[發(fā)明專利]一種用于電站調(diào)峰和污泥干化儲(chǔ)能的裝置系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210160015.9
• 申請(qǐng)日: 2022-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN114542221A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳明州;張濤;李昂;趙旭;蔣志浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司;上海上發(fā)院發(fā)電成套設(shè)備工程有限公司
• 主分類號(hào): F01K13/00
• 分類號(hào): F01K13/00;F01K21/00;F01D15/10;C02F11/13
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉二艷

本發(fā)明涉及一種用于電站調(diào)峰和污泥干化儲(chǔ)能的裝置系統(tǒng)和方法，所述裝置系統(tǒng)包括燃燒發(fā)電單元、污泥干化單元和焚燒單元；所述燃燒發(fā)電單元中汽輪機(jī)的出口與污泥干化單元連接；所述污泥干化單元的出口與焚燒單元的入口連接；所述焚燒單元中余熱鍋爐的出口與污泥干化單元循環(huán)連接。所述方法采用所述裝置系統(tǒng)，抽取汽輪機(jī)的部分蒸汽進(jìn)行污泥干化處理。本發(fā)明提供的裝置系統(tǒng)可以利用污泥干化工序儲(chǔ)存火電機(jī)組多余的能量，完成電站調(diào)峰，并且調(diào)峰范圍較寬，不會(huì)影響電站鍋爐的穩(wěn)定燃燒，本發(fā)明提供的方法操作簡(jiǎn)單，提供了污泥干化蒸汽來源的可選方式，為污泥干化提供了可行的能量來源，并且能量利用率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)調(diào)峰及儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電站調(diào)峰和污泥干化儲(chǔ)能的裝置系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

近年來，風(fēng)電和光伏等新能源裝機(jī)容量迎來了爆發(fā)式增長(zhǎng)。而最大負(fù)荷用電量增速不高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新能源裝機(jī)增速。為了使發(fā)電容量匹配用電需求，只能要求火力發(fā)電擔(dān)負(fù)起電網(wǎng)調(diào)峰的任務(wù)。如果僅通過降低燃料量的方式進(jìn)行調(diào)峰，在火電機(jī)組發(fā)電量降低到一定程度后，將會(huì)影響鍋爐的穩(wěn)定燃燒。此時(shí)，只能通過將多余能量轉(zhuǎn)化為電能以外形式的能量實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的調(diào)峰。

城市污泥的產(chǎn)量逐年升高，污泥中含有大量有毒有害的難降解物質(zhì)，污泥得不到規(guī)范化處理將直接給水體、土壤和大氣帶來二次污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。污泥焚燒是最“徹底”的污泥處理方式，不僅處理速度快，而且減量化程度高，能源可再利用，是一種相對(duì)比較可行的污泥處理方式。城市污泥原料一般具有較高的含水率，需要提前經(jīng)過污泥干化降低含水率后才能進(jìn)行焚燒處理。而污泥干化這一過程需要從外界吸收較多的能量，以使?jié)裎勰嘀械乃旨铀僬舭l(fā)排出。

CN206291201U公開了一種煤氣調(diào)峰電站，該電站在用電峰谷時(shí)，通過減少燃煤的用量，并且將煤氣化產(chǎn)生的煤氣和燃煤一起供給燃?xì)廨啓C(jī)燃燒發(fā)電，該調(diào)峰方法調(diào)峰范圍十分有限，處理成本較高，并且會(huì)影響鍋爐的穩(wěn)定燃燒。

CN107021603A公開了一種低能耗的污泥熱干化系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過增設(shè)蒸汽鍋爐、蒸汽氣水分離器、蒸氣壓縮機(jī)等對(duì)濕污泥進(jìn)行干化，設(shè)備費(fèi)用昂貴，經(jīng)濟(jì)性不高。

因此，開發(fā)一種可以有效降低火電機(jī)組的發(fā)電量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)能量的綜合利用的調(diào)峰系統(tǒng)和方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于電站調(diào)峰和污泥干化儲(chǔ)能的裝置系統(tǒng)和方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以降低火力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，同時(shí)可以將多余的能量通過污泥干化的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。

為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種用于電站調(diào)峰和污泥干化儲(chǔ)能的裝置系統(tǒng)，所述裝置系統(tǒng)包括燃燒發(fā)電單元、污泥干化單元和焚燒單元；所述燃燒發(fā)電單元中汽輪機(jī)的出口與污泥干化單元連接；所述污泥干化單元的出口與焚燒單元的入口連接；所述焚燒單元中余熱鍋爐的出口與污泥干化單元循環(huán)連接。

本發(fā)明中，通過燃燒發(fā)電單元、污泥干化單元和焚燒單元相互配合，可以實(shí)現(xiàn)電站調(diào)峰和污泥干化儲(chǔ)能，并且調(diào)峰范圍大，能量利用率高。本發(fā)明中，通過將燃燒發(fā)電單元中汽輪機(jī)的出口與污泥干化單元連接，可以將汽輪機(jī)中過量的蒸汽輸送至污泥干化單元，減少了火力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，完成了電站調(diào)峰，并且不會(huì)影響電站鍋爐的穩(wěn)定性；同時(shí)，過量的蒸汽進(jìn)入污泥干化單元，對(duì)濕污泥進(jìn)行干化處理，從而降低污泥的含水率，本發(fā)明利用污泥干化這一步驟儲(chǔ)存了火電機(jī)組調(diào)峰時(shí)多余的能量，污泥干化又是城市污泥焚燒處理過程必要的一環(huán)，不會(huì)造成能源的浪費(fèi)。本發(fā)明中，通過將焚燒單元中余熱鍋爐的出口與污泥干化單元循環(huán)連接，可以使焚燒產(chǎn)生的余熱經(jīng)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，再次回到污泥干化單元進(jìn)行污泥干化，實(shí)現(xiàn)能量的高效回收利用。本發(fā)明提供的裝置系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的火力發(fā)電調(diào)峰系統(tǒng)而言，調(diào)峰范圍更寬，且不會(huì)影響火力發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，處理成本低廉，并且可以實(shí)現(xiàn)污泥的干化處理和儲(chǔ)能，能量利用率更高。