火电厂蒸汽管网输送三联供系统.pdf

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1、(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 (43)申请公布日 (21)申请号 202010483155.0 (22)申请日 2020.06.01 (71)申请人 赫普能源环境科技股份有限公司 地址 100176 北京市大兴区北京经济技术 开发区科创13街18号院12号楼 (72)发明人 崔华杨豫森 (74)专利代理机构 北京华仁联合知识产权代理 有限公司 11588 代理人 陈建 (51)Int.Cl. F01K 11/02(2006.01) F01K 17/02(2006.01) F01K 17/04(2006.01) F25B 15/02(2006.0。

2、1) F25B 29/00(2006.01) (54)发明名称 一种火电厂蒸汽管网输送三联供系统 (57)摘要 本发明公开了一种火电厂蒸汽输送热电冷 供能系统， 包括火电厂锅炉、 汽轮机及用于对外 供应蒸汽的蒸汽管网， 以及工业园区、 数据中心 和建筑楼宇中任一个或多个设置的热电冷供能 装置； 热电冷供能装置包括蒸汽单供热装置、 蒸 汽驱动的吸收式制冷机组、 热电冷三联产机组中 的任意一种或多种； 蒸汽管网对外供应的蒸汽来 自于火电厂的锅炉或汽轮机中的一个或两个； 蒸 汽管网将火电厂与工业园区、 数据中心和建筑楼 宇中任一个或多个连接起来， 利用来自火电厂锅 炉蒸汽满足工业园区、 数据中心和建。

3、筑楼宇中任 一个或多个对供热、 制冷、 发电的需求。 本发明利 用蒸汽管网对外供应电、 冷、 热三种能源形式， 避 免了隔墙售电、 电网容量限值、 电力调峰等限制 或问题。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 111502785 A 2020.08.07 CN 111502785 A 1.一种火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 包括火电厂锅炉、 汽轮机及用于对外供应蒸 汽的蒸汽管网， 其特征在于， 还包括： 工业园区、 数据中心和建筑楼宇中任一个或多个设置 的热电冷供能装置； 所述热电冷供能装置包括蒸汽单供热装置、 蒸汽驱动的吸收式制冷机组、 热电冷三联 产机组中的任意一种或多种； 所述蒸。

4、汽管网对外供应的蒸汽来自于火电厂的锅炉或汽轮机中的一个或两个， 供应热 电冷供能装置所需的蒸汽； 所述蒸汽管网将火电厂与工业园区、 数据中心和建筑楼宇中任一个或多个连接起来， 利用来自火电厂的蒸汽满足工业园区、 数据中心和建筑楼宇中任一个或多个对供热、 制冷、 发电的需求。 2.根据权利要求1所述的火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 其特征在于， 来自锅炉的蒸 汽包括火电厂锅炉的主蒸汽、 再热蒸汽或在锅炉内设置的换热器产生的蒸汽中的任意一种 或组合。 3.根据权利要求1所述的火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 其特征在于， 来自于汽轮机 的蒸汽包括汽轮机的抽汽和/或汽轮机的排汽， 所述汽轮机的抽汽为高。

5、压缸抽汽、 中压缸抽 汽或低压缸抽汽中的任意一种或几种； 所述汽轮机的排汽为高压缸排汽、 中压缸排汽或低 压缸排汽中的任意一种或几种。 4.根据权利要求1所述的火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 其特征在于， 所述蒸汽单供 热装置包括工业蒸汽供热装置， 蒸汽换热提供生活热水装置， 酒店或洗浴中心的蒸汽供热 装置， 食品加工厂、 化工厂或印染厂的蒸汽供应装置中的任意一种或几种。 5.根据权利要求1所述的火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 其特征在于， 所述蒸汽驱动 的吸收式制冷机组为溴化锂吸收式制冷机组或氨水吸收式制冷机组中任意一种或几种， 所 述溴化锂吸收式制冷机组包括单效、 双效或多效溴化锂吸收式制。

