[發明專利]一種燃煤發電機組耦合超臨界二氧化碳儲能調峰系統

在審

• 申請號: 202211280922.3
• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115680804A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 向軍;陳磊;汪一;鄧偉;熊哲;朱萌;周琳剛;王燦;陳德志;卿浩然;胡松;蘇勝;徐俊;江龍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: F01K7/32
• 分類號: F01K7/32;F01D13/02;F01D15/10;F01K11/02;F01K13/00;F01K13/02;F01K21/00;F01K25/10
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳熙

本發明涉及一種燃煤發電機組耦合超臨界二氧化碳儲能調峰系統，燃煤發電機組包括鍋爐、高壓缸、中壓缸和低壓缸，鍋爐的蒸汽出口分別連接高壓缸和中壓缸的進氣口，中壓缸的排氣口連接低壓缸的進氣口，低壓缸的排氣口、凝汽器的殼程入口及殼程出口和鍋爐的進水口通過回流管線順次連接；二氧化碳儲能系統包括二氧化碳透平，二氧化碳透平與第二發電機傳動連接；還包括蒸汽透平，蒸汽透平與壓縮機傳動連接，中壓缸的抽氣口、蒸汽透平的進口及出口和凝汽器的管程入口順次連接，低壓缸的抽氣口連接超臨界二氧化碳儲罐的進口。優點：將燃煤發電機組與超臨界二氧化碳儲能調峰系統有效的耦合，解決了火電機組靈活調峰的問題。

技術領域

本發明涉及燃煤發電領域，特別涉及一種燃煤發電機組耦合超臨界二氧化碳儲能調峰系統。

背景技術

為實現減排目標，時變特性強烈的風能、太陽能等新能源發電機組將迅速增長，煤電由主體能源向調節性、備用性能源轉變。為構建以新能源為主體的電力系統，亟需提高煤電機組靈活性。

為實現煤電機組的靈活性改造，解決鍋爐深度調峰的問題，在供電側設置儲能是一種可行的技術路線。

當前儲能方式主要分為物理儲能、電氣儲能、電化學儲能等，物理儲能的應用形式包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能；電氣儲能的包括超級電容儲能和超導儲能；電化學儲能主要包鋰離子電池、液流電池等。從容量和壽命考慮，目前適合用于燃煤電站的只有抽水蓄能和壓縮空氣儲能，其中抽水蓄能最為成熟，但是由于地理條件的限制，且建設周期長，不適宜推廣發展。壓縮空氣儲能是另一種能夠實現大容量和長時間電能儲存的儲能技術，具有環保和經濟優勢。

二氧化碳臨界點的溫度和壓力只有7.38MPa和304.55K，易于達到超臨界狀態。二氧化碳的溫度和壓力超過臨界點時，稱為超臨界二氧化碳(S-CO₂)。S-CO₂物性介于氣體與液體之間黏性接近于氣體，密度接近于液體，易于擴散。由于二氧化碳相比于空氣具有密度大和接近常溫的臨界溫度，因此將其作為儲能介質可以提高能量密度，降低儲罐體積和投資。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種醫用自助終端機，有效的克服了現有技術的缺陷。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種燃煤發電機組耦合超臨界二氧化碳儲能調峰系統，包括燃煤發電機組和超臨界二氧化碳儲能系統；

上述燃煤發電機組包括鍋爐、高壓缸、中壓缸和低壓缸，上述高壓缸、中壓缸和低壓缸共軸，并共同連接第一發電機，上述鍋爐的蒸汽出口分別連接上述高壓缸和中壓缸二者的進氣口，上述中壓缸的排氣口連接上述低壓缸的進氣口，上述低壓缸的排氣口、凝汽器的殼程入口及殼程出口和鍋爐的進水口通過回流管線順次連接；

上述二氧化碳儲能系統包括液態二氧化碳儲罐和超臨界二氧化碳儲罐，上述液態二氧化碳儲罐的液相入口及二氧化碳出口、壓縮機的進口及出口、間冷器的殼程入口及殼程出口、超臨界二氧化碳儲罐的進口及出口、再熱器的殼程入口及殼程出口、二氧化碳透平的入口及出口和第一冷卻器首尾順次連接，上述再熱器的管程入口及管程出口、第二冷卻器、冷水罐、間冷器的管程入口及管程出口和熱水罐首尾順次連接，上述二氧化碳透平與第二發電機傳動連接；

還包括蒸汽透平，上述蒸汽透平與壓縮機傳動連接，上述中壓缸和低壓缸分別具有連通各自內腔的抽氣口，上述中壓缸的抽氣口、蒸汽透平的進口及出口和上述凝汽器的管程入口順次連接，上述低壓缸的抽氣口連接上述超臨界二氧化碳儲罐的進口。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。