[發(fā)明專利]一種集成儲(chǔ)熱與儲(chǔ)壓的發(fā)電系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310125316.2
• 申請(qǐng)日: 2023-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN116085084A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許朋江;石慧;江浩;馬汀山;王朝陽;劉明;嚴(yán)俊杰;李輝;白發(fā)琪;劉偉;劉思宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華能國(guó)際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司;西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F01K19/02
• 分類號(hào): F01K19/02;F01K17/02;F01D15/10
• 代理公司: 北京三聚陽光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 安曉紅

本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成儲(chǔ)熱與儲(chǔ)壓的發(fā)電系統(tǒng)，包括：鍋爐、中壓汽輪機(jī)、低壓汽輪機(jī)、低壓加熱器和除氧器等；低壓加熱器與低壓汽輪機(jī)連接；儲(chǔ)熱釋熱單元連接至中壓汽輪機(jī)與高壓汽輪機(jī)之間的管路上，具有將再熱蒸汽分流存儲(chǔ)熱能的儲(chǔ)熱狀態(tài)，并將再熱蒸汽冷卻后的疏水輸送至壓力容器內(nèi)；以及具有釋放熱能至第二換熱器，加熱壓力容器輸送至第二換熱器中疏水的釋熱狀態(tài)；第二換熱器將加熱后的水輸送至除氧器中；本申請(qǐng)引入外部?jī)?chǔ)能，將儲(chǔ)熱與儲(chǔ)壓技術(shù)結(jié)合；壓縮空氣與水儲(chǔ)壓實(shí)現(xiàn)快速調(diào)頻，儲(chǔ)熱實(shí)現(xiàn)深度調(diào)峰；大幅增加負(fù)荷運(yùn)行區(qū)間，提升調(diào)頻能力，滿足可再生能源頻繁調(diào)峰調(diào)頻需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成儲(chǔ)熱與儲(chǔ)壓的發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著全球?qū)μ柲芎惋L(fēng)能等可再生能源的利用急劇增加，其波動(dòng)性、間歇性和不可預(yù)測(cè)性等特點(diǎn)給電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行帶來巨大挑戰(zhàn)。在當(dāng)前電力系統(tǒng)中，燃煤發(fā)電機(jī)組是重要的電能供應(yīng)來源，所以要進(jìn)行頻繁的調(diào)峰調(diào)頻，以保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前燃煤發(fā)電機(jī)組的調(diào)峰調(diào)頻能力尚不能滿足電網(wǎng)的需求，其調(diào)峰能力的制約因素主要為鍋爐系統(tǒng)的最低穩(wěn)燃負(fù)荷，而調(diào)頻能力的制約因素主要為鍋爐內(nèi)部的大熱慣性。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服燃煤發(fā)電機(jī)組難以滿足可再生能源頻繁調(diào)峰調(diào)頻的缺陷，基于以上情況，開發(fā)一種能夠滿足可再生能源頻繁調(diào)峰調(diào)頻需求的發(fā)電系統(tǒng)十分必要。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種集成儲(chǔ)熱與儲(chǔ)壓的發(fā)電系統(tǒng)，包括：

依次連接的鍋爐、高壓汽輪機(jī)、中壓汽輪機(jī)、低壓汽輪機(jī)、凝汽器、低壓加熱器和除氧器；所述低壓加熱器的進(jìn)汽端與低壓汽輪機(jī)的抽汽端連接；

依次連接的儲(chǔ)熱釋熱單元、壓力容器和第二換熱器；所述儲(chǔ)熱釋熱單元與第二換熱器連接；所述第二換熱器連接至低壓加熱器和除氧器之間；

壓縮機(jī)，與壓力容器連接；所述壓縮機(jī)適于保持壓力容器內(nèi)的壓力；

所述儲(chǔ)熱釋熱單元通過第二閥門連接至中壓汽輪機(jī)與高壓汽輪機(jī)之間的管路上；

所述儲(chǔ)熱釋熱單元具有將鍋爐的再熱蒸汽分流，存儲(chǔ)熱能的儲(chǔ)熱狀態(tài)，并將分流的再熱蒸汽冷卻后的疏水輸送至壓力容器內(nèi)；以及具有釋放熱能至第二換熱器，加熱壓力容器輸送至第二換熱器中疏水的釋熱狀態(tài)；

所述第二換熱器適于將加熱后的水輸送至除氧器中。

可選地，在所述壓縮機(jī)與壓力容器之間設(shè)有第五閥門。

可選地，在所述壓力容器和第二換熱器之間設(shè)有第六閥門。

可選地，在所述低壓加熱器和除氧器之間設(shè)有第一閥門。

可選地，還包括：

水輪機(jī)，設(shè)置在壓力容器和第二換熱器之間；所述水輪機(jī)適于在壓力容器輸送水的壓力下轉(zhuǎn)動(dòng)，利用后的水再輸送至第二換熱器內(nèi)。

可選地，在所述儲(chǔ)熱釋熱單元和壓力容器之間設(shè)有第三泵。

可選地，所述儲(chǔ)熱釋熱單元包括：

依次連接的儲(chǔ)熱罐、第一換熱器和儲(chǔ)冷罐；所述儲(chǔ)熱罐與第二換熱器的進(jìn)汽端連接，所述儲(chǔ)冷罐與第二換熱器的出汽端連接；所述第一換熱器的進(jìn)汽端通過第二閥門連接至中壓汽輪機(jī)與高壓汽輪機(jī)之間的管路上，所述第一換熱器的出水端與壓力容器連接。

可選地，在所述儲(chǔ)熱罐與第二換熱器的進(jìn)汽端之間的管路上設(shè)有第四閥門和第二泵；在所述第一換熱器和儲(chǔ)冷罐之間的管路上設(shè)有第三閥門和第一泵。

可選地，所述高壓汽輪機(jī)的出口蒸汽經(jīng)鍋爐再熱后，與中壓汽輪機(jī)的蒸汽入口連通。

可選地，還包括：

高壓加熱器，進(jìn)水端與除氧器連接，高壓加熱器的出水端與鍋爐連接；