[發明專利]一種熱電機組電蓄熱供應工業蒸汽系統及工作方法

在審

• 申請號: 202010158708.5
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111219697A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 楊豫森;崔華
• 申請（專利權）人: 赫普能源環境科技股份有限公司
• 主分類號: F22B1/02
• 分類號: F22B1/02;F22B1/22;F22B35/00;F22D1/02;F23J15/06;F28D20/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

1.一種熱電機組電蓄熱供應工業蒸汽系統，其特征在于，包括：蓄熱裝置(1)和工業蒸汽換熱發生器(2)；

所述蓄熱裝置(1)包括外殼(11)、設置在所述外殼(11)內的電加熱器(12)，所述電加熱器(12)利用熱電機組的低價廠用電或調峰調頻富余電力進行供電，以加熱所述蓄熱裝置(1)內的蓄熱介質或換熱介質；

所述工業蒸汽換熱發生器(2)包括依次連通的供水進口管路(21)、間隔式換熱面(22)以及蒸汽出口管路(23)；

所述間隔式換熱面(22)布置在所述蓄熱裝置(1)內部或布置在所述蓄熱裝置(2)外部的間隔式換熱器內，所述供水進口管路(21)與熱電機組的除氧器或凝汽器連通，以將給水或凝結水送入所述間隔式換熱面(22)，與所述蓄熱介質或換熱介質進行換熱；

給水或凝結水換熱生成工業蒸汽，所述工業蒸汽通過所述蒸汽出口管路(23)供應給工業蒸汽用戶(3)。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，

所述蓄熱介質或換熱介質為顯熱蓄熱材料、潛熱蓄熱材料、熱化學蓄熱材料中的任意一種。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，

所述換熱介質為氣體或流體。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：高溫煙氣換熱器(4)；

所述高溫煙氣換熱器(4)布置在所述蓄熱裝置(1)內部，且與電站鍋爐的煙氣管路循環連通，以抽取所述電站鍋爐的高溫煙氣進入所述高溫煙氣換熱器(4)內與所述蓄熱介質或換熱介質換熱。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：高溫蒸汽換熱器(5)；

所述高溫蒸汽換熱器(5)布置在所述蓄熱裝置(1)內部，且與電站鍋爐的高溫蒸汽管路循環連通，以抽取所述電站鍋爐的高溫蒸汽進入所述高溫蒸汽換熱器(5)內與所述蓄熱介質或換熱介質換熱；

所述高溫蒸汽為來自所述電站鍋爐的主蒸汽、再熱蒸汽或汽輪機抽汽中的任意一種。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：調峰調頻控制單元；

所述調峰調頻控制單元控制熱電機組將調峰調頻富余電力供給所述電加熱器(12)；

所述調峰調頻富余電力來自發電機出口母線、廠用電母線或升壓站后出廠母線的富余電力。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，

所述工業蒸汽用戶(3)為工業園區、化工廠、食品廠、煉鋼廠、煉油廠、制藥廠、酒店、洗浴中心、建筑空調吸收式制冷用戶中的任意一種。

8.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，

所述顯熱蓄熱材料包括混凝土、固體鎂磚、固體耐熱磚、固體耐熱砂、高溫變壓器油、耐高溫導熱油中的任意一種；

所述潛熱蓄熱材料包括：高溫熔鹽、混合鹽類、金屬及合金中的任意一種，所述高溫熔鹽的配方包括：堿金屬、堿土金屬的鹵化物、硅酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽中的任意一種或幾種組合；

所述熱化學蓄熱材料為金屬氫化物或氨化物。

9.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，

所述蓄熱裝置(1)為單級、兩級或多級蓄熱；

單級所述蓄熱裝置(1)的內部溫度為100度以上。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，

兩級所述蓄熱裝置(1)中，一級為高溫蓄熱單元，所述蓄熱介質或換熱介質的溫度范圍為500度-1200度；

另一級為低溫蓄熱單元，所述蓄熱介質或換熱介質的溫度范圍為100度-500度。

11.一種如權利要求1-10中任一項所述的熱電機組電蓄熱供應工業蒸汽系統的工作方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，根據火電廠內場地情況，選擇蓄熱裝置(1)的蓄熱介質或換熱介質種類、設計蓄熱裝置(1)的級數和每級蓄熱裝置(1)的蓄熱介質或換熱介質溫度范圍；

S2，根據每級所述蓄熱裝置(1)的蓄熱介質或換熱介質溫度，選擇對應的蓄熱熱源，所述蓄熱熱源為熱電機組的調峰調頻富余電力或低價廠用電驅動的電加熱器、或電站鍋爐的煙氣、電站鍋爐的主蒸汽、再熱蒸汽或汽輪機抽汽；

S3，根據火電廠的運行狀態選擇所述蓄熱熱源；

S4，有富余的調峰調頻電力或低價廠用電，利用富余的調峰調頻電力或低價廠用電為所述蓄熱裝置(1)的電加熱器(12)供電，以加熱蓄熱介質或換熱介質達到蓄熱溫度；

S5，電站鍋爐能夠抽取高溫煙氣，打開高溫煙氣換熱器(4)的煙氣進口閥和出口閥，高溫煙氣從煙氣進口閥引流出來并進入高溫煙氣換熱器(4)，與蓄熱裝置(1)內的蓄熱介質或換熱介質換熱后從煙氣出口閥回到電站鍋爐煙道，換熱后蓄熱介質或換熱介質達到蓄熱溫度；

S6，有富余的高溫蒸汽，則打開高溫蒸汽換熱器(5)的蒸汽進口閥和出口閥，來自電站鍋爐的主蒸汽、再熱蒸汽或汽輪機抽汽的高溫蒸汽從蒸汽進口閥進入高溫蒸汽換熱器(5)，與蓄熱裝置(1)內的蓄熱介質或換熱介質換熱后從蒸汽出口閥回到電站鍋爐，換熱后蓄熱介質或換熱介質達到蓄熱溫度；

S7，達到蓄熱溫度的蓄熱介質或換熱介質加熱給水或凝結水后生成工業蒸汽，所述工業蒸汽供給外部工業蒸汽用戶(3)。