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最新发明技术“巨能风力热泵与热电厂联产系统”是基于两者联产过程可形成的独特优势效益依存关系的科学发现而提出,其实现了由“电网联产”到“电厂联产”的根本性转变,形成了风电的全新、广泛、巨大、便捷、廉价的发展途径。
背景技术集合介绍
㈠巨能风力发电机组介绍:多形态巨能风力发电机组最新技术发明的介绍文章与图示已在2008.7.14.《科学时报》〈新能源周刊〉刊登。【多形态巨能风力发电机组】和其采用的【多形态巨能风力机】所拥有的全面优势性能还可用于“风力热泵”的应用方式上,从而形成【多形态巨能风力热泵机组】发明技术。
㈡热电厂的供热-冷却需求及其余热情况介绍:火电(包括:燃煤发电、燃气发电、燃油发电、生物质发电、垃圾发电、沼气发电等)、地热发电与核能发电均属热力发电,其是通过直接燃烧燃料或核裂变等方式形成巨大热量,通过蒸汽发生器形成高压水蒸汽气流推动汽轮机转动发电,因此该过程完成之后将产生长期稳定与十分巨大的剩余热量的排放,其一般通过冷却水携带输出,因此,在火力热电厂热能与电能的产生过程中,水起着极大的作用且需求量很大,如:一台12MW的机组在夏季每小时需消耗冷却水2350t—3850t,一台100MW的机组每小时耗水量大约在20000t。目前冷却水携带出的热量通常采用直接排放的处理方式,回收利用率很低。全球范围的热力发电量占有比例在90%以上,因此造成巨大的热力能量排放与地球温室效应的形成。
㈢热泵技术性能介绍:与水泵提水一样,热泵的工作效应就是由低到高提升温度,其通过少量的热泵系统驱动能量的参与实现大量吸收外界“低温热源”中的热量,并且使之转换成为热泵系统的高温热量或热力共同输出,同时使被吸收的“低温热源”介质温度大幅度降低,因此热泵机组的配合参与恰可同时满足热电厂所需的低温冷却水和发电过程所需的高温加热热量,这为其参与热电厂的工艺流程可发挥双向需求与推动动力。热泵机组通常所需的驱动热量或能量与可从外界“低温热源”中吸取的热量的比例大致为2:8或3:7左右,随着技术进步与更加优质的热泵工质的发现,其单级热泵形成的温度提升差距还可继续增加。而且外界的低温热源可提供的热量温度越高、热泵系统工质吸收利用过程所需要的热泵驱动能量的需求量也就越低,吸收转换输出的温度也就越高,因此与利用自然界低温热源(如:吸取海水、河水中热量的“水源热泵”,吸取土壤中热量的“地源热泵”、吸取空气中热量的“气源热泵”)比较,将热电厂高温冷却水作为“低温热源”可提供巨大稳定的中高温度的热量吸取来源,并且可通过多级热泵系统的串联实现“热泵工质”吸收温度与输出温度之间的巨大幅度提升,现在多级热泵输出温度可达到120-140摄氏度,因此热泵系统可在热电厂内就地吸收废弃热量与就地转换输出发电热力反复应用,这对于热泵系统的规模化高效运行将发挥十分巨大的、效益独特的作用。
热泵机组的运行驱动方式按工作原理分类主要有:压缩式热泵和吸收式热泵:前者目前是用电动机、内燃机等形成动力驱动热泵压缩机,使热泵工质在系统中循环流动;后者目前是用蒸汽、热水、燃烧等热量作为驱动力量,使发生器中的工质对(工质+吸收剂)溶液沸腾,在热泵中循环流动实现制热功能。