[發明專利]一種與風、煤聯合的汽輪機儲能發電及供熱系統及方法

在審

• 申請號: 202210609312.7
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN114962157A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 林琳;常東鋒;王偉;居文平;江浩;馬汀山;余小兵;李楊;周元祥;王勇;井新經;周剛;孫劍鋒;王野
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: F03D9/18
• 分類號: F03D9/18;F03D9/25;F01D15/10;F22B1/06;F22B1/22;F22B33/18;F22D1/50;F22D11/06;F28D20/00
• 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

本發明公開了一種與風、煤聯合的汽輪機儲能發電及供熱系統及方法，利舊汽輪機組、換熱裝置和儲熱裝置，利舊汽輪機組的各級排汽及抽汽與換熱裝置相連，作為換熱裝置的熱源；換熱裝置與儲熱裝置相連，儲熱裝置上連接有風力發電機組和在運燃煤機組除氧器，用于對儲熱裝置內工質進行電加熱。本發明通過新增耦合風電機組、在運燃煤機組的儲能供熱系統，并通流關停機組汽輪機系統的利舊使用，可將風力發電機組組的電能轉化為熱能存儲在儲熱罐中并用以發電或供熱，解決電網無法消納的風電使用問題，并通過熔鹽電加熱器負荷的調節，使風電機組也能夠參與電網的調峰任務，提升了機組運行靈活性，機組對外供熱受運行負荷影響較小，提升了供熱的安全性穩定性。

技術領域

本發明屬于汽輪機技術領域，涉及一種與風、煤聯合的汽輪機儲能發電及供熱系統及方法。

背景技術

隨著新能源相關政策的落實，風力發電機組組裝機容量逐年升高，但風電機組受自然環境制約電力輸出不穩定，電網無法消納時經常出現棄風現象，風電資源無法被充分利用，因此需要儲能裝置進行能量暫存才能更好的利用風電資源。同時隨著產業政策的調整，300MW及以下的燃煤機組已經逐步開始關停。目前燃煤機組是承擔對外供熱任務的主力機組，但風電機組一般不具備對外供熱能力，無法滿足供熱需求。如果通過技術措施，增加儲熱裝置，對關停的機組進行設備利舊使用，并聯合在運燃煤機組運行，可以輔助機組調峰，同時具備對外供汽的功能，則可以實現減少風電機組的棄電量、延長關停機組的設備使用時間以及滿足對外供熱需求的功能。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中電網無法消納的電量轉換成熱量進行存儲的問題，提供一種與風、煤聯合的汽輪機儲能發電及供熱系統及方法，本發明通過增設儲能設備，對關停燃煤機組汽輪機設備進行利舊使用并耦合在運燃煤機組，達到對無法上網的風電進行儲能發電及供熱利用的目的，能夠充分利用風能，將，并利用舊機組設備進行發電及供熱，同時耦合在運燃煤機組以實現快速調峰及提升供熱穩定性的目標。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

第一方面，一種與風、煤聯合的汽輪機儲能發電及供熱系統，包括：

利舊汽輪機組，所述利舊汽輪機組的各級排汽及抽汽與換熱裝置相連，作為換熱裝置的熱源；

換熱裝置，所述換熱裝置與儲熱裝置相連，用于與儲熱裝置內的工質進行換熱；

儲熱裝置，所述儲熱裝置上連接有風力發電機組(6)和在運燃煤機組除氧器(15)，用于對儲熱裝置內工質進行電加熱。

上述系統進一步的改進在于：

所述利舊汽輪機組包括依次同軸連接的利舊汽輪機高壓缸(32)、利舊汽輪機中壓缸(33)、利舊汽輪機低壓缸(34)以及利舊發電機(35)；利舊汽輪機高壓缸(32)的排汽進入換熱裝置進行換熱，換熱后進入利舊汽輪機中壓缸(33)做功，做功后排汽進入利舊汽輪機低壓缸(34)進行做功，做工后排汽依次進入利舊凝汽器(31)、利舊凝結水泵(30)、利舊低壓加熱器(29)以及利舊除氧器(28)；利舊除氧器(28)的出口一路通過利舊給水泵(27)與利舊高壓加熱器(26)相連，另一路通過增壓泵(24)進入換熱裝置進行換熱，換熱后通過供熱調節閥(18)對外供熱；利舊高壓加熱器(26)出口的水進入換熱裝置進行換熱，換熱后返回利舊汽輪機高壓缸(32)進行做功。

所述利舊低壓加熱器(29)的熱源為利舊汽輪機低壓缸(34)的抽汽，利舊除氧器(28)的熱源為利舊汽輪機中壓缸(33)的抽汽，利舊高壓加熱器(26)的熱源為利舊汽輪機高壓缸(32)的抽汽。

所述儲熱裝置包括高溫儲熱罐(1)和低溫儲熱罐(2)，所述高溫儲熱罐(1)和低溫儲熱罐(2)內的工質為熔融鹽，所述低溫儲熱罐(2)的入口連接換熱裝置的出口，高溫儲熱罐(1)的出口連接換熱裝置的入口；