一种煤矿综合能源供能系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113776110A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202110928477.6F03D9/00(2016.01)(22)申请日2021.08.13H02J3/38(2006.01)H02J3/28(2006.01)(71)申请人华电电力科学研究院有限公司地址310030浙江省杭州市西湖区西湖科技经济园西园一路10号(72)发明人罗城鑫周宇昊张海珍谷菁阮慧锋柯冬冬林达王明晓(74)专利代理机构杭州天欣专利事务所(普通合伙)33209代理人张狄峰(51)Int.Cl.F24D11/00(2006.01)F24D12/02(2006.01)F24D19/00(2006.01)E21F17/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种煤矿综合能源供能系统(57)摘要本发明公开了一种煤矿综合能源供能系统，属于综合能源供能领域，包括供电系统、采暖系统、储能系统、负荷系统和控制系统，充分利用煤矿闲置屋顶和地面空地安装风光电设备，打造多能互补清洁电源；根据采暖末端类型，将煤矿供暖负荷分为高品位采暖负荷和低品位采暖负荷，根据余热利用设备、高温换热器和电锅炉作为热源的特性，设置低温加热器和高温加热器，实现供热系统的梯级利用；通过电储能设备提高供电设备的可靠性，削峰填谷，实现电网峰谷价差套利，蓄热罐满足煤矿夜间采暖和职工洗浴需求；控制系统对供电系统、采暖系统、储能系统和负荷系统的运行方式灵活控制，构建适用于煤矿的多能互补、梯级利用、高效低碳的综合能源清洁供能系统。CN113776110ACN113776110A权利要求书1/2页1.一种煤矿综合能源供能系统，其特征在于，包括供电系统（A）、采暖系统（B）、储能系统（C）、负荷系统（D）和控制系统（E），所述控制系统（E）与供电系统（A）、采暖系统（B）、储能系统（C）和负荷系统（D）连接，其中：所述供电系统（A）包括风电设备（1）、光伏发电设备（2）、电网（3）和电储能设备（4）；所述采暖系统（B）包括采暖蓄热罐（5）、洗浴蓄热罐（6）、电锅炉（7）、太阳能集热设备（8）、余热利用设备（9）、高温换热器（10）和低温换热器（13）；所述储能系统（C）包括电储能设备（4）、采暖蓄热罐（5）和洗浴蓄热罐（6）；所述负荷系统（D）包括电负荷装置（14）、高品位采暖负荷装置（15）、冷负荷装置（16）、洗浴负荷装置（17）和低品位采暖负荷装置（18）；所述风电设备（1）、光伏发电设备（2）和电网（3）与电储能设备（4）、电锅炉（7）、太阳能集热设备（8）、余热利用设备（9）和电负荷装置（14）连接，所述电锅炉（7）和太阳能集热设备（8）与高温换热器（10）连接，所述余热利用设备（9）与低温换热器（13）连接，所述低温换热器（13）一路经一号三通控制阀（12）与高温换热器（10）连接，所述低温换热器（13）另一路直接与高温换热器（10）连接，所述高温换热器（10）与采暖蓄热罐（5）、洗浴蓄热罐（6）和洗浴负荷装置（17）连接，所述高温换热器（10）还经二号三通控制阀（19）与高品位采暖负荷装置（15）和冷负荷装置（16）连接，所述高品位采暖负荷装置（15）、冷负荷装置（16）和低品位采暖负荷装置（18）与低温换热器（13）连接，所述低品位采暖负荷装置（18）连接至一号三通控制阀（12），所述低温换热器（13）连接有洗浴水进水管（11）。2.根据权利要求1所述的煤矿综合能源供能系统，其特征在于，所述风电设备（1）和光伏发电设备（2）生产的电力优先给负荷系统（D）和采暖系统（B）中的耗电设备供电。3.根据权利要求1所述的煤矿综合能源供能系统，其特征在于，所述风电设备（1）和光伏发电设备（2）补充煤矿白天用电负荷，所述风电设备（1）还补充煤矿夜间用电负荷。4.根据权利要求1所述的煤矿综合能源供能系统，其特征在于，所述采暖系统（B）根据太阳能集热设备（8）和余热利用设备（9）不同的温度特性，通过低温换热器（13）和高温换热器（10）实现采暖循环水的逐级加热。5.根据权利要求1所述的煤矿综合能源供能系统，其特征在于，所述余热利用设备（9）在低温换热器（13）将采暖循环水加热至60℃，供应低品位采暖负荷装置（18）。6.根据权利要求1所述的煤矿综合能源供能系统，其特征在于，所述太阳能集热设备（8）实现二次加热，在高温换热器（10）将煤矿采暖循环水加热至80‑100℃，当洗浴热水温度不足时，通过太阳能集热设备（8）将洗浴热水加热至60℃。7.根据权利要求1所述的煤矿综合能源供能系统，其特征在于，所述电锅炉（7）作为辅助热源，当太阳能集热设备（8）和余热利用设备（9）的供热能力不足时投运；所述电锅