基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置.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CN107542507A(43)申请公布日2018.01.05(21)申请号201710574086.2(22)申请日2017.07.14(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人靳允立高乃平朱彤(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人刘燕武(51)Int.Cl.F01K17/02(2006.01)F01K25/08(2006.01)F24D3/18(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置(57)摘要本发明涉及一种基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置，包括低品质热量回收系统、凝结水加热系统和电、热负荷指令快速响应系统，通过有机朗肯循环(ORC)与热泵循环(HPC)结合的低品质热量回收系统回收锅炉排烟废热等低品质热量，通过多级加热的凝结水加热系统将回收热量转化为可用于弥补升负荷热量供给缺口的热凝结水，并采用储热元件蓄存，以匹配回收热量与升负荷热量供给缺口，通过阀组和储热元件组成的负荷指令快速响应系统弥补火电机组锅炉滞后响应电、热负荷指令变化导致的热量供给缺口，回收多余热量。与现有技术相比，本发明可以实现在低效率损失前提下对电、热负荷指令的快速响应。CN107542507ACN107542507A权利要求书1/1页1.一种基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置，用于实现火电机组对电、热负荷指令的快速响应，其特征在于，所述的负荷指令快速响应装置包括回收低品质热量并将其转换为高品质热量的低品质热量回收系统、与低品质热量回收系统换热并形成高温凝结水的凝结水加热系统，以及平衡热力系统快速升降负荷时热量需求的负荷指令快速响应系统，其中，所述负荷指令快速响应系统包括连接凝结水加热系统里高温凝结水输出口的储热元件(10)，在储热元件(10)与所述火电机组热力系统之间还设有凝结水补给管路和凝结水回收管路，使得当火电机组电负荷指令快速升降时，利用储热元件(10)通过凝结水补给管路与凝结水回收管路实现热力系统的热量缺口补给和多余热量回收。2.根据权利要求1所述的一种基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置，其特征在于，所述的储热元件(10)还分别设置热网补给管路与热网回收管路连接外部热网，并储热元件(10)通过热网补给管路与热网回收管路实现快速响应热负荷指令时对外部热网的热量缺口补给和多余热量回收。3.根据权利要求2所述的一种基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置，其特征在于，所述的储热元件(10)的出口还设置凝结水补给泵(15)，从凝结水补给泵(15)出口分别引出所述凝结水补给管路和热网补给管路连接所述火电机组热力系统与外部热网；在凝结水补给管路、凝结水回收管路、热网补给管路和热网回收管路上分别设置凝结水补给阀(11)、凝结水回收阀(12)、热网补给阀(13)和热网回收阀(14)。4.根据权利要求1所述的一种基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置，其特征在于，所述的低品质热量回收系统将有机朗肯循环与热泵循环结合，包括通过工质管路依次连接并构成循环的工质泵(8)、蒸发器(1)、压缩机(2)、工质/凝结水热交换器(4)、膨胀机(5)和有机工质冷凝器(6)和储液箱(7)，其中，所述蒸发器(1)还通过换热管路连接外部低品质热源。5.根据权利要求4所述的一种基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置，其特征在于，所述的膨胀机(5)的输出轴连接并驱动压缩机(2)；所述的压缩机(2)还连接启动电机(3)，并保证：在膨胀机(5)输出功无法驱动压缩机(2)时，由启动电机(3)驱动压缩机(2)。6.根据权利要求4所述的一种基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置，其特征在于，所述的凝结水加热系统包括从火电机组热力系统凝结水泵出口处引出的凝结水旁路，该凝结水旁路还依次连接有机工质冷凝器(6)、凝结水预热器(9)、工质/凝结水换热器和储热元件(10)，所述的凝结水预热器(9)还通过换热管路连接外部低品质热源；凝结水旁路内的凝结水依次经过有机工质冷凝器(6)、凝结水预热器(9)、工质/凝结水换热器换热升温后，变为高温凝结水输入储热元件(10)内备用。7.根据权利要求6所述的一种基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置，其特征在于，依低品质热源流动方向，所述凝结水预热器(9)设置在蒸发器(1)后。2CN107542507A说明书1/7页基于低品质热量回收的火电机组负荷指令快速响应装置技术领域[0001]本发明涉及火电机组电、热负荷指令快速响应技术领域，尤其是涉及一种基于低品质热量回收的火电机组负荷指