太阳能发电联合吸收式热泵的热电联产系统的制作方法

本发明涉及清洁能源，尤其涉及一种太阳能发电联合吸收式热泵的热电联产系统。

背景技术：

1、石油、煤炭、天然气等常规化石能源的全球储量日益减少，环境问题危害不断凸显，发展可再生能源成为人类社会可持续发展的必然方向。随着煤炭相关政策的提出，能源结构由传统煤炭为重心转移为以可再生能源为主要结构、煤电辅助的方式。在大力发展的可再生能源种类中，太阳能以其取用简便、数量众多、无污染的众多优点独占鳌头，在所有可再生能源种类中，太阳能数量最多，也因此使用太阳能发电、供热技术得到了突飞猛进的发展，例如，光伏发电、太阳能电池、太阳能制热、供暖和制冷等等。

2、在多种太阳能应用技术中，太阳能发电包含热发电与光伏发电两种，但是如何进一步扩展为热电联产，适应现阶段行业市场需求，是发展中的重点研究方向。

技术实现思路

1、本发明旨在从一定程度上解决相关技术中的技术问题。

2、为此，本发明的目的在于提出一种太阳能发电联合吸收式热泵的热电联产系统，该系统通过太阳能集热器阵列同时供发电和热泵循环，并将涡轮机产生的余热应用到热泵循环中，从而实现了热电联产，高效利用了太阳能制热、发电，降低了供电和供热成本。

3、为达到上述目的，本发明提出了一种太阳能发电联合吸收式热泵的热电联产系统，包括：太阳能集热环路、发电环路和吸收式热泵；其中，所述太阳能集热环路由太阳能阵列、导热油泵和第一蒸发器组成，所述导热油泵将所述太阳能阵列中吸收太阳能升温后的导热油分成两路，其中一路升温后的导热油进入所述第一蒸发器后与所述发电环路中的第一循环工质换热，另一路升温后的导热油进入所述吸收式热泵中；所述发电环路由所述第一蒸发器、涡轮机、凝汽器、溶液罐和溶液供给泵组成，所述溶液供给泵从所述溶液罐中抽出液态的所述第一循环工质在所述第一蒸发器中换热变为气态的所述第一循环工质后进入所述涡轮机中膨胀做功，以带动发电机发电，所述涡轮机出口输出的乏汽进入所述凝汽器中冷凝释放余热；所述吸收式热泵用于根据另一路升温后的导热油产生的热量和所述余热产生的热量对热网循环水进行加热。

4、根据本发明实施例的太阳能发电联合吸收式热泵的热电联产系统，包括太阳能集热环路、发电环路和吸收式热泵；其中，太阳能集热环路由太阳能阵列、导热油泵和第一蒸发器组成，导热油泵将太阳能阵列中吸收太阳能升温后的导热油分成两路，其中一路升温后的导热油进入第一蒸发器后与发电环路中的第一循环工质换热，另一路升温后的导热油进入吸收式热泵中；发电环路由第一蒸发器、涡轮机、凝汽器、溶液罐和溶液供给泵组成，溶液供给泵从溶液罐中抽出液态的第一循环工质在第一蒸发器中换热变为气态的第一循环工质后进入涡轮机中膨胀做功，以带动发电机发电，涡轮机出口输出的乏汽进入凝汽器中冷凝释放余热；吸收式热泵用于根据另一路升温后的导热油产生的热量和余热产生的热量对热网循环水进行加热。由此，该系统通过太阳能集热器阵列同时供发电和热泵循环，并将涡轮机产生的余热应用到热泵循环中，从而实现了热电联产，高效利用了太阳能制热、发电，降低了供电和供热成本。

5、另外，本发明第一方面实施例提出的太阳能发电联合吸收式热泵的热电联产系统还可以具有如下附加的技术特征：

6、根据本发明的一个实施例，所述太阳能集热环路还包括：

7、设置在所述太阳能阵列的输入端和所述第一蒸发器的第一输出端之间的储热油罐，所述储热油罐用于存储所述储液油，以平衡所述太阳能集热环路与所述发电环路之间的热量。

8、根据本发明的一个实施例，所述吸收式热泵由发生器、第一膨胀阀、热交换器、吸收器、溶液泵、冷凝器、第二膨胀阀和第二蒸发器组成，所述发生器的第一端分别与所述导热油泵的输出端和所述第一蒸发器的第一输入端连接，所述发生器的第二端分别与储热油罐的输入端和所述第一蒸发器的第一输出端连接，所述发生器的第三端通过所述第一膨胀阀、所述热交换器的第一换热流路与所述吸收器的第一端连接，所述发生器的第四端通过所述溶液泵、所述热交换器的第二换热流路与所述吸收器的第二端连接，所述发生器的第五端与所述冷凝器的第一输入端连接，所述冷凝器的第一输出端通过所述第二蒸发器的第一输入端连接，所述第二蒸发器的第一输出端与所述吸收器的第三端连接，所述凝汽器的第一输出端与所述第二蒸发器的第二输入端连接，所述第二蒸发器的第二输出端与所述凝汽器的第一输入端连接，所述热网循环水的回水管路与所述吸收器的第四端连接，所述吸收器的第五端与所述冷凝器的第二输入端连接，所述冷凝器的第二输出端与所述热网循环水的供水管路连接；其中，

9、所述另一路升温后的导热油产生的热量对所述发生器中第一浓度的第二循环工质加热后分解为第二浓度的第二循环工质和水蒸气，所述水蒸气进入所述冷凝器中放热，以加热所述热网循环水；

10、所述余热产生的热量在所述第二蒸发器中对经过所述第二膨胀阀降压后的凝结水加热，加热后的所述凝结水进入所述吸收器中，所述发生器中所述第二浓度的第二循环工质经过所述第一膨胀阀降压后进入所述热交换器中进行换热，换热后的所述第二浓度的第二循环工质进入所述吸收器中，所述吸收器在混合所述加热后的所述凝结水和所述换热后的所述第二浓度的第二循环工质的过程中放热，以加热所述热网循环水；

11、其中，所述第一浓度小于所述第二浓度。

12、根据本发明的一个实施例，所述吸收式热泵还包括：

13、设置在所述凝汽器的第一输出端与所述第二蒸发器的第二输入端之间的循环水泵，所述循环水泵用于将所述凝汽器中的循环水送入所述第二蒸发器中。

14、根据本发明的一个实施例，所述发电环路还包括：

15、设置在所述涡轮机入口和所述涡轮机出口之间的节流旁路，所述节流旁路用于分流进入所述涡轮机中膨胀做功的气态的所述第一循环工质的流量。

16、根据本发明的一个实施例，在所述节流旁路上设置第一调节阀，所述第一调节阀用于调节进入所述涡轮机中膨胀做功的气态的所述第一循环工质的流量。

17、根据本发明的一个实施例，在所述节流旁路上设置止回阀，所述止回阀用于防止所述涡轮机出口的乏汽进入所述涡轮机入口。

18、根据本发明的一个实施例，在所述节流旁路上设置至少一个球阀，所述球阀用于接通或截断所述节流旁路。

19、根据本发明的一个实施例，所述系统还包括：

20、设置在所述导热油泵的输出端与所述第一蒸发器的第一输入端之间的第二调节阀，所述第二调节阀用于调节从所述导热油泵送至所述第一蒸发器中导热油的流量。

21、设置在所述导热油泵的输出端与所述发生器的第一端之间的第三调节阀，所述第三调节阀用于调节从所述导热油泵送至所述发生器中导热油的流量。

22、根据本发明的一个实施例，所述第一循环工质为co2；所述第二循环工质为溴化镍溶液。

23、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种太阳能发电联合吸收式热泵的热电联产系统，其特征在于，包括：太阳能集热环路、发电环路和吸收式热泵；其中，

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述太阳能集热环路还包括：

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸收式热泵由发生器、第一膨胀阀、热交换器、吸收器、溶液泵、冷凝器、第二膨胀阀和第二蒸发器组成，所述发生器的第一端分别与所述导热油泵的输出端和所述第一蒸发器的第一输入端连接，所述发生器的第二端分别与储热油罐的输入端和所述第一蒸发器的第一输出端连接，所述发生器的第三端通过所述第一膨胀阀、所述热交换器的第一换热流路与所述吸收器的第一端连接，所述发生器的第四端通过所述溶液泵、所述热交换器的第二换热流路与所述吸收器的第二端连接，所述发生器的第五端与所述冷凝器的第一输入端连接，所述冷凝器的第一输出端通过所述第二蒸发器的第一输入端连接，所述第二蒸发器的第一输出端与所述吸收器的第三端连接，所述凝汽器的第一输出端与所述第二蒸发器的第二输入端连接，所述第二蒸发器的第二输出端与所述凝汽器的第一输入端连接，所述热网循环水的回水管路与所述吸收器的第四端连接，所述吸收器的第五端与所述冷凝器的第二输入端连接，所述冷凝器的第二输出端与所述热网循环水的供水管路连接；其中，

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述吸收式热泵还包括：

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发电环路还包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述节流旁路上设置第一调节阀，所述第一调节阀用于调节进入所述涡轮机中膨胀做功的气态的所述第一循环工质的流量。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述节流旁路上设置止回阀，所述止回阀用于防止所述涡轮机出口的乏汽进入所述涡轮机入口。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，在所述节流旁路上设置至少一个球阀，所述球阀用于接通或截断所述节流旁路。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中，

技术总结
本发明提出的太阳能发电联合吸收式热泵的热电联产系统包括：太阳能集热环路、发电环路和吸收式热泵；太阳能集热环路由太阳能阵列、导热油泵和第一蒸发器组成，导热油泵将太阳能阵列中吸收太阳能升温后的导热油分成两路，其中一路进入第一蒸发器后与发电环路中的第一循环工质换热，另一路进入吸收式热泵中；发电环路由第一蒸发器、涡轮机、凝汽器、溶液罐和溶液供给泵组成，溶液供给泵从溶液罐中抽出液态第一循环工质在第一蒸发器中换热变为气态第一循环工质后进入涡轮机中膨胀做功以带动发电机发电，涡轮机出口输出的乏汽进入凝汽器中冷凝释放余热；吸收式热泵用于根据另一路升温后的导热油产生的热量和余热产生的热量对热网循环水进行加热。

技术研发人员：王垚,舒兴杰,贺凯,孙风伟,王泽广,杜玉卓,焦爱明,王杨,邹广仁,尚海军,王钰泽
受保护的技术使用者：华能山东发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17