一种高效利用余热的分布式供能系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高效利用余热的分布式供能系统及其运行方法，该系统通过电网、光伏、风能以及燃气轮机发电来满足电负荷并增加氢储能系统，可满足氢负荷需求，其中燃料电池采用质子交换膜燃料电池；在冷热负荷方面，不仅利用压缩式热泵进行供热、供冷和热化学储能设备供热，还耦合了吸收式热泵系统，将燃气轮机产生的烟气、热化学储能系统产生的蒸汽以及燃料电池产生的热水作为高压发生器的驱动热源，并在吸收器和蒸发器的外部水源管道上设置换向阀，可调节系统制热、制冷模式。本发明专利技术能够实现对用户的“电、热、冷、氢”四联供，并通过耦合吸收式热泵将分布式能源系统中的多源、多品味余热充分回收利用，提高了整个系统的能源利用效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效利用余热的分布式供能系统及其运行方法


[0001]本专利技术涉及分布式能源系统
，具体涉及一种高效利用余热的分布式供能系统及其运行方法。

技术介绍

[0002]近年来，在建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的大背景下，能源发展进入了新的阶段，多能互补的分布式能源系统因能够支持多种可再生能源的接入、氢储能及其他储能设备的接入，已经成为未来能源行业发展的必然趋势，但仍面临诸多挑战，对于由电网供电、光伏发电、风能发电、燃气轮机机组发电、压缩式热泵、氢气储能系统和热化学储热系统构成的多能互补分布式能源系统中，存在着多源、多品位的余热，而现有的分布式能源系统中缺少将这些余热能高效利用起来的设备并实现冬季供热、夏季供冷的功能，从而造成资源的浪费，降低系统的能源利用率。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高效利用余热的分布式供能系统及其运行方法，能够实现对用户的“电、热、冷、氢”四联供，并通过耦合吸收式热泵将分布式能源系统中的多源、多品味余热充分回收利用，实现了能量的梯级利用，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效利用余热的分布式供能系统，其特征在于，包括电解槽装置(22)、储氢设备(23)、燃料电池(24)、热化学储能设备(25)、燃气发电机组(26)、风能发电(27)、光伏发电(28)、压缩式热泵(29)和电网(30)，以及吸收式热泵系统，吸收式热泵系统包括喷射器(1)、高压发生器(2)、高温溶液换热器(3)、第一溶液泵(4)、吸收器(5)、第一节流阀(7)、蒸发器(8)、低温溶液换热器(9)、第一低压发生器(10)、第二低压发生器(11)、冷凝器(12)、除液器(13)、阀门(14)、第二溶液泵(15)、第二节流阀(16)、第三节流阀(17)、第四节流阀(21)、第一换向阀(31)和第二换向阀(32)；所述燃气发电机组(26)、风能发电(27)、光伏发电(28)和电网(30)分别通过电线通入电负荷，并引出电线分别与压缩式热泵(29)入口和电解槽装置(22)入口相连通；压缩式热泵(29)通过连接管分别与冷负荷和热负荷相连通；电解槽装置(22)氢气出口通过连接管与储氢设备(23)入口相连通，储氢设备(23)出口分别通过连接管与燃料电池(24)入口和氢负荷入口相连通，其中燃料电池(24)引出一条电线与电负荷相连通，燃料电池(24)高温水出口通过连接管与第一低压发生器(10)驱动热源入口相连通，第一低压发生器(10)驱动热源出口通过连接管与燃料电池(24)高温水入口相连通；燃气发电机组(26)烟气出口分为两路，一路通过连接管依次与热化学储能设备(25)烟气入口和热负荷相连通；另一路通过连接管与高压发生器(2)烟气入口和出口相连通；热化学储能设备(25)高温蒸汽出口分为两路，一路通过连接管与喷射器(1)工作流体入口相连通；另一路通过连接管与阀门(14)入口相连通，喷射器(1)出口和阀门(14)出口通过连接管与高压发生器(2)的高温蒸汽入口和出口相连通；吸收器(5)溴化锂稀溶液出口通过连接管依次与第一溶液泵(4)、第二溶液泵(15)、高温溶液换热器(3)溴化锂稀溶液入口和出口以及高压发生器(2)溴化锂稀溶液入口和浓溶液出口相连通；高压发生器(2)热泵循环工质蒸汽出口通过连接管依次与第二低压发生器(11)高压热泵循环工质蒸汽入口和出口、第一节流阀(7)、冷凝器(12)热泵循环工质蒸汽入口和蒸汽凝结水出口、第三节流阀(17)、蒸发器(8)热泵循环工质凝结水入口和循环工质蒸汽出口以及吸收器(5)热泵循环工质蒸汽入口相连通；第一溶液泵(4)出口分为两路，一路通过连接管与第二溶液泵(15)、高温溶液换热器(3)溴化锂稀溶液入口和出口相连通；另一路通过连接管与低温溶液换热器(9)溴化锂稀溶液入口和出口相连通；低温溶液换热器(9)溴化锂稀溶液出口分为两路，一路通过连接管与第二低压发生器(11)溴化锂稀溶液入口和浓溶液出口相连通；另一路通过连接管与第一低压发生器(10)溴化锂稀溶液入口和浓溶液出口相连通；高压发生器(2)溴化锂浓溶液出口通过连接管依次与高温溶液换热器(3)溴化锂浓溶液入口和出口、第四节流阀(21)和吸收器(5)溴化锂浓溶液入口相连通；第一低压发生器(10)溴化锂浓溶液出口通过连接管依次与低温溶液换热器(9)浓溶液入口和出口、第二节流阀(16)以及吸收器(5)溴化锂浓溶液入口相连通；第二低压发生器(11)溴化锂浓溶液出口与第一低压发生器(10)溴化锂浓溶液出口管路相连通后与低温溶液换热器(9)浓溶液入口连通；第二低压发生器(11)低压热泵循环工质蒸汽出口通过连接管与冷凝器(12)热泵循环工质蒸汽入口和蒸汽凝结水出口相连通，第一低压发生器(10)低压热泵循环工质蒸汽出口与第二低压发生器(11)低压热泵循环工质蒸汽出口管路相连通后与冷凝器(12)循环工质蒸汽入口相连通；冷却水入口和热网回水入口通过第二换向阀(32)连通并通入吸收器(5)循环水入口，吸收器(5)循环水出口与冷凝器(12)循环水入口和出口相连通，冷凝器(12)循环水出口分为两路：一路与热负荷相连通，另一路与一个流量调节阀相连
通；冷媒水入口和低温水入口通过第一换向阀(31)连通并通入蒸发器(8)低温水入口，蒸发器(8)的冷媒水出口分为两路：一路与冷负荷相连通，另一路与另一个流量调节阀相连通。2.根据权利要求1所述的一种高效利用余热的分布式供能系统，其特征在于，电网(30)、光伏发电(28)、风能发电(27)、燃料电池(24)以及燃气发电机组(26)发电来满足电负荷，并增加了电解槽装置(22)、储氢设备(23)和燃料电池(24)作为氢储能系统，以满足氢负荷需求；利用压缩式热泵(29)进行供热、供冷，同时利用以Ca(OH)2/CaO为体系的热化学储能设备(25)进行供热补充。3.根据权利要求1所述的一种高效利用余热的分布式供能系统，其特征在于，高压发生器(2)的加热热源分为两部分,一部分的加热热...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟嘉，薛志恒，陈会勇，张朋飞，邢乐强，郑少雄，杜文斌，刘雨佳，韦良炜，赵杰，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：