CN108458497A - 一种热电联产低温余热储存系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热电联产低温余热储存系统，所述热电联产低温余热储存系统包括：燃气轮机；烟气换热器，所述烟气换热器与燃气轮机连接；汽轮机，所述汽轮机的蒸汽锅炉与烟气换热器连接；太阳池，所述太阳池与蒸汽锅炉连接；冷凝水换热器，所述冷凝水换热器分别与太阳池、烟气换热器和燃气轮机连接；冷却塔，所述冷却塔与冷凝水换热器连接；换热器，所述换热器与太阳池连接；吸收式制冷机，所述吸收式制冷机与换热器连接。本发明实现了工业低温余热回收与太阳能热利用相结合，利用太阳池作为长效储热机构，提高了热源的稳定性，相比传统余热回收热源温度波动小。

Description

一种热电联产低温余热储存系统
技术领域
本发明涉及一种储存系统，具体涉及一种热电联产低温余热储存系统。
背景技术
热电联产具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益。热电厂的建设是城市治理大气污染和提高能源利用率的重要措施，是集中供热的重要组成部分，是提高人民生活质量的公益性基础设施。改革开放以来，我国热电联产事业得到了迅速发展，对促进国民经济和社会发展起了重要作用。
当下热电联产项目，依据排烟余热与冷凝热温度分为了高温、中温、低温余热。其中中高温的余热可以和汽轮机结合实现朗肯循环发电，中高温余热品质较高，是余热回收的重点。然而，低温余热回收是所有热电联产项目的难点。现有技术是结合吸收式制冷机进行制冷或者制备热水。影响项目整体回收效率的其实是低温余热的利用。而现有低温余热回收效率低下，且受制于发电量调频，低温热源温度常常波动，这对吸收式制冷机等低温余热回收设备产生不利影响。
发明内容
本发明为了解决上述问题，从而提供一种热电联产低温余热储存系统。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种热电联产低温余热储存系统，所述热电联产低温余热储存系统包括：
燃气轮机；
烟气换热器，所述烟气换热器与燃气轮机连接；
汽轮机，所述汽轮机的蒸汽锅炉与烟气换热器连接；
太阳池，所述太阳池通过换热器对汽轮机、冷却塔的低温余热进行回收储存，并且，太阳池可作为天然太阳能热利用机构，对池水进行热量补充；
冷凝水换热器，所述冷凝水换热器分别与太阳池、烟气换热器和燃气轮机连接；
冷却塔，所述冷却塔与冷凝水换热器连接，对燃气轮机、汽轮机降温同时产生了冷凝余热；
吸收式制冷机，所述吸收式制冷机通过换热器与太阳池连接，利用太阳池作为稳定热源进行制冷。
在本发明的一个优选实施例中，所述热电联产低温余热储存系统的各个组成部件之间通过泵体与阀门实现控制通断、工质流向。
在本发明的一个优选实施例中，所述燃气轮机与烟气换热器之间设有第一泵体和第一电动阀门。
在本发明的一个优选实施例中，所述蒸汽锅炉与烟气换热器之间设有电动三通阀，所述太阳池与蒸汽锅炉之间设有第二泵体。
在本发明的一个优选实施例中，所述蒸汽锅炉与汽轮机之间设有第三泵体和第二电动阀门。
在本发明的一个优选实施例中，所述冷却塔与冷凝水换热器之间设有第三电动阀门。
在本发明的一个优选实施例中，所述换热器与太阳池之间设有第四电动阀门。
在本发明的一个优选实施例中，所述太阳池内填充有设计浓度的盐水，池内盐水根据温度分布自然分层，每层维持一定温度梯度且相对稳定。
在本发明的一个优选实施例中，所述吸收式制冷机与换热器之间设有第四泵体和第五电动阀门。
本发明的有益效果是：
本发明实现了工业低温余热回收与太阳能热利用相结合，提高了热源的稳定性，相比传统余热回收热源温度波动小。
太阳池作为长效低温储热机构，结构简单、造价低廉，可以对工业余热进行跨季节储存，吸收太阳能后，池内温度自然分层且每层相对稳定。
增加太阳池作为储热系统的热电联产系统，可以实现稳定的日常用户供热，尤其适用于昼夜温差大，对供热有需求的区域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明提供的热电联产低温余热储存系统，其包括燃气轮机1、烟气换热器2、汽轮机3、太阳池8、冷凝水换热器7、冷却塔6、换热器9和吸收式制冷机10，本系统的各个组成部件之间通过泵体与阀门实现控制通断、工质流向。
燃气轮机1，其与烟气换热器2连接，燃气轮机1内的高温烟气可进入到烟气换热器2内进行换热。
燃气轮机1与烟气换热器2之间具体设有第一泵体1.1和第一电动阀门1.2，通过第一泵体1.1和第一电动阀门1.2可控制烟气的流量与通断。
烟气换热器2分别与冷凝水换热器7和汽轮机3的蒸汽锅炉5连接，烟气换热器2可将换热后的高温冷水输送给冷凝水换热器7，而烟气换热器2将换热后的烟气输送给蒸汽锅炉5。
