[發(fā)明專利]一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113090509A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 姬海民;薛寧;徐黨旗;張知翔;溫寒健;韓鍵平
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F04B41/02
• 分類號: F04B41/02;F04B39/06;F01D15/10;F01D17/10;F02C6/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)，其特征在于，包括鍋爐(1)、透平(23)、第一發(fā)電機(5)、壓縮機(7)、冷凝器(11)、儲氣罐(13)、加熱器(15)、膨脹機(16)和第二發(fā)電機(17)；

鍋爐(1)的尾部煙道內煙氣流動方向依次設置有高溫過熱器(2)、低溫過熱器(3)、省煤器(4)及SCR脫硝裝置，高溫過熱器(2)的出口與透平(23)的入口相連通，透平(23)與第一發(fā)電機(5)連接，第一發(fā)電機(5)與壓縮機(7)相連接，壓縮機(7)與冷凝器(11)的熱進口連接，冷凝器(11)的熱出口分為兩路，其中一路與儲氣罐(13)連接，另一路與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統(tǒng)連接；儲氣罐(13)的出口分為兩路，其中一路與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統(tǒng)連接，另一路與加熱器(15)的冷進口連接，加熱器(15)的冷出口與膨脹機(16)連接，膨脹機(16)和第二發(fā)電機(17)連接；加熱器(15)的熱進口與鍋爐(1)的尾部煙道連通且連接點位于高溫過熱器(2)與低溫過熱器(3)之間，加熱器(15)的熱進口設有抽煙裝置，加熱器(15)的熱出口與鍋爐(1)的尾部煙道連通且連接點位于省煤器(4)與SCR脫硝裝置之間。

2.根據權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)，其特征在于，第一發(fā)電機(5)與壓縮機(7)連接的線路上設有第一電源開關(6)。

3.根據權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)，其特征在于，縮機(7)與冷凝器(11)熱進口連接的管路上設有第一截止閥(10)。

4.根據權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)，其特征在于，冷凝器(11)熱出口與儲氣罐(13)連接的管路上設有第二截止閥(12)，冷凝器(11)熱出口與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統(tǒng)連接的管路上設有第三截止閥(21)。

5.根據權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)，其特征在于，儲氣罐(13)的出口設有第四截止閥(14)，第四截止閥(14)出口分為兩路，其中一路與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統(tǒng)連接，另一路與加熱器(15)的冷進口連接，第四截止閥(14)與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統(tǒng)連接的管路上設有第五截止閥(22)。

6.根據權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)，其特征在于，抽煙裝置與鍋爐(1)的尾部煙道之間的管路上設有第六截止閥(19)，加熱器(15)的熱出口與鍋爐(1)的尾部煙道之間的管路上設有第七截止閥(20)。

7.根據權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)，其特征在于，抽煙裝置采用高溫風機(18)。

8.根據權利要求1所述的一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)，其特征在于，冷凝器(11)的冷進口與汽輪機低加系統(tǒng)中的凝汽器出口連接，冷凝器(11)的冷出口與冷進口與汽輪機低加系統(tǒng)中的通除氧器入口連接。

9.一種基于壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統(tǒng)的深度調峰方法，其特征在于，包括如下過程：

當火電機組需要深度調峰時，第一發(fā)電機(5)向壓縮機(7)供電，壓縮機(7)將空氣進行壓縮，壓縮機(7)壓縮后的空氣進入到冷凝器(11)中進行換熱降溫；經冷凝器(11)降溫后的壓縮空氣一路進入儲氣罐(13)中儲存，另一路送入SCR噴氨物化系統(tǒng)，實現鍋爐(1)調峰；

當火電機組發(fā)電供電需求增加時，第一發(fā)電機(5)停止向壓縮機(7)供電，第一發(fā)電機(5)與電網(9)連接，抽煙裝置工作，此時，儲氣罐(13)出口的一路空氣經加熱器(15)加熱后送入膨脹機(16)做功，膨脹機(16)驅動第二發(fā)電機(17)發(fā)電。

10.根據權利要求9所述的深度調峰方法，其特征在于：

壓縮機(7)輸出的壓縮空氣的壓力為4～5MPa，溫度為450～500℃；冷凝器(11)冷進口接通凝汽器出口，冷凝器(11)冷進口的溫度為20～30℃，冷凝器(11)冷出口接通除氧器入口，冷凝器(11)冷出口溫度為140～150℃；冷凝器(11)熱出口的壓縮空氣的壓力為4～5MPa，溫度為40～50℃；

抽煙裝置所抽煙氣的溫度為500～600℃，加熱器(15)冷進口的壓縮空氣壓力為4～5MPa，溫度為40～50℃；加熱器(15)熱出口的煙氣溫度為350～380℃；加熱器(15)冷出口壓縮空氣的壓力為4～5MPa，溫度為400～500℃。