具有电力和热量能力储存的热电联供系统的制作方法

技术特征：

1.热电联供(CHP)系统，包括：

被配置为发电的发电机；

电力存储器，被配置为存储和释放由所述发电机产生的电力；

排气管道，被配置为接收来自所述发电机的排气；

余热回收装置(WHRU)，设置成与所述排气管道热连通并且被配置为通过将来自所述排气的热量传递到流体来加热所述流体；

被配置为储存由WHRU加热的流体的罐；

传递管道，被配置为在WHRU和所述罐之间循环流体；和

蒸发器，被配置为利用从所述排气回收的热量蒸发液态二氧化碳。

2.权利要求1所述的CHP系统，其中相对于排气从所述发电机流过所述排气管道的方向，所述蒸发器设置成与WHRU下游的所述排气管道热连通。

3.权利要求2所述的CHP系统，其中所述蒸发器包括壳体和翅片管的空气至流体热交换结构。

4.权利要求1所述的CHP系统，其中所述蒸发器设置成与所述传递管道热连通并且被配置为从所述流体回收热量。

5.权利要求4所述的CHP系统，其中所述蒸发器包括板和框架或青铜板的流体至流体热交换结构。

6.权利要求1所述的CHP系统，还包括电加热器，该电加热器被配置为使用所述发电机产生的至少一些电力加热所述流体，

其中所述电加热器被配置为当施加到CHP系统的电负载的需求功率小于由所述发电机产生的输出功率时进行操作。

7.权利要求1所述的CHP系统，还包括设置成与所述蒸发器流体连通的液态CO₂源。

8.权利要求1所述的CHP系统，还包括配置为向所述排气管道提供热量的燃烧器。

9.权利要求1所述的CHP系统，其中所述发电机包括燃气轮机或往复式发动机。

10.权利要求1所述的CHP系统，其中所述电力存储器包括电池、超级电容器或动态存储装置。

11.权利要求1所述的CHP系统，还包括：

设置在所述发电机和WHRU之间的排气管道上的阀；

连接所述阀的辅助排气管道；和

控制器，配置为操作所述阀，使得当所述罐中的流体接近所述罐的最高操作温度时，排气被转移到所述辅助排气管道中。

12.权利要求1所述的CHP系统，还包括：

泵或阀，配置为使循环管道中的流体循环；和

控制器，配置为控制泵或阀，使得当罐内流体的温度接近罐的最高操作温度时，泵或阀停止循环循环管道中的流体。

13.权利要求1所述的CHP系统，还包括电连接所述电力存储器的电加热器，

其中所述电加热器被配置为当所述发电机不运行时，使用来自所述电力存储器的电力加热所述罐或循环管道。

14.权利要求1所述的CHP系统，还包括配置为操作CHP系统的控制器，其中：

在第一模式中，当施加到CHP系统的电负载基本上等于所述发电机的全部电功率输出时，所述控制器被配置为以全功率操作发电机，将所述发电机的全部电功率输出应用于外部负载，并且储存任何加热流体超过罐内的外部热处理要求；

在第二模式中，当施加到CHP系统的电负载小于所述发电机的全部电功率输出时，所述控制器被配置为以全功率操作发电机，将所述发电机的多余电功率输出存储在所述电力存储器中，并且储存任何加热流体超过罐内的外部热处理要求；和

在第三模式，当施加到CHP系统的电负载超过所述发电机的全部电功率输出时，所述控制器被配置为以全功率操作发电机，将所述发电机的全部电功率输出应用于外部负载，使用来自电力存储器的电功率输出补充所述发电机的电功率输出，并且储存任何加热流体超过罐内的外部热处理要求。

15.一种操作热电联供(CHP)系统的方法，所述系统包括：电气发电机，配置为发电和排气；余热回收装置(WHRU)，将热量从排气传递到流体；罐，配置为储存流体；和电力存储器，该方法包括：

以第一模式运行CHP系统，此时施加到CHP系统的电负载基本等于发电机的全部电功率输出并且外部处理要求基本上所有WHRU传递的热量，所述第一模式包括：

以全功率操作发电机；

将所述发电机的全部电功率输出应用于外部负载；

将来自所述排气的热量传递给流体；和

将基本上所有加热流体供应到外部处理；

以第二模式运行CHP系统，此时施加到CHP系统的电负载小于发电机的全部电功率输出并且外部处理要求基本上所有WHRU传递的热量，所述第二模式包括：

以全功率操作发电机；

将所述发电机的一部分电功率输出应用于负载；

在电力存储器中存储多余量的发电机的电功率输出；

将来自所述排气的热量传递给流体；和

将基本上所有加热流体供应到外部处理；和

以第三模式运行CHP系统，此时施加到CHP系统的电负载基本等于或超过发电机的最大电功率输出并且外部处理要求小于所有传递至流体的热量，所述第三模式包括：

以全功率操作发电机；

将所述发电机的全部电功率输出应用于负载；

将储存在所述电力存储器中的功率应用于负载；

将来自所述排气的热量传递给流体；和

将至少一部分加热流体储存在罐中。

16.权利要求15所述的方法，其中所述第二模式还包括在所述电力存储器充满电后降低所述发电机的电功率输出。

17.权利要求15所述的方法，其中所述第三模式还包括当罐接近最高操作温度时停止向流体传递热量。

18.权利要求17所述的方法，其中停止向流体传递热量包括使排气离开WHRU或阻止流体流过WHRU。

19.权利要求15所述的方法，还包括从流体或排气中传递热量以蒸发液态CO₂。

20.权利要求15所述的方法，其中：

该流体包括废水；和

将来自所述排气的热量传递给流体包括对该废水进行巴氏灭菌。