[發明專利]電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統及方法

在審

• 申請號: 202110283591.8
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN112984598A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 鄭建濤;李衛東;楊劍
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24D19/10;F01K11/02;F01K25/10;F01D15/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統，其特征在于，包括電廠鍋爐(1)、高溫煙氣換熱器(14)、低溫儲熱罐(11)、高溫煙氣換熱器(14)、高溫儲熱罐(7)、高溫儲熱蒸汽換熱器(13)、汽輪發電機組(3)、二氧化碳換熱器(9)、低溫換熱器(10)及二氧化碳透平發電機組(15)；

所述電廠鍋爐(1)引出的煙氣管道和高溫煙氣換熱器(14)的殼側相連，所述低溫儲熱罐(11)的輸出端和高溫煙氣換熱器(14)管側下方連接，高溫煙氣換熱器(14)的管側上方連接至高溫儲熱罐(7)，高溫儲熱罐(7)的出口端連接至二氧化碳換熱器(9)的管側入口，二氧化碳換熱器(9)的管側出口連接至低溫換熱器(10)的管側入口，低溫換熱器(10)的管側出口連接至低溫儲熱罐(11)的輸入端，二氧化碳換熱器(9)的殼側入口連接至二氧化碳透平發電機組(15)的排氣口，二氧化碳換熱器(9)的殼側出口連接至二氧化碳透平發電機組(15)的入口，低溫換熱器(10)的殼側連接至熱網回水，所述高溫儲熱蒸汽換熱器(13)與高溫煙氣換熱器(14)并聯設置，所述高溫儲熱蒸汽換熱器(13)的殼側入口連接至汽輪發電機組(3)的抽汽口，所述高溫儲熱蒸汽換熱器(13)的殼側出口連接至設置在電廠鍋爐(1)中的煙道過熱器(2)，煙道過熱器(2)的出口連接至汽輪發電機組(3)的進汽口，所述高溫儲熱蒸汽換熱器(13)的管側入口與低溫儲熱罐(11)連接，所述高溫儲熱蒸汽換熱器(13)的管側出口與高溫儲熱罐(7)連接。

2.根據權利要求1所述的電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統，其特征在于，所述高溫儲熱蒸汽換熱器(13)的殼側出口通過給水泵(5)連接至煙道過熱器(2)。

3.根據權利要求2所述的電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統，其特征在于，所述汽輪發電機組(3)的出汽口通過凝汽器(4)連接至給水泵(5)的入口處。

4.根據權利要求1所述的電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統，其特征在于，所述汽輪發電機組(3)的輸出端連接至設置在高溫儲熱罐(7)中的電加熱棒(6)。

5.根據權利要求1所述的電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統，其特征在于，所述高溫儲熱罐(7)的出口端通過高溫儲熱泵(8)連接至二氧化碳換熱器(9)的管側入口。

6.根據權利要求1所述的電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統，其特征在于，所述二氧化碳透平發電機組(15)的排氣口通過二氧化碳泵(16)連接至二氧化碳換熱器(9)的殼側入口。

7.根據權利要求1所述的電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統，其特征在于，所述低溫儲熱罐(11)的出口端通過低溫儲熱介質泵(12)連接至高溫儲熱蒸汽換熱器(13)和高溫煙氣換熱器(14)的管側入口。

8.根據權利要求1所述的電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統，其特征在于，所述低溫儲熱罐(11)的儲熱介質采用熔鹽、導熱油或導熱顆粒。

9.一種電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰方法，采用權利要求1-8所述的任一項所述的電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰系統，其特征在于，電廠鍋爐(1)引出的煙氣管道和高溫煙氣換熱器(14)殼側相連，經過換熱從殼側下部排出，加熱從低溫儲熱罐(11)送來的儲熱介質，儲熱介質被加熱后回到高溫儲熱罐(7)進行儲存，同時高溫儲熱蒸汽換熱器(13)的殼側和汽輪發電機組(3)的抽汽口相連，經過換熱后的疏水連接到煙道過熱器(2)的入口，經煙道過熱器(2)后形成的蒸汽通至汽輪發電機組(3)的進汽口，高溫儲熱蒸汽換熱器(13)管側儲熱介質被從汽輪發電機組(3)中抽出的蒸汽加熱后回到高溫儲熱罐(7)，高溫儲熱罐(7)內儲熱介質依次經過二氧化碳換熱器(9)和低溫換熱器(10)分別依次加熱二氧化碳透平發電機組(15)的二氧化碳和低溫換熱器(10)的熱網回水。

10.根據權利要求9所述的一種電廠鍋爐蓄熱和二氧化碳發電集成深度調峰方法，其特征在于，所述汽輪發電機組(3)的輸出端連接至設置在高溫儲熱罐(7)中的電加熱棒(6)，所述高溫儲熱罐(7)利用汽輪發電機組(3)發的電量對電加熱棒(6)供電，電加熱棒(6)對高溫儲熱罐(7)中儲熱介質進行加熱。