可进一步提高热电联产供热效率，但无法改变其“以热定电”的方式运行；采用蓄热器与热电联产相结合，利用蓄热器平抑供热出力波动，可以使热电联产机组以“以电定热”的方式运行，但与电厂乏汽余热回收技术结合时，无法保证电厂乏汽余热稳定回收。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供利用蓄热技术与热电联产及电厂余热回收相结合的电力调峰热电联产余热回收装置及其运行方法，以实现余热回收基础上热电联产机组的电力调峰运行。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案:一种电力调峰热电联产余热回收装置，其特征在于，该装置由电厂内部分及换热站部分组成:所述电厂内部分主要由换热器(I)、余热回收电热泵(2)、蓄能电热泵(3)、高温蓄水罐(4)、低温蓄水罐(5)、热网加热器(6)、阀门(11-19)和循环水泵(20-23)组成；其中，换热器(I)的进口连接一次网回水管道(1-1)，所述换热器(I)的出口分别并联阀门(11)、阀门(12 )和循环水泵(20 )的进口 ；所述余热回收电热泵(2 )的进口连接阀门(12 )的出口，所述余热回收电热泵(2)的出口连接所述热网加热器(6)的进口 ；所述高温蓄水罐(4)的顶部进/出口分别并联阀门(13)的出口和阀门(14)的进口，所述阀门(13)的进口连接所述蓄能电热泵(3)的冷凝器出口，所述阀门(14)的出口连接所述热网加热器(6)的进口 ；所述高温蓄水罐的底部进/出口分别并联阀门(15)的出口和循环水泵(21)的进口，所述阀门(15 )的进口连接所述循环水泵(20 )的出口，所述循环水泵(21)的出口经阀门(16 )连接所述蓄能电热泵(3)的冷凝器进口 ；所述低温蓄水罐(5)的顶部进/出口分别并联所述阀门(11)的出口和阀门(17 )的进口，所述阀门(17 )的出口连接所述蓄能电热泵(3 )的蒸发器进口 ；所述低温蓄水罐(5)的底部进/出口分别并联阀门(18)的出口和循环水泵(22)的进口，所述阀门(18)的进口经循环水泵(23)连接所述蓄能电热泵(3)的蒸发器出口，所述循环水泵(22 )的出口经阀门(19 )并联所述换热器(I)的进口；所述换热站部分主要由高温蓄水罐(7)、低温蓄水罐(8)、电热泵(9)、换热器(10 )、阀门(24-35 )和循环水泵(36-37 )组成；其中，所述高温蓄水罐(7 )的顶部进/出口分别并联阀门(24)的出口和循环水泵(36)的进口，所述阀门(24)的进口经一次网供水管道(1-2)连接所述热网加热器(6 )的出口，所述循环水泵(36 )的出口经阀门(25 )与所述一次网供水管道(1-2 )并联后连接所述阀门(26 )的进口，所述阀门(26 )的出口连接所述换热器(10)的一次网进口 ；所述高温蓄水罐(7)的底部进/出口分别并联阀门(27)的出口和阀门(28)的进口，所述阀门(27)的进口连接所述换热器(10)的一次网出口，所述阀门(28)的出口连接所述电热泵(9)的蒸发器进口 ；所述低温蓄水罐(8)的顶部进/出口亦分别并联所述阀门(27)的出口和阀门(28)的进口，所述低温蓄水罐(8)的底部进/出口分别并联阀门(29)的出口和阀门(30)的进口，所述阀门(30)的出口连接所述一次网回水管道(1-1)；所述电热泵(9)的蒸发器出口经阀门(31)分别并联循环水泵(37)的进口和所述一次网回水管道(1-1)，所述循环水泵(37)的出口连接阀门(29)的进口 ；二次网回水管道(1-3)分别并联阀门(32)和阀门(33)的进口，所述阀门(32)的出口连接所述换热器(10)的二次网进口，所述阀门(33)的出口和所述换热器(10)的二次网出口均分别并联阀门(34)和阀门(35)的进口，所述阀门(35)的出口连接二次网供水管道(1-4)，所述阀门(34)的出口连接所述电热泵(9)的冷凝器进口，所述电热泵(9)的冷凝器出口连接所述二次网供水管道(1-4)。在一个优选的实施例中，所述换热器(I)采用凝汽器或水-水换热器。在一个优选的实施例中，所述换热器(10)采用板式换热器或吸收式换热机组。