蒸汽锅炉5可对烟气进行蒸汽加热，并将加热后的蒸汽通过汽轮机3进行朗肯循环发电。
蒸汽锅炉5与汽轮机3之间设有第三泵体3.2和第二电动阀门3.1，通过第三泵体3.2和第二电动阀门3.1可控制蒸汽的流量与通断。
在发电后，蒸汽锅炉5内的压强与温度都为降低，这时太阳池8可将蒸汽锅炉5内的余热气体进行回收。
具体可在太阳池8与蒸汽锅炉5之间设置第三泵体5.2和第二电动阀门5.1，太阳池8通过第三泵体5.2将蒸汽锅炉5内的余热气体进行回收，第二电动阀门5.1可对蒸汽锅炉5内蒸汽的流向就行控制，从而便于回收。
太阳池8，其内部填充有设计浓度的盐水，池内盐水根据温度分布自然分层，每层维持一定温度梯度且相对稳定，通过太阳照射后，可加热，太阳池8的底层盐水具体与蒸汽锅炉5连接，回收的余热气体可对太阳池8底部盐水进行加热。
太阳池8通过换热器9对汽轮机3、冷却塔6的低温余热进行回收储存，并且，太阳池8可作为天然太阳能热利用机构，对池水进行热量补充。
冷凝水换热器7，其分别与太阳池8的中层盐水和烟气换热器2连接，烟气换热器2出来的高温冷却水经过冷凝水换热器7与太阳池8中层盐水换热，太阳池8可将热量吸收，从而对太阳池8中部盐水进行加热，而冷凝水换热器7将换热后的水输送给冷却塔6进行进一步冷却。
在冷却塔6与冷凝水换热器7之间设有第三电动阀门6.1，冷却水流的控制可通过第三电动阀门6.1实现。
通过上述方案的实施，太阳池8通过将底层盐水回收汽轮机3的预热，通过中层盐水回收燃气轮机1的预热，从而获得了太阳能加热除外的第二种热源，不仅弥补了太阳能加热波动性，且使得池水温度进一步升高，通过不同分层的池水换热，使太阳池温度分层更明显。太阳池此时形成了一个太阳能补充的持续性储热系统，既节能，又提高了热源的稳定性。
本申请中的太阳池8可根据系统负荷设计尺寸，储热量大，换热效率高。
太阳池8由于回收了大量热电联产工业余热后，其池水温度更相比太阳能单一加热更稳定，底层池水可长时间维持在80℃～90℃左右，形成了一个稳定的低温热源，该热源可通过换热器9持续驱动吸收式制冷机10工作，也可直接制备热水。
另外，在换热器9与太阳池8之间设有第四电动阀门9.1，在吸收式制冷机10与换热器9之间设有第四泵体10.2和第五电动阀门10.1。
当太阳池8驱动吸收式制冷机10进行制冷时，第四电动阀门9.1可控制其与吸收式制冷机10之间的盐水的流通，而制冷剂可通过第四泵体10.2与第五电动阀门10.1进行控制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种热电联产低温余热储存系统，其特征在于，所述热电联产低温余热储存系统包括：
燃气轮机，燃气轮机发电释放高温余热；
烟气换热器，所述烟气换热器与燃气轮机、汽轮机连接，并通过烟气换热器，汽轮机回收燃气轮机高温余热再发电；
汽轮机，所述汽轮机的蒸汽锅炉与烟气换热器连接；
太阳池，所述太阳池通过换热器对汽轮机、冷却塔的低温余热进行回收储存，并且，太阳池可作为天然太阳能热利用机构，对池水进行热量补充；
冷凝水换热器，所述冷凝水换热器分别与太阳池、烟气换热器和燃气轮机连接；
冷却塔，所述冷却塔与冷凝水换热器连接，对燃气轮机、汽轮机降温同时产生了冷凝余热；
吸收式制冷机，所述吸收式制冷机通过换热器与太阳池连接，利用太阳池作为稳定热源进行制冷。
2.根据权利要求1所述的一种热电联产低温余热储存系统，其特征在于，所述热电联产低温余热储存系统的各个组成部件之间通过泵体与阀门实现控制通断、工质流向。
3.根据权利要求1所述的一种热电联产低温余热储存系统，其特征在于，所述燃气轮机与烟气换热器之间设有第一泵体和第一电动阀门。
4.根据权利要求1所述的一种热电联产低温余热储存系统，其特征在于，所述蒸汽锅炉与烟气换热器之间设有电动三通阀，所述太阳池与蒸汽锅炉之间设有第二泵体。
5.根据权利要求1所述的一种热电联产低温余热储存系统，其特征在于，所述蒸汽锅炉与汽轮机之间设有第三泵体和第二电动阀门。
6.根据权利要求1所述的一种热电联产低温余热储存系统，其特征在于，所述冷却塔与冷凝水换热器之间设有第三电动阀门。
7.根据权利要求1所述的一种热电联产低温余热储存系统，其特征在于，所述换热器与太阳池之间设有第四电动阀门。
8.根据权利要求1所述的一种热电联产低温余热储存系统，其特征在于，所述太阳池内填充有设计浓度的盐水，池内盐水根据温度分布自然分层，每层维持一定温度梯度且相对稳定。
9.根据权利要求1所述的一种热电联产低温余热储存系统，其特征在于，所述吸收式制冷机与换热器之间设有第四泵体和第五电动阀门。
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