6、冷机组中的任意一种或几 种。 6.根据权利要求1所述的火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 其特征在于， 所述热电冷三 联产机组为位于用户侧的蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电、 汽轮机排汽供热和蒸汽驱动的 吸收式制冷机制冷的热电冷三联供背压机组。 7.根据权利要求1所述的火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 其特征在于， 所述蒸汽管网 将火电厂与工业园区连接起来， 利用火电厂的蒸汽通过热电冷供能装置满足工业园区的包 括工业蒸汽、 工业用热、 工业用电、 工业用冷中的一种或几种在内的用能需求。 8.根据权利要求1所述的火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 其特征在于， 所述蒸汽管网 将火电厂与数据中心连接起来， 利用。

7、火电厂的蒸汽通过热电冷供能装置满足数据中心的包 括用电、 空调制冷、 供热中一种或几种在内的用能需求。 9.根据权利要求1所述的火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 其特征在于， 所述蒸汽管网 将火电厂与建筑楼宇连接起来， 利用火电厂的蒸汽通过热电冷供能装置满足建筑楼宇对蒸 汽、 热水、 空调制冷、 电力的需求。 10.根据权利要求1所述的火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 其特征在于， 所述蒸汽管 网内蒸汽温度范围为110-550， 过热度范围为0-100。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111502785 A 2 一种火电厂蒸汽管网输送三联供系统 技术领域 0001 本发明涉及火电厂蒸汽供能技术。

8、领域， 具体涉及一种火电厂蒸汽管网输送三联供 系统。 背景技术 0002 对于能源的长距离输送， 目前的手段和介质主要以下几种： 0003 1.电力输电线路； 0004 2.原油、 燃油、 天然气、 煤气的长距离输送管线； 0005 3.煤或其他固体燃料的铁路、 公路、 航空等长距离输送； 0006 4.大型集中供热管网输送供热热水的长距离管网系统； 0007 5.集中供热蒸汽管网输送蒸汽的管线或管网系统； 0008 6.大型集中制冷管网输送低温冷水的制冷管网系统； 0009 7.输送其他低温介质的制冷管网系统。 0010 目前火电厂对外的能源输送主要以供应城市的电力或热力需求为主， 而供应热。

9、力 主要以输送热水的集中供热管网为主， 仅有个别城市还存在小面积的蒸汽供热管网。 但目 前的蒸汽供热热量损失大， 末端仅以满足用户的采暖需求为主。 目前随着数据中心的快速 发展， 未来数据中心或数字城市对电力和空调制冷的需求越来越大， 全社会因为数字化或 信息化带来的对电力或制冷负荷的需求增长越来越快， 众多新建的数据中心或智慧化办公 楼宇都通过建设电压缩制冷机组满足其空调制冷负荷的需求， 而这样的电压缩制冷存在着 设备投资巨大、 日常电费成本高和需要备用设备等问题， 另外， 这种以高品质电能制冷的方 式， 其实是对全社会能源系统的一种浪费， 急需改进。 发明内容 0011 针对现有技术的不足。

10、， 本发明旨在提供一种火电厂蒸汽管网输送三联供系统。 0012 为了实现上述目的， 本发明采用如下技术方案： 0013 一种火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 包括火电厂锅炉、 汽轮机及用于对外供应 蒸汽的蒸汽管网， 还包括： 工业园区、 数据中心和建筑楼宇中任一个或多个设置的热电冷供 能装置； 0014 所述热电冷供能装置包括蒸汽单供热装置、 蒸汽驱动的吸收式制冷机组、 热电冷 三联产机组中的任意一种或多种； 0015 所述蒸汽管网对外供应的蒸汽来自于火电厂的锅炉或汽轮机中的一个或两个， 供 应热电冷供能装置所需的蒸汽； 0016 所述蒸汽管网将火电厂与工业园区、 数据中心和建筑楼宇中任一个或多。

11、个连接起 来， 利用来自火电厂的蒸汽满足工业园区、 数据中心和建筑楼宇中任一个或多个对供热、 制 冷、 发电的需求。 0017 进一步地， 来自锅炉的蒸汽包括火电厂锅炉的主蒸汽、 再热蒸汽或在锅炉内设置 说明书 1/4 页 3 CN 111502785 A 3 的换热器产生的蒸汽中的任意一种或组合。 0018 进一步地， 来自于汽轮机的蒸汽包括汽轮机的抽汽和/或汽轮机的排汽， 所述汽轮 机的抽汽为高压缸抽汽、 中压缸抽汽或低压缸抽汽中的任意一种或几种； 所述汽轮机的排 汽为高压缸排汽、 中压缸排汽或低压缸排汽中的任意一种或几种。 0019 进一步地， 所述蒸汽单供热装置包括工业蒸汽供热装置， 。

12、蒸汽换热提供生活热水 装置， 酒店或洗浴中心的蒸汽供热装置， 食品加工厂、 化工厂或印染厂的蒸汽供应装置中的 任意一种或几种。 0020 进一步地， 所述蒸汽驱动的吸收式制冷机组为溴化锂吸收式制冷机组或氨水吸收 式制冷机组中任意一种或几种， 所述溴化锂吸收式制冷机组包括单效、 双效或多效溴化锂 吸收式制冷机组中的任意一种或几种。 0021 进一步地， 所述热电冷三联产机组为位于用户侧的蒸汽驱动汽轮机带动发电机发 电、 汽轮机排汽供热和蒸汽驱动的吸收式制冷机制冷的热电冷三联供背压机组。 0022 进一步地， 所述蒸汽管网将火电厂与工业园区连接起来， 利用火电厂的蒸汽通过 热电冷供能装置满足工业园。

13、区的包括工业蒸汽、 工业用热、 工业用电、 工业用冷中的一种或 几种在内的用能需求。 0023 进一步地， 所述蒸汽管网将火电厂与数据中心连接起来， 利用火电厂的蒸汽通过 热电冷供能装置满足数据中心的包括用电、 空调制冷、 供热中一种或几种在内的用能需求。 0024 进一步地， 所述蒸汽管网将火电厂与建筑楼宇连接起来， 利用火电厂的蒸汽通过 热电冷供能装置满足建筑楼宇对蒸汽、 热水、 空调制冷、 电力的需求。 0025 进一步地， 所述蒸汽管网内蒸汽温度范围为110-550， 过热度范围为0-100。 0026 本发明的有益效果在于： 0027 本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果： 0。

14、028 1.利用蒸汽管网对外供应电、 冷、 热三种能源形式， 避免了隔墙售电、 电网容量限 值、 电力调峰等限制或问题。 0029 2.利用蒸汽管网输送蒸汽到城市内， 再通过吸收式机组制冷， 可以实现热量到冷 量的相近品质能源的高效利用， 避免了高品质电能制取低品质冷能的能源品质的浪费。 0030 3.可利用现有蒸汽管网或工业蒸汽管网， 节省了大量的管网投资。 0031 4.通过蒸汽管网输送蒸汽到末端， 然后再驱动热电冷三联供的背压小机组， 可以 实现蒸汽热电冷三联产的高效能源利用方式。 附图说明 0032 图1为本发明实施例中火电厂内发电机组和蒸汽管网的连接示意图； 0033 图2为本发明实。

15、施例中火电厂蒸汽输送热电冷供能系统的连接示意图。 具体实施方式 0034 以下将结合附图对本发明作进一步的描述， 需要说明的是， 本实施例以本技术方 案为前提， 给出了详细的实施方式和具体的操作过程， 但本发明的保护范围并不限于本实 施例。 0035 实施例1 说明书 2/4 页 4 CN 111502785 A 4 0036 图1所示为火电厂内发电机组和蒸汽管网的连接示意图。 火电厂的发电机组包括 锅炉1、 汽轮机2、 发电机3、 给水泵11、 除氧器12、 凝汽器13， 汽轮机2内包括有高压缸21、 中压 缸22、 低压缸23。 0037 本实施例提供一种火电厂蒸汽输送热电冷供能系统， 如。

