【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源综合利用，尤其涉及一种压差发电与热能综合利用系统。
技术介绍
1、制冰过程中不仅需要大量的电能和冷能，化冰脱模时还需要补热，补热利用电加热器或者类似的电加热的装置。因此，现有的产冰制冰过程存在用电量大的问题。传统火电逐渐被清洁源取代，压差发电就是其中一种利用清洁能源的新型发电方式。但是目前清洁能源发电系统与制冰过程结合时存在系统效率低及能源利用率低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种系统效率高、能源利用率高的压差发电与热能综合利用系统。
2、为达此目的，一方面，提供了一种压差发电与热能综合利用系统，包括含膨胀机的压差发电单元，所述压差发电单元利用高压发电介质的压力能驱动发电机发电；所述膨胀机的出口与制冰单元的冷源进口连通，所述制冰单元利用膨胀后的低温发电介质的冷量制冰，所述制冰单元的冷源出口汇入下游管网；还包括中间循环和热能利用装置，所述中间循环内循环有中间介质；所述热能利用装置利用可再生热源或者废热加热所述中间介质，加热后的所述中间介质进入所述制冰单元的热源进口，所述制冰单元利用升温后的所述中间介质的热量化冰。
3、进一步地，所述制冰单元包括至少一组制冰机，所有的所述制冰机的冷源进口均与所述膨胀机的发电介质出口连通。
4、进一步地，所述制冰单元包括至少两组制冰机；还包括切换阀组，调节所述切换阀组使一部分所述制冰机处于制冰过程的同时另一部分制冰机处于化冰过程。
5、进一步地，还包括润滑油换热器，所
6、进一步地，润滑油换热器的热侧进口与所述机械设备的润滑油出口连通，润滑油换热器的热侧出口与润滑油站连通。
7、进一步地，所述润滑油换热器的冷侧进口与所述制冰单元的热源出口连通，所述润滑油换热器的冷侧出口与中间介质的储液箱连通。
8、进一步地，所述润滑油换热器的冷侧进口与所述制冰单元的热源出口连通。
9、进一步地，所述热能利用装置使用太阳能光热、地热、余热、废热的一种。
10、进一步地，所述热能利用装置使用太阳能光热光电pvt模块。
11、进一步地，太阳能光热光电pvt模块能够利用太阳能制热和发电，所发电量经由逆变器转换为交流电，然后经过变压器进行升压，最后并入高压电网。
12、进一步地，所述压差发电单元的高压发电介质使用高压天然气；所述发电机所发电量先经过并网系统进行电能质量调节，然后经过变压器进行升压，最后并入高压电网。
13、进一步地，所述中间介质可以为乙二醇水溶液、氟利昂类制冷剂、有机工质混合制冷剂的一种。
14、有益效果：本方案的压差发电与热能综合利用系统，利用压差发电单元发电，利用膨胀机出口的冷能制冰。还包括中间循环和热能利用装置，中间循环内循环有中间介质，热能利用装置利用可再生热源或者废热加热所述中间介质，加热后的中间介质进入制冰单元的热源进口，为化冰过程提供热量。
15、本方案将制冰全流程与压差发电深度耦合，制冰时利用膨胀机出口发电介质的冷能，化冰时，先利用可再生热源或者废热的热量加热中间介质，再利用升温后的中间介质的热量化冰脱模。因此，本方案的制冰过程利用压差发电膨胀机出口的冷能，化冰过程中不用电能，具有用电量小的优点。此外，在现有的一些压差发电系统中，膨胀机出口的发电介质温度过低还会导致出口管路发生结冰堵塞，本方案利用该部分冷能制冰，制冰后，发电介质温度升高，其流过的下游管路不再回发生冰堵现象。因此，本方案，利用压差发电的冷能制冰，避免了膨胀机出口管路出现冰堵，利用可再生热源或者废热化冰，制冰化冰过程用电量极低，提高了系统的效率和能源利用率，实现了能量的梯级利用。
16、进一步地，上述一个方案的其中一个技术方案，制冰单元包括至少两组制冰机，并通过调节切换阀组使一组制冰机处于制冰过程时，另一组制冰机处于化冰过程，系统可以连续产冰，提高了系统的制冰效率，进一步提高能源利用率。
17、进一步地，上述一个方案的其中一个技术方案，利用系统内机械设备使用过的高温润滑油加热中间介质，再利用升温后的中间介质的热量为制冰单元的化冰过程提供热量，进一步降低了化冰时热能利用装置的用热量，进一步提高了系统的效率，实现了能源的综合利用和能量的梯级利用。进一步地，利用低温中间介质冷却系统内部机械设备使用过的高温润滑油，与现有技术相比，系统内无需设置润滑油冷却水系统，减少了系统的用水量。
18、进一步地，上述一个方案的其中一个技术方案，热能利用装置利用太阳能产热发电，所发电量与压差发电单元产出的电一同经由逆变器转换为交流电，然后经过变压器进行升压后并入高压电网，系统的发电量较现有技术明显增加，系统所发的电能给系统自用，余电上网，进一步提高了系统的效率和经济效益。
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1.一种压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，包括含膨胀机的压差发电单元，所述压差发电单元利用高压发电介质的压力能驱动发电机发电；
2.根据权利要求1所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述制冰单元包括至少一组制冰机，所有的所述制冰机的冷源进口均与所述膨胀机的发电介质出口连通。
3.根据权利要求2所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述制冰单元包括至少两组制冰机；
4.根据权利要求1所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，还包括润滑油换热器，所述润滑油换热器的热侧为机械设备使用过的高温润滑油，所述润滑油换热器的冷侧为中间介质；在所述滑油换热器内，所述中间介质与所述高温润滑油热交换后，所述高温润滑油复温，所述中间介质被加热。
5.根据权利要求4所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述润滑油换热器的冷侧进口与所述制冰单元的热源出口连通。
6.根据权利要求1所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述热能利用装置使用太阳能光热、地热、余热、废热的一种。
7.根据权利要求1
8.根据权利要求7所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述太阳能光热光电PVT模块能够利用太阳能制热和发电，所发电量经由逆变器转换为交流电，然后经过变压器进行升压，最后并入高压电网。
9.根据权利要求1所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述压差发电单元的高压发电介质使用高压天然气；所述发电机所发电量先经过并网系统进行电能质量调整，然后经过变压器进行升压，最后并入高压电网。
10.根据权利要求1-9任一项所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述中间介质可以为乙二醇水溶液、氟利昂类制冷剂、有机工质混合制冷剂的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，包括含膨胀机的压差发电单元，所述压差发电单元利用高压发电介质的压力能驱动发电机发电；
2.根据权利要求1所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述制冰单元包括至少一组制冰机，所有的所述制冰机的冷源进口均与所述膨胀机的发电介质出口连通。
3.根据权利要求2所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述制冰单元包括至少两组制冰机；
4.根据权利要求1所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，还包括润滑油换热器，所述润滑油换热器的热侧为机械设备使用过的高温润滑油，所述润滑油换热器的冷侧为中间介质；在所述滑油换热器内，所述中间介质与所述高温润滑油热交换后，所述高温润滑油复温，所述中间介质被加热。
5.根据权利要求4所述的压差发电与热能综合利用系统，其特征在于，所述润滑油换热器的冷侧进口与所述制冰单元的热源出口连通。
...【专利技术属性】
技术研发人员：常学煜，张雪辉，马宏涛，朱阳历，李文，陈海生，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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