[實用新型]一種基于晝夜電力調峰的火電空冷凝汽器安全度夏裝置

有效

• 申請號: 201821126072.0
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN208620655U
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 胡和敏;姜玉雁;梁世強;郭永獻;曾秒
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F25B15/06
• 分類號: F25B15/06;F25B27/00;F25B41/06;F28B1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種基于晝夜電力調峰的火電空冷凝汽器安全度夏裝置，包括吸收式制冷系統、火電空冷凝汽器組件，在夏天啟用冬季供熱用的溴化鋰/水為工質的吸收式制冷(熱泵)系統，在晚上環境溫度相對較低時采用汽輪機級間抽汽驅動，制得冷水儲存在蓄冷罐中，白天環境溫度升高時，用蓄冷罐中的冷水對環境高溫空氣進行預冷，提升凝汽器的換熱性能，提高火電機組的發電效率，保證機組安全度夏。

技術領域

本實用新型屬于燃煤火力發電機組的空冷領域，具體涉及一種基于晝夜電力調峰的火電空冷凝汽器安全度夏裝置，用以解決火電空冷機組安全度夏問題。

背景技術

燃煤火力發電機組占所有電力供應的73％，是我國電力供應的根本保障。由于空冷系統具有明顯的節水優勢，已經成為我國富煤少水地區的首選。空冷凝汽器的傳熱性能極易受到氣象條件的影響，如環境空氣溫度升高極大得惡化著凝汽器的換熱性能，使汽輪機排汽背壓升高，進而惡化了發電機組的效率。研究表明：環境溫度升高1℃，汽輪機機組真空度下降約2kPa，發電量下降約4MW；除此之外，環境空氣高溫有可能威脅系統的安全運行。當環境溫度過高引起汽輪機排汽背壓升高時，鍋爐必須加煤以維持主汽壓力，但當凝汽器背壓波動下降時，由于減煤調節的滯后性，會引起主汽壓力過高，進而造成鍋爐和汽機跳閘。因此發展一種能夠抑制空冷機組性能隨環境溫度變化的裝置是十分必要的。

夏季白天高溫會導致發電機組效率嚴重衰減，發電量降低。但同時夏季白天高溫時卻恰恰是用電高峰之時。這對矛盾將對火電系統造成極大的壓力，因此發展能夠在晝夜間調峰的大規模儲能系統可以避免因用電高峰而必須增建的裝機容量。

針對空冷機組安全度夏問題，目前所采用的解決方案是降負荷運行或干濕聯合改造措施。降負荷運行，雖然可以保證機組的安全，但是這與高溫情況用電量大的現狀背道而馳；進行干濕聯合改造的措施，如中國專利“采用自然通風及復合運行模式的干濕聯合冷卻塔及其應用”(CN201510810682.7)等，基于自然通風冷卻塔，提出了一種干濕聯合運行方式，指出干段和濕段可以采用串聯、并聯或混合流程的復合運行模式，降低循環水溫度的冷卻塔。一來濕冷效果也有極限(環境濕球溫度)，效果不是特別理想，再者違背了建造空冷機組的節水初衷。

針對電力晝夜調峰的需求，目前多提倡采用抽水蓄能和壓縮空氣儲能。抽水蓄能舉措雖為火電所普遍采用，但是這項技術對江河等自然條件的依賴極為嚴重。而壓縮空氣儲能系統，也存在一些較為明顯的缺陷：1)常規壓縮空氣儲能系統需要額外熱源加熱空氣，導致效率較低。例如中國專利“壓縮空氣儲能系統”(CN200710098467.4)提出一種用于電力系統削峰填谷的壓縮空氣儲能系統，包括電動機、壓縮機、后冷卻器、儲氣庫、回熱器、發電機、高壓透平、低壓燃燒室、低壓透平。利用電能壓縮空氣并儲存于地下，在用電高峰時將壓縮空氣放出，加熱空氣并驅動透平發電；2)即使新興的絕熱/等溫壓縮空氣儲能，例如中國專利“一種等溫壓縮空氣儲能系統及方法”(CN201510226671.4)，由于充分利用回熱系統，沒有額外燃料的加入。但仍然解決不了如下問題：壓縮空氣儲能系統的儲能密度低，需要儲氣室過于寵大，為投資成本造成一定的壓力；若選用地下洞穴儲氣，對地理條件的依賴特別大，則選址困難。

此外，從余熱利用的角度出發，許多火電廠都已經配有吸收式制冷機組，以備冬季供暖，例如中國專利“回收燃氣循環熱電廠煙氣余熱的吸收式熱泵供暖裝置”(CN01139760.8)、“利用吸收式熱泵回收煙氣余熱的集中供熱系統”(CN201110110470.X)等。上述現有技術的主要缺點是，需要額外增加大量投入，設備成本回收周期長，且主要聚焦于利用余熱進行冬季供暖。

實用新型內容