16、图1-2所示， 包括火电厂的 锅炉1、 汽轮机2及用于对外供应蒸汽的蒸汽管网4， 还包括： 工业园区5、 数据中心6和建筑楼 宇7中任一个或多个设置的热电冷供能装置； 0038 所述热电冷供能装置包括蒸汽单供热装置8、 蒸汽驱动的吸收式制冷机组9、 热电 冷三联产机组10中的任意一种或多种； 0039 所述蒸汽管网4对外供应的蒸汽来自于火电厂的锅炉或汽轮机， 供应热电冷供能 装置所需的蒸汽； 0040 所述蒸汽管网4将火电厂与工业园区、 数据中心和建筑楼宇连接起来， 利用来自火 电厂的蒸汽满足工业园区、 数据中心和建筑楼宇对供热、 制冷、 发电的需求。 0041 蒸汽管网4对外供应蒸汽可以采用。

17、商业销售的方式进行运营。 0042 图2中所示， 数据中心6使用的是热电冷三联产机组10， 工业园区5使用的是蒸汽驱 动的工业用的蒸汽单供热装置8， 而建筑楼宇7中办公楼宇、 酒店和购物中心等商业楼宇71 使用的是蒸汽驱动的吸收式制冷机组9， 居民楼等民用楼宇72使用的是民用的蒸汽单供热 装置8(如蒸汽暖气片)。 实际上， 不论是工业园区、 数据中心或建筑楼宇， 都可以使用蒸汽单 供热装置8、 蒸汽驱动的吸收式制冷机组9、 热电冷三联产机组10中的任意一种或多种的热 电冷供能装置。 0043 在本实施例中， 来自锅炉的蒸汽包括火电厂锅炉的主蒸汽、 再热蒸汽或在锅炉内 设置的换热器产生的蒸汽中的。

18、任意一种或组合。 0044 来自于汽轮机的蒸汽包括汽轮机的抽汽或汽轮机的排汽。 所述汽轮机的抽汽为高 压缸抽汽、 中压缸抽汽或低压缸抽汽中的任意一种或几种； 所述汽轮机的排汽为高压缸排 汽、 中压缸排汽或低压缸排汽中的任意一种或几种。 0045 所述蒸汽单供热装置8包括工业蒸汽供热装置， 蒸汽换热提供生活热水装置， 酒店 或洗浴中心的蒸汽供热装置， 食品加工厂、 化工厂或印染厂的蒸汽供应装置中的任意一种 或多种。 0046 所述蒸汽驱动的吸收式制冷机组9为溴化锂吸收式制冷机组或氨水吸收式制冷机 组中任意一种或两种， 所述溴化锂吸收式制冷机组包括单效、 双效或多效溴化锂吸收式制 冷机组中的任意一。

19、种或多种。 0047 所述热电冷三联产机组10为位于用户侧的蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电、 汽轮 机排汽供热和蒸汽驱动的吸收式制冷机制冷的热电冷三联供背压机组。 0048 进一步地， 所述蒸汽管网内蒸汽温度范围为110-550， 过热度范围为0-100。 0049 在本实施例中， 如图2所示， 蒸汽管网4还包括有凝结水回流管道， 热冷电供能装置 换热后的凝结回水回流至凝结水回流管道并通过凝结水回流管道回到火电厂进行循环利 用。 0050 实施例2 0051 本实施例和实施例1基本相同， 在本实施例中， 所述蒸汽管网4将火电厂与工业园 区5连接起来， 利用火电厂的蒸汽通过热电冷供能装置满足工业园。

20、区的包括工业蒸汽、 工业 说明书 3/4 页 5 CN 111502785 A 5 用热、 工业用电、 工业用冷中的一种或几种在内的用能需求。 0052 实施例3 0053 本实施例和实施例1基本相同， 在本实施例中， 所述蒸汽管网4将火电厂与数据中 心6连接起来， 利用火电厂的蒸汽通过热电冷供能装置满足数据中心的包括用电、 空调制 冷、 供热中一种或几种在内的用能需求。 0054 实施例4 0055 本实施例和实施例1基本相同， 在本实施例中， 所述蒸汽管网4将火电厂与建筑楼 宇7连接起来， 利用火电厂的蒸汽通过热电冷供能装置满足建筑楼宇对蒸汽、 热水、 空调制 冷、 电力的需求。 0056 对于本领域的技术人员来说， 可以根据以上的技术方案和构思， 给出各种相应的 改变和变形， 而所有的这些改变和变形， 都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 111502785 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 111502785 A 7 。