一种如上所述电力调峰热电联产余热回收装置的运行方法，其特征在于，该运行方法通过不同的阀门开关组合，调节该装置运行方式，使其分别运行在电负荷低谷、电负荷平峰及电负荷高峰时段:I)电负荷低谷时段:在电厂内部分，关闭阀门(11)、阀门(14)、阀门(15)、阀门(19)、循环水泵(20)和循环水泵(22)，开启阀门(12)、阀门(13)、阀门(16)、阀门(17)、阀门(18)、循环水泵(21)和循环水泵(23)，经一次网回水管道(1-1)供出的一次网低温回水依次流入换热器(I)和余热回收电热泵(2)，换热器(I)和余热回收电热泵(2)回收热电联产机组的乏汽余热以加热一次网低温回水，经加热得到的热网水由余热回收电热泵(4)流出后进入热网加热器(6)，被热电联产机组抽汽加热至热网设计温度后得到的一次网高温供水流入一次网供水管道(1-2)被供出；同时，高温蓄水罐(4)中的储水经循环水泵(21)从底部出口抽出并流入蓄能电热泵(3)的冷凝器，经换热升温后从顶部进口回到高温蓄水罐(4)，低温蓄水罐(5)中的储水从顶部出口压出并流入蓄能电热泵(3)的蒸发器，经换热降温后经循环水泵(23 )从底部进口引入低温蓄水罐(5 );在换热站部分，关闭阀门(25)、阀门(26)、阀门(27)、阀门(30)、阀门(32)、阀门(35)和循环水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力调峰热电联产余热回收装置，其特征在于，该装置由电厂内部分及换热站部分组成：所述电厂内部分主要由换热器（1）、余热回收电热泵（2）、蓄能电热泵（3）、高温蓄水罐（4）、低温蓄水罐（5）、热网加热器（6）、阀门（11‑19）和循环水泵（20‑23）组成；其中，换热器（1）的进口连接一次网回水管道（1‑1），所述换热器（1）的出口分别并联阀门（11）、阀门（12）和循环水泵（20）的进口；所述余热回收电热泵（2）的进口连接阀门（12）的出口，所述余热回收电热泵（2）的出口连接所述热网加热器（6）的进口；所述高温蓄水罐（4）的顶部进/出口分别并联阀门（13）的出口和阀门（14）的进口，所述阀门（13）的进口连接所述蓄能电热泵（3）的冷凝器出口，所述阀门（14）的出口连接所述热网加热器（6）的进口；所述高温蓄水罐的底部进/出口分别并联阀门（15）的出口和循环水泵（21）的进口，所述阀门（15）的进口连接所述循环水泵（20）的出口，所述循环水泵（21）的出口经阀门（16）连接所述蓄能电热泵（3）的冷凝器进口；所述低温蓄水罐（5）的顶部进/出口分别并联所述阀门（11）的出口和阀门（17）的进口，所述阀门（17）的出口连接所述蓄能电热泵（3）的蒸发器进口；所述低温蓄水罐（5）的底部进/出口分别并联阀门（18）的出口和循环水泵（22）的进口，所述阀门（18）的进口经循环水泵（23）连接所述蓄能电热泵（3）的蒸发器出口，所述循环水泵（22）的出口经阀门（19）并联所述换热器（1）的进口；所述换热站部分主要由高温蓄水罐（7）、低温蓄水罐（8）、电热泵（9）、换热器（10）、阀门（24‑35）和循环水泵（36‑37）组成；其中，所述高温蓄水罐（7）的顶部进/出口分别并联阀门（24）的出口和循环水泵（36）的进口，所述阀门（24）的进口经一次网供水管道（1‑2）连接所述热网加热器（6）的出口，所述循环水泵（36）的出口经阀门（25）与所述一次网供水管道（1‑2）并联后连接所述阀门（26）的进口，所述阀门（26）的出口连接所述换热器（10）的一次网进口；所述高温蓄水罐（7）的底部进/出口分别并联阀门（27）的出口和阀门（28）的进口，所述阀门（27）的进口连接所述换热器（10）的一次网出口，所述阀门（28）的出口连接所述电热泵（9）的蒸发器进口；所述低温蓄水罐（8）的顶部进/出口亦分别并联所述阀门（27）的出口和阀门（28）的进口，所述低温蓄水罐（8）的底部进/出口分别并联阀门（29）的出口和阀门（30）的进口，所述阀门（30）的出口连接所述一次网回水管道（1‑1）；所述电热泵（9）的蒸发器出口经阀门（31）分别并联循环水泵（37）的进口和所述一次网回水管道（1‑1），所述循环水泵（37）的出口连接阀门（29）的进口；二次网回水管道（1‑3）分别并联阀门（32）和阀门（33）的进口，所述阀门（32）的出口连接所述换热器（10）的二次网进口，所述阀门（33）的出口和所述换热器（10）的二次网出口均分别并联阀门（34）和阀门（35）的进口，所述阀门（35）的出口连接二次网供水管道（1‑4），所述阀门（34）的出口连接所述电热泵（9）的冷凝器进口，所述电热泵（9）的冷凝器出口连接所述二次网供水管道（1‑4）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：付林，江亿，吴彦廷，孙健，张世钢，肖常磊，杨巍巍，唐道轲，齐心，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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