热电联供系统技术方案

本申请提出了一种热电联供系统，该热电联供系统包括热泵储电装置、盐池储热装置和朗肯循环发电装置，其中，热泵储电装置包括压缩机、高温蓄热罐、第一透平和低温蓄热罐，盐池储热装置包括余热换热器；当热泵储电装置处于储能阶段时，压缩机、高温蓄热罐、第一透平和低温蓄热罐依次串联，形成第一循环回路；当热泵储电装置处于发电阶段时，压缩机、盐池储热装置的余热换热器、高温蓄热罐、第一透平和低温蓄热罐依次串联，形成第二循环回路；盐池储热装置的余热换热器与朗肯循环发电装置相连，用于将热泵储电装置产生的余热提供至朗肯循环发电装置。本申请的热电联供系统，能够降低发电循环与储能循环的不可逆损失，提高系统能量转换总效率。总效率。总效率。

【技术实现步骤摘要】
热电联供系统


[0001]本申请涉及储能
，尤其涉及一种热电联供系统。

技术介绍

[0002]热泵储电技术是利用正逆循环储电和发电的一种储能技术。在储电阶段，通过谷电、可再生能源电力等电力驱动压缩机，带动热泵循环，将电能转换为热能和冷能，分别储存在储热介质和储冷介质内；在发电阶段通过热机循环，将储存的热能和冷能转换为电能发出，适用于新能源电力消纳、调峰、低谷电利用等储能系统，起到提升新能源发电质量、移峰填谷、平衡电力供求、提高电网稳定性等作用。专利CN201810180017.8提供了一种热泵式交替储能供电方法及装置，包括储能供热模式和供电供热模式，通过两套蓄热系统分别在储能供热和供电供热模式下交替储能与释能，达到储能与供电的作用。但是，该技术方案为开式循环，不能适用于所有循环工质如氦气、氩气等气体。由于系统各项损失类因素导致放电(释能) 和充电(储能)过程的不可逆，导致系统熵增和多余热量的产生，这些多余热量将作为废热排出系统，从而降低了系统循环效率。并且该技术方案没有考虑由于不可逆损失导致的储热和储冷量的不匹配问题，导致系统循环效率降低。

