[實用新型]一種耦合蓄熱裝置的火力發電機組

有效

• 申請號: 201922235539.6
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN211183438U
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 金翼;宋鵬飛;周偉;馬憲文;丁玉龍;張葉龍;賈亦軒;張文雄
• 申請（專利權）人: 南京金合能源材料有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/28;F01K7/16;F01K11/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 吳庭祥

本實用新型公開了一種耦合蓄熱裝置的火力發電機組，在火力發電機組上耦合一蓄熱裝置；所述蓄熱裝置一端與火力發電機組的電力控制單元連接，另一端與火力發電機組的蒸汽管網連接；儲能時，利用火力發電機組產生的棄電作為蓄熱裝置的加熱能源，將電能轉化為熱能并儲存在蓄熱裝置內，為電源側提供削峰服務，減少棄峰電上網；釋能時，通過蓄熱裝置中儲存的熱能，產生符合啟動火力發電機組中蒸汽輪機所需的飽和蒸汽推動蒸汽輪機，提升蒸汽輪機的出力，使蒸汽輪機功率快速達到調頻需求。

技術領域

本實用新型屬于火力發電領域，具體涉及電熱能源轉化和熱能的高效存儲技術，具體是一種耦合蓄熱裝置的火力發電機組。

背景技術

目前火電機組的調頻能力較弱，以燃煤機組來所，其蒸汽輪機的出力約為2％·min^-1，為滿足10MW·min^-1的爬坡需求，需配置500MW的燃煤機組，而今年來隨著電化學儲能技術的推行，利用電化學儲能站滿足調頻的需求已經成為了新一代的調峰技術方案，但是由于鋰離子電池自身反應活性大，火災事故頻繁，也對其安全性提出了極高的要求，同時受到了電池成本和使用壽命等問題的影響，其經濟效益較差。

實用新型內容

實用新型目的：針對火電機組調頻的需求，提出了一種耦合高溫蓄熱裝置的火力發電機組，實現蓄熱裝置削峰的同時，可以為火電調頻提供解決方案。

為了實現上述目的，本實用新型采取的技術方案如下：

一種耦合蓄熱裝置的火力發電機組，在火力發電機組上耦合一高溫蓄熱裝置，所述蓄熱裝置一端與火力發電機組的電力控制單元連接，另一端與火力發電機組的蒸汽管網連接；

儲能時，利用火力發電機組產生的棄電作為蓄熱裝置的加熱能源，將電能轉化為熱能并儲存在蓄熱裝置內，為電源側提供削峰服務，減少棄峰電上網；

釋能時，通過蓄熱裝置中儲存的熱能，利用蒸發換熱設備傳遞給水，水高溫汽化后產生符合啟動火力發電機組中蒸汽輪機所需的飽和蒸汽推動蒸汽輪機，提升蒸汽輪機的出力，使蒸汽輪機功率快速達到調頻需求。

具體地，所述蓄熱裝置產生的飽和蒸汽并入火力發電機組的高壓蒸汽管網或中壓蒸汽管網，分別用于驅動高壓缸、中壓缸或低壓缸。

具體地，所述蓄熱裝置包括一密閉的保溫腔體，位于保溫腔體內且依次間隔設置的多個電力加熱元件和多個儲熱模塊，位于保溫腔體內部一側的蒸發器，位于蒸發器一側的風機，以及位于保溫腔體外部、與蒸發器蒸汽上升管連接的汽包；

所述電力加熱元件通過電線連接火力發電機組的電力控制單元，通過火力發電機組產生的棄電作為電能，對電力加熱元件進行加熱；

所述儲熱模塊與電力加熱元件對應設置有相互連通的氣流通道，通過氣流將電力加熱元件上產生的熱能儲存在儲熱模塊內；

所述風機用于致使保溫腔體的氣流形成循環回流，并進入蒸發器內；

所述蒸發器利用進入其內部的高溫氣流，形成高溫蒸汽，通過蒸發器內部的蒸汽上升管將熱量輸送到上方的汽包；

所述汽包通過下方的蒸發器輸送的熱量，產生高溫飽和蒸汽，通過蒸汽輸出管進入火力發電機組中推動蒸汽輪機進行發電。

進一步地，所述汽包通過三通閥連接火力發電機組和熱力網，分別向火力發電機組或熱力網輸送高溫飽和蒸汽。

優選地，所述的每一個儲熱模塊分別位于每一個電力加熱元件的氣流方向的前端。

優選地，所述風機位于蒸發器的進風口處，快速向蒸發器內輸送高溫熱氣體。

有益效果：