一种单罐蓄热式热储能电站系统技术方案

一种单罐蓄热式热储能电站系统，涉及电能供应技术领域，本发明专利技术为解决丧失电源系统无法运行可靠性低、双罐储能设备材料用量大成本高、电网非“高峰”时段且汽轮发电机组不运行时热储能电站无法供热及热储能电站系统效率低的问题；包括介质储罐、冷介质泵、热介质泵、电加热器、燃气加热器、蒸汽发生器、电伴热棒Ⅰ、电伴热棒Ⅱ、汽轮机高压缸、再热器、汽轮机中低压缸、发电机、凝汽器、凝水泵、加热器Ⅰ、除氧器、给水泵、加热器Ⅱ和冷却塔；本发明专利技术增加了一个能量的来源，可靠性提高了100％；单介质储罐相对双罐储能设备材料用量显著降低从而可有效降低成本，同时占地面积较小便于布置；本发明专利技术用途为储能及供电。

A Single Tank Regenerative Thermal Storage Power Station System

A single-tank regenerative thermal energy storage power station system relates to the technical field of power supply. The invention aims to solve the problems of low reliability of power loss system, high cost of material consumption of dual-tank energy storage equipment, non-peak period of power grid and low efficiency of thermal energy storage power station system when steam turbine generator unit is not in operation, including medium storage tank and cold medium. Pump, heat medium pump, electric heater, gas heater, steam generator, electric heat tracing rod I, electric heat tracing rod II, high pressure cylinder of steam turbine, reheater, medium and low pressure cylinder of steam turbine, generator, condenser, condensate pump, heater I, deaerator, feed water pump, heater II and cooling tower; the invention adds a source of energy and improves the reliability by 100%; Compared with dual-tank energy storage equipment, the material consumption of the tank can be significantly reduced, thereby effectively reducing the cost, while occupying a small area for easy layout; the purpose of the invention is energy storage and power supