[發明專利]利用火電機組高溫給水實現純化分子篩活化的加熱系統

在審

• 申請號: 202011166680.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112228170A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 居文平;呂凱;王妍;馬汀山;張建元;黃嘉駟;林軼;王春燕;楊利;鄭天帥;王東曄;劉學亮
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節能技術有限公司
• 主分類號: F01K7/22
• 分類號: F01K7/22;F01D15/10;F22D1/00;B01D53/02;B01D53/26;B01J20/34;F04B41/02;F04B39/06;F04B39/16;F01K1/04;F01K3/14;F01B23/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明公開了一種利用火電機組高溫給水實現純化分子篩活化的加熱系統，燃煤發電機組的低壓缸排汽口依次連接低壓加熱器組和若干高壓加熱器，每個高壓加熱器的出口分別引出部分排汽作為空氣純化分子篩活化系統的熱源；空氣純化分子篩活化系統與液態壓縮空氣儲能系統相連，用于去除空氣中的水分、二氧化碳及雜質。本發明增設風機和風道建立強制機械通風系統，增設給水管道及閥門控制系統，根據火電機組電負荷高低分別引入不同位置的高溫給水進入翅片式換熱器，空氣流經翅片式換熱器升溫后進入空氣純化分子篩，使其活化。與傳統的電加熱方式相比，本發明提出的加熱方式系統簡單，變工況適應性強，降低運行能耗成本。

【技術領域】

本發明屬于儲能方面的動力傳動技術領域，涉及一種利用火電機組高溫給水實現純化分子篩活化的加熱系統。

【背景技術】

截止2019年底，光伏、風電累計裝機容量分別達到2.05、2.1億千瓦，占總裝機容量(20.1億千瓦)的10.2％和10.4％；年總發電量分別達到2243、4057億千瓦時，占年總發電量(73253億千瓦)的3％和5.5％。新能源電力未來將大幅快速發展，要求火電機組在當前基礎上進一步挖掘調峰潛力。具備波動性及間歇性特點的可再生能源電能大規模并網，對電網削峰填谷、安全穩定運行水平提出了更高要求。建設大規模儲能裝置，提升電力系統運行靈活性及安全性，是解決新能源高比例消納問題的有效途徑。

目前，儲能技術主要有抽水蓄能、壓縮空氣儲能、電化學儲能。抽水蓄能技術成熟，效率較高，但存在地理位置限制等問題，難以大規模推廣；電化學電池儲能技術響應快、體積小、建設周期短，但存在整體壽命短、工業污染大等缺點。液態壓縮空氣儲能技術具有壽命長、環境污染小、運行維護費用低等特點，具備規?；茝V應用潛力。

空氣純化分子篩是與火電機組耦合的液態壓縮空氣儲能系統的關鍵設備之一，其作用為吸附凈化空氣中的水分、二氧化碳和乙炔等，為立式布置，主要包括分子篩吸附罐(一運一倍)、加熱設備、相關附屬管路及閥門等。儲能階段高壓空氣進入分子篩吸附；釋能階段，分子篩卸壓至常壓，由空氣經電加熱器升溫的高溫空氣熱吹處理，降低吸附罐內吸附能力，從而將吸附其上的水滴、二氧化碳及乙炔等雜質釋放并跟隨熱吹氣流及后續冷吹氣流排至大氣，純化分子篩實現“活化”，以待下一個儲能階段使用。

目前最常用的“活化”方式是電加熱方式，即設置一套電加熱設備，空氣流經電加熱設備升溫后進入分子篩熱吹處理。該方式采用電力作為“活化”熱源，系統簡單，但存在能耗較高等缺點。

【發明內容】

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，提供一種利用火電機組高溫給水實現純化分子篩活化的加熱系統。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

利用火電機組高溫給水實現純化分子篩活化的加熱系統，包括：

燃煤發電機組，所述燃煤發電機組的低壓缸排汽口依次連接低壓加熱器組和三個高壓加熱器，每個高壓加熱器的出口分別引出部分給水作為空氣純化分子篩活化系統的熱源；

空氣純化分子篩活化系統，所述空氣純化分子篩活化系統與液態壓縮空氣儲能系統相連，用于去除空氣中的水分、二氧化碳及其他雜質；液態壓縮空氣儲能系統的出口連接液態壓縮空氣釋能系統；

液態壓縮空氣釋能系統，所述液態壓縮空氣釋能系統的排氣分為兩路，一路排入大氣，一路作為純凈空氣進入空氣純化分子篩活化系統。

本發明進一步的改進在于：

所述燃煤發電機組包括鍋爐，所述鍋爐的新蒸汽出口連接高壓缸的進汽口，高壓缸的排汽口與鍋爐的再熱器入口相連，鍋爐的再熱器出口連接中壓缸的進汽口，中壓缸的排汽口連接低壓缸的進汽口相連，低壓缸的排汽依次連接凝汽器、凝結水泵、低壓加熱器組、給水泵組、3號高壓加熱器、2號高壓加熱器和1號高壓加熱器；1號高壓加熱器的出口與鍋爐相連；高壓缸、中壓缸和低壓缸同軸連接，共同驅動發電機發電。