能量的利用效率,大幅度的增加了供熱面積,并能在需要供冷時提供免費 的冷水,有效的降低了運行成本,因此具有廣闊的應用前景。
[0028] 本發(fā)明的基于熱栗技術和壓縮空氣蓄電技術的熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)實施例,如圖2 所示,其中壓縮空氣儲電系統(tǒng)I包括三臺壓縮機1,3,5, 一臺高壓儲氣罐7,三臺膨脹機9, 11,13 ;廢熱回收子系統(tǒng)II包括三臺壓縮級間冷卻器2, 4, 6及連接管道;廢熱儲存子系統(tǒng)III 包括一臺高溫儲水罐14, 一臺低溫蓄水罐15及連接管道;廢熱反饋子系統(tǒng)IV包括三臺級間 預熱器8, 10, 12及連接管道;廢熱應用子系統(tǒng)V包括一臺吸收式熱栗30,兩臺換熱器19, 34, 一臺冷卻器20,以及多個閥門21-35和連接水管路;連接關系為:
[0029] 空氣管道的連接:壓縮機1的排氣管與級間冷卻器2的空氣進口相連,級間冷卻器 2的空氣出口與壓縮機3的吸氣管相連,壓縮機3的排氣管與級間冷卻器4的空氣進口相 連,級間冷卻器4的空氣出口與壓縮機5的吸氣管相連,壓縮機5的排氣管與級間冷卻器6 的空氣進口相連,級間冷卻器6的空氣出口與儲氣罐7的進口相連;儲氣罐7的出口與級間 加熱器8的空氣進口相連,級間加熱器8的空氣出口與膨脹機9的進氣管相連,膨脹機9的 出氣管與級間加熱器10的空氣進口相連,級間加熱器10的空氣出口與膨脹機11的進氣管 相連,膨脹機11的出氣管與級間加熱器12的空氣進口相連,級間加熱器12的空氣出口與 膨脹機13的進氣管相連,膨脹機13的出氣管與換熱器34的空氣進口相連;
[0030] 余熱水管道:15低溫蓄水管出口管與級間冷卻器2,4,6的水路進口相連,級間冷 卻器2,4,6的水路出口匯合后與高溫蓄熱罐14的進口相連;高溫蓄熱罐14的出口與級間 加熱器8,10,12的水路進口相連,級間加熱器8,10,12的水路出口匯合后與熱栗30的發(fā)生 器16相連。發(fā)生器16的出口分別通過閥門21,22與換熱器19的高溫側(cè)進口和冷卻器20 的進口相連;換熱器19的高溫側(cè)出口與熱栗30的蒸發(fā)器17的進口相連再與低溫蓄熱罐15 的進口相連;冷卻器20的出口與低溫蓄熱罐15的進口相連;用戶端進水管、出水管分別通 過閥門與吸收式熱栗的冷凝器18、換熱器19、冷卻器20相連。
[0031] 本實施例實現(xiàn)的工作流程如下:如圖2所示:
[0032] 壓縮空氣蓄能運行時(通常為電力需求低谷期),空氣先進入壓縮機1被壓縮后, 再進入級間冷卻器2,被來自低溫蓄水罐15的水冷卻降溫后,再進入壓縮機3被壓縮后,再 進入級間冷卻器4,被來自低溫蓄水罐15的水冷卻降溫后,壓縮機5被壓縮后,再進入級間 冷卻器6,被來自低溫蓄水罐15的水冷卻降溫后,進入儲氣罐7中進行儲存,來自低溫蓄水 罐15的低溫水被加熱后進入高溫蓄水罐14中儲存。
[0033] 壓縮空氣放能運行時(通常為電力需求高峰期),空氣先進入級間預熱器8加熱 后,再進入膨脹機9膨脹做功,對外輸出電力,再進入級間預熱器10加熱后,再進入膨脹機 11膨脹做功,再進入級間預熱器12加熱后,再進入膨脹機13膨脹做功,然后變成常壓空氣 被排出大氣中,預熱過程中需要的高溫熱水來自于高溫蓄水罐14。
[0034] (1)當有供熱需求時,從級間預熱器12出來的水進入吸收式熱栗30的發(fā)生器16 中,作為驅(qū)動源使用,降溫后的水通過閥門22(此時閥門21關閉),進入換熱器19與來自供 熱管網(wǎng)中的回水進行熱交換,溫度降低后進入吸收式熱栗的蒸發(fā)器17,進一步降溫后,再進 入低溫蓄水罐15。來自供熱管網(wǎng)的回水分為兩路,一路經(jīng)過閥門26進入吸收式熱栗冷凝器 /發(fā)生器18,另一路經(jīng)過閥門28進入換熱器19,這兩路水混合后,在送到熱負荷需求處。
[0035] (2)當有供冷需求時,從級間預熱器8, 10, 12出來的水進入吸收式熱栗30的發(fā)生 器16中,作為驅(qū)動源使用,降溫后的水通過閥門21 (此時閥門22關閉)進入冷卻器20,降 溫后經(jīng)過閥門29進入低溫蓄水罐15。來自用戶的冷凍水回水經(jīng)過閥門28 (閥門26關閉) 進入吸收式熱栗蒸發(fā)器17,降溫后送至供冷負荷需求處。