技术实现思路

[0003]本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0004]为此，本申请的第一个目的在于提出一种热电联供系统，能够降低发电循环与储能循环的不可逆损失，提高系统能量转换总效率。
[0005]为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提出一种热电联供系统，包括热泵储电装置、盐池储热装置和朗肯循环发电装置，其中，所述热泵储电装置包括压缩机、高温蓄热罐、第一透平和低温蓄热罐，所述盐池储热装置包括余热换热器；当所述热泵储电装置处于储能阶段时，所述压缩机、所述高温蓄热罐、所述第一透平和所述低温蓄热罐依次串联，形成第一循环回路；当所述热泵储电装置处于发电阶段时，所述压缩机、所述盐池储热装置的余热换热器、所述高温蓄热罐、所述第一透平和所述低温蓄热罐依次串联，形成第二循环回路；所述盐池储热装置的余热换热器与所述朗肯循环发电装置相连，用于将所述热泵储电装置产生的余热提供至所述朗肯循环发电装置。
[0006]可选的，所述热泵储电装置还包括电动机，所述电动机与所述压缩机相连。
[0007]可选的，所述热泵储电装置还包括第一发电机，所述第一发电机与所述第一透平相连。
[0008]可选的，所述热泵储电装置还包括第一阀门、第二阀门、第一三向阀、第二三向阀、第三三向阀和第四三向阀，所述第一阀门分别与所述压缩机、所述第一三向阀相连；所述第二阀门分别与所述压缩机、所述余热换热器相连；所述第一三向阀分别与所述第一阀门、所述高温蓄热罐的上端、所述第一透平相连；所述第二三向阀分别与所述余热换热器、所述高温蓄热罐的下端、所述第一透平相连；所述第三三向阀分别与所述压缩机、所述低温蓄热罐
的上端、所述第一透平相连；所述第四三向阀分别与所述压缩机、所述低温蓄热罐的下端、所述第一透平相连。
[0009]可选的，所述盐池储热装置包括上对流层、非对流层和储热层；所述储热层设有余热换热器、热水入口和热水回水口。
[0010]可选的，所述朗肯循环发电装置包括工质泵、蒸发器、再热器、凝汽器、第二透平和第二发电机，所述蒸发器分别与所述盐池储热装置的热水入口、热水回水口相连；所述再热器与所述余热换热器相连；所述工质泵、所述蒸发器、所述再热器、所述第二透平和所述凝汽器依次串联，形成第三循环回路；所述第二透平与所述第二发电机相连。
[0011]可选的，所述朗肯循环发电装置还包括热用户，所述热用户分别与所述凝汽器、所述盐池储热装置的上对流层相连。
[0012]可选的，所述盐池储热装置的上对流层内设有流量分配器。
[0013]可选的，所述盐池储热装置的上对流层还设有冷却水滤网，所述冷却水滤网与所述凝汽器相连。
[0014]可选的，所述朗肯循环发电装置还包括冷却水泵，所述冷却水滤网与所述凝汽器通过所述冷却水泵相连。
[0015]可选的，所述盐池储热装置的上对流层上表面覆盖有漂浮盖板。
[0016]可选的，所述朗肯循环发电装置还包括热水泵，所述蒸发器通过所述热水泵与所述盐池储热装置的热水回水口相连。
[0017]本申请的热电联供系统，能够降低发电循环与储能循环的不可逆损失，提高系统能量转换总效率。
[0018]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0020]图1为本申请一个实施例的热电联供系统的第一结构示意图；
[0021]图2为本申请一个实施例的热电联供系统的第二结构示意图；
[0022]图3为本申请另一个实施例的热电联供系统的结构示意图；
[0023]图4为本申请又一个实施例的热电联供系统的结构示意图；
[0024]图5为本申请再一个实施例的热电联供系统的结构示意图；
[0025]图6为本申请一个具体实施例的热电联供系统的结构示意图；
[0026]图7为本申请另一个具体实施例的热电联供系统的结构示意图；
[0027]图8为本申请又一个具体实施例的热电联供系统的结构示意图；
[0028]图9为本申请再一个具体实施例的热电联供系统的结构示意图。
具体实施方式
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0030]以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
[0031]热电联供系统属于储能
、热电联供领域，该系统主要由正逆布雷顿循环的热泵储电装置、回收热泵储电装置余热的盐池储热装置和朗肯循环发电装置组成，其中高温蓄热罐和低温蓄热罐采用耐火材料，实现清洁低碳的双循环联合储能发电、高效余热利用、清洁供热，提高热电联供系统效率、安全性和经济性。
[0032]该系统普遍适用于风电和光伏等可再生能源发电、常规电力系统削峰填谷、用户侧谷电利用、供热等领域。该系统用于平抑风电或光伏发电等不稳定性和间歇性、实现可再生能源电力稳定输出；常规电力系统削峰填谷，提高能源系统效率和安全性；用户侧谷电利用，提高能源系统经济性；清洁供热，提高系统能量转换总效率和经济性。
[0033]下面参考附图描述本申请实施例的热电联供系统。
[0034]如图1所示，热电联供系统包括热泵储电装置100、盐池储热装置7和朗肯循环发电装置 200。
[0035]其中，热泵储电装置100包括压缩机2、高温蓄热罐3、第一透平4和低温蓄热罐6。盐池储热装置7包括余热换热器11。
[0036]当热泵储电装置100处于储能阶段时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热电联供系统，其特征在于，包括热泵储电装置、盐池储热装置和朗肯循环发电装置，其中，所述热泵储电装置包括压缩机、高温蓄热罐、第一透平和低温蓄热罐，所述盐池储热装置包括余热换热器；当所述热泵储电装置处于储能阶段时，所述压缩机、所述高温蓄热罐、所述第一透平和所述低温蓄热罐依次串联，形成第一循环回路；当所述热泵储电装置处于发电阶段时，所述压缩机、所述盐池储热装置的余热换热器、所述高温蓄热罐、所述第一透平和所述低温蓄热罐依次串联，形成第二循环回路；所述盐池储热装置的余热换热器与所述朗肯循环发电装置相连，用于将所述热泵储电装置产生的余热提供至所述朗肯循环发电装置。2.如权利要求1所述的热电联供系统，其特征在于，所述热泵储电装置还包括电动机，所述电动机与所述压缩机相连。3.如权利要求1所述的热电联供系统，其特征在于，所述热泵储电装置还包括第一发电机，所述第一发电机与所述第一透平相连。4.如权利要求1所述的热电联供系统，其特征在于，所述热泵储电装置还包括第一阀门、第二阀门、第一三向阀、第二三向阀、第三三向阀和第四三向阀，所述第一阀门分别与所述压缩机、所述第一三向阀相连；所述第二阀门分别与所述压缩机、所述余热换热器相连；所述第一三向阀分别与所述第一阀门、所述高温蓄热罐的上端、所述第一透平相连；所述第二三向阀分别与所述余热换热器、所述高温蓄热罐的下端、所述第一透平相连；所述第三三向阀分别与所述压缩机、所述低温蓄热罐的上端、所述第一透平相连；所述第四三向阀分别与所述压缩机、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张谨奕，王含，白宁，李京浩，张玮，郭霄宇，韩雨辰，王绪伟，董博，张国强，赵钊，张蔚琦，牛明宇，兰昊，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：