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专利号: 2021106686151
申请人: 淮阴工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 燃烧设备;燃烧方法
更新日期:2023-07-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型冷热电联供系统,其特征在于,包括分布式冷热电联供系统、电价峰谷模块和能量储存模块,所述能量存储模块包括冷负荷存储模块和热负荷存储模块;所述分布式冷热电联供系统设置多层余热回收模块,其输入侧为天然气和化工废水,经过多层余热回收模块进行余热回收后,其输出端分别与冷负荷存储模块、热负荷存储模块连接;所述电价峰谷模块中设置电源模块,所述电源模块与各发电机的电力输出端连接,所述电源模块中设置电价峰谷策略,电价谷时,所述电源模块进行快速充电,电价峰时,所述电源模块进行放电。

2.根据权利要求1所述的新型冷热电联供系统,其特征在于,所述分布式冷热电联供系统包括微燃机(1)、余热锅炉(2)、热泵(3)、换热器(4),烟气热水型溴化锂机组(6);所述电价峰谷模块包括风机(8)、潮汐能发电机(9),所述电源模块为石墨烯电池(10);所述能量储存模块包括熔盐储热罐(5)、冰蓄冷式储冷罐(7)以及所述石墨烯电池(10);

所述微燃机(1)的余热烟气输出端与所述余热锅炉(2)连接,化工废水经过隔离清污处理进入所述热泵(3),所述微燃机(1)的缸套水输出端、余热锅炉(2)烟气输出端、热泵(3)烟气输出端与所述换热器输入端连接,所述换热器(4)输出端一分部热负荷供用户使用,多余的热负荷存储于所述熔盐储热罐(5)中;所述换热器(4)排出的烟气和化工废水的一部分剩余热负荷提供生活热水,另一部分经过烟气热水型溴化锂机组(6)的制冷功能产生冷负荷,供用户使用,多余的冷负荷存储于所述冰蓄冷式储冷罐(7);

所述风机(8)、潮汐能发电机(9)辅助发电,补充所述微燃机(1)供电能力,供用户电负荷使用,所述石墨烯电池(10)上设置电价峰谷策略,其与微燃机(1)供电输出端、风机(8)、潮汐能发电机(9)输出端连接,电价谷时,所述石墨烯电池(10)进行快速充电,电价峰时,所述石墨烯电池(10)进行放电。

3.根据权利要求2所述的新型冷热电联供系统,其特征在于,所述电价峰谷模块的输入侧还连接有电网,所述石墨烯电池(10)与微燃机(1)供电输出端、风机(8)、潮汐能发电机(9)输出端以及电网连接,在微燃机(1)、风机(8)和潮汐能发电机(9)电力供应不足的情况下,对电网进行电力购买。

4.根据权利要求3所述的新型冷热电联供系统,其特征在于,在所述微燃机(1)、风机(8)和潮汐能发电机(9)电力供应充足情况下,所述石墨烯电池(10)仅储备多余电能,对电网进行回馈或者供之后电力供应。

5.一种基于权利要求4所述的新型冷热电联供系统的余热回收输出优化方法,其特征在于,所述优化方法基于改进的鲸鱼优化算法(WOA),设置于所述换热器(4)上,其对换热器(4)余热回收模块进行最优输出处理,包括如下步骤:步骤1)初始化搜索代理和最佳候选输出,输入换热器(4)上传入的余热量参数,令迭代次数t=1;

步骤2)进入主循环,计算每个个体的适应值,同时记录最佳解所在的位置;

步骤3)随机产生一个0‑1之间的数p,判断p是否小于0.5,若不是小于0.5,根据改进后权重因子关系式进行新个体位置更新,若是小于0.5,则进入步骤4),改进后权重因子关系式为:

*

x(t+1)=ω(t)*x(t)‑A*D‑(5t/Max_iter)*1.5ω(t)=e

*

其中,ω(t)为权重,x (t)为目标位置,A为系数向量,D为目标位置与当前位置的距离;t表示当前迭代次数;

步骤4)p小于0.5时,对收敛因子非线性化,判断收敛因子|A|是否小于1,若收敛因子|A|大于等于1,进入步骤6);若|A|小于1,进入步骤5);所述收敛因子|A|非线性化的表达式为:

a=2‑2*arctan((t/Max_iter)^0.5)其中,a为收敛因子|A|,t为当前迭代次数,Max_iter为认为设定的最大迭代次数,由此收敛因子以先慢后快的速度进行收敛;

步骤5)进行另一权重关系式的新个体位置更新,另一权重关系式的新个体位置更新表达式为:

b*l *

x(t+1)=D*e cos(2πl)+(1+ω(t))*x(t)其中,b为常数,l为[‑1,1]范围内的随机数;

步骤6)利用如下权重关系式进行个体位置更新:x(t+1)=xrand‑A*D其中,xrand是鲸鱼种群中随机一个个体的位置;

步骤7)判断是否达到设置的最大迭代次数,若没有,重新返回步骤2),若达到进入步骤

8);

步骤8)输出最佳余热回收参数,进行最大程度余热回收。