[0036] (3)當沒有供熱需求也沒有供冷需求時,從級間預熱器8, 10, 12出來的水進入吸 收式熱栗30的發(fā)生器16中,作為驅(qū)動源使用,降溫后的水通過閥門22 (此時閥門21關閉), 進入換熱器19與來自冷卻器20的水進行熱交換,溫度降低后進入吸收式熱栗30的蒸發(fā)器 17,進一步降溫后,再進入低溫蓄水罐15 ;來自冷卻器20的回水分為兩路,一路經(jīng)過閥門26 進入吸收式熱栗冷凝器/發(fā)生器18,另一路經(jīng)過閥門28進入換熱器19,這兩路水混合后, 在送到冷卻器20處。
[0037] 以上運行工況時各閥門狀態(tài)如表1所列。
[0038] 表1閥門狀態(tài)表
[0040] 本實施例實現(xiàn)的功能說明如下:
[0041] 在電力需求低谷期時,該系統(tǒng)進行壓縮空氣儲能,壓縮機1排氣口出口溫度為 160°C,進入級間冷卻器2后冷卻為35°C,再進入壓縮機3后,排氣口出口溫度為147°C,進 入級間冷卻器4后冷卻為35 °C,再進入壓縮機5后,排氣口出口溫度為150 °C,進入級間冷 卻器4后冷卻為35°C,進入儲氣罐14中。來自低溫儲水罐15的水被加熱至135°C后進入 高溫儲水罐14中儲存。
[0042] 當電力需求高峰期時,該系統(tǒng)進行空氣膨脹發(fā)電,來自儲氣罐14的高壓空氣先進 入級間預熱器8被加熱至KKTC,進入膨脹機9膨脹后降低至35°C,再進入級間預熱器10 被加熱至l〇〇°C,進入膨脹機11膨脹后降低至35°C,進入級間預熱器12被加熱至IOOtC,進 入膨脹機13膨脹后降低至20°C。來自高溫儲水罐14的水在級間加熱器中放熱后降溫至 115。。。
[0043] 當有供熱需求時,從級間預熱器12出來的水進入吸收式熱栗13的發(fā)生器16中, 作為驅(qū)動源使用,降溫至90°C的水通過閥門22 (此時閥門21關閉),進入換熱器19與來自 供熱管網(wǎng)中的回水進行熱交換,溫度降低至35°C后進入吸收式熱栗蒸發(fā)器17,進一步降溫 至25°C,再進入低溫蓄水罐15.來自供熱管網(wǎng)的回水分為兩路,一路經(jīng)過閥門26進入吸收 式熱栗冷凝器/發(fā)生器18,另一路經(jīng)過閥門28進入換熱器19,這兩路水混合后,在送到熱 負荷需求處。
[0044] 當有供冷需求時,從級間預熱器12出來的水進入吸收式熱栗13的發(fā)生器16中, 作為驅(qū)動源使用,降溫至90°C后的水通過閥門21 (此時閥門22關閉)進入冷卻器20,降 溫至25°C經(jīng)過閥門29進入低溫蓄水罐15。來自用戶的冷凍水回水,溫度為15°C經(jīng)過閥門 28 (閥門26關閉)進入吸收式熱栗蒸發(fā)器17,降溫至KTC后送至供冷負荷需求處。
[0045] 本實施例中各設備的具體實施及功能說明如下:
[0046] 級間冷卻器2,4,6,可以將壓縮后的空氣進行冷卻,以提高下次壓縮時的壓縮效 率,同時回收余熱量;級間冷卻器2, 4, 6可以采用間壁式換熱器也可以采用直接噴淋式換 熱器。
[0047] 級間預熱器8,10,12,可以對膨脹后的空氣進行預熱,以提高下次膨脹時壓力能轉(zhuǎn) 化為機械能的效率,預熱器級間預熱器可以采用間壁式換熱器也可以采用直接噴淋式換熱 器。
[0048] 空氣壓縮機1,3,5,對空氣進行壓縮,將電能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力能;級間冷卻器2, 4,6,可以將壓縮后的空氣進行冷卻,以提高下次壓縮時的壓縮效率,同時回收余熱量;儲氣 罐7,儲存壓縮后的高壓空氣;儲氣罐7為可以承受壓力的密閉容器,可以是鋼制容器,也可 以是地下儲氣庫等。
[0049] 膨脹機9,11,13,壓縮后的空氣進入膨脹機膨脹,推動膨脹機做功,將空氣的壓力 能轉(zhuǎn)為為機械能對外輸出給發(fā)電機;膨脹機可以是透平膨脹機,也可以是螺桿或渦旋式膨 脹機;
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