[發明專利]一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統及方法

在審

• 申請號: 202110379844.1
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113090509A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（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

本發明公開了一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統及方法，透平與第一發電機連接，第一發電機與壓縮機相連接，壓縮機與冷凝器的熱進口連接，冷凝器的熱出口分為兩路，其中一路與儲氣罐連接，另一路與SCR噴氨物化系統連接；儲氣罐的出口分為兩路，其中一路與SCR噴氨物化系統連接，另一路與加熱器的冷進口連接，加熱器的冷出口與膨脹機連接，膨脹機和第二發電機連接；加熱器的熱進口與鍋爐的尾部煙道連通且連接點位于高溫過熱器與低溫過熱器之間，加熱器的熱進口設有抽煙裝置，加熱器的熱出口與鍋爐的尾部煙道連通且連接點位于省煤器與SCR脫硝裝置之間。本發明能夠滿足火電廠機組靈活深度調峰的要求，且具有經濟性較高的特點。

技術領域

本發明屬于火電廠深度調峰及壓縮空氣儲能領域，涉及一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統及方法。

背景技術

新能源電量并網使以火電機組發電為主的基礎能源電力全面參與深度調峰。而目前參與深度調峰的機組長時間偏離設計值運行，造成機組安全性、經濟性下降。從采取的技術和改造的實踐來看，改造后的機組不同程度地存在鍋爐低負荷燃燒不穩和水動力循環的安全性問題、脫硝裝置全負荷投入和汽輪機低負荷冷卻問題、長期低負荷和快速變負荷時控制系統的靈活性問題、設備運行周期和壽命衰減的問題以及供熱機組熱電解耦等問題。

目前，國內外對火電機組靈活性深度調峰研究工作十分活躍，同時火電機組靈活性技術大體可以分為二大類：一是鍋爐側低負荷穩燃及汽輪機側低壓缸切除技術(鍋爐和汽輪機長期處于極低負荷運行及高低負荷頻繁切換，設備安全性及經濟性較差)；二是火電機組耦合熱水罐及電級鍋爐儲熱技術(僅適用于冬季供暖期，且利用高品位電能加熱供暖水，經濟性較差)。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統及方法，本發明能夠滿足火電廠機組靈活深度調峰的要求，且具有經濟性較高的特點。

本發明采用的技術方案如下：

一種壓縮空氣儲能耦合火電機組深度調峰系統，包括鍋爐、透平、第一發電機、壓縮機、冷凝器、儲氣罐、加熱器、膨脹機和第二發電機；

鍋爐的尾部煙道內煙氣流動方向依次設置有高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器及SCR脫硝裝置，高溫過熱器的出口與透平的入口相連通，透平與第一發電機連接，第一發電機與壓縮機相連接，壓縮機與冷凝器的熱進口連接，冷凝器的熱出口分為兩路，其中一路與儲氣罐連接，另一路與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統連接；儲氣罐的出口分為兩路，其中一路與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統連接，另一路與加熱器的冷進口連接，加熱器的冷出口與膨脹機連接，膨脹機和第二發電機連接；加熱器的熱進口與鍋爐的尾部煙道連通且連接點位于高溫過熱器與低溫過熱器之間，加熱器的熱進口設有抽煙裝置，加熱器的熱出口與鍋爐的尾部煙道連通且連接點位于省煤器與SCR脫硝裝置之間。

優選的，第一發電機與壓縮機連接的線路上設有第一電源開關。

優選的，縮機與冷凝器熱進口連接的管路上設有第一截止閥。

優選的，冷凝器熱出口與儲氣罐連接的管路上設有第二截止閥，冷凝器熱出口與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統連接的管路上設有第三截止閥。

優選的，儲氣罐的出口設有第四截止閥，第四截止閥出口分為兩路，其中一路與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統連接，另一路與加熱器的冷進口連接，第四截止閥與SCR脫硝裝置的SCR噴氨物化系統連接的管路上設有第五截止閥。

優選的，抽煙裝置與鍋爐的尾部煙道之間的管路上設有第六截止閥，加熱器的熱出口與鍋爐的尾部煙道之間的管路上設有第七截止閥。

優選的，抽煙裝置采用高溫風機。

優選的，冷凝器的冷進口與汽輪機低加系統中的凝汽器出口連接，冷凝器的冷出口與冷進口與汽輪機低加系統中的通除氧器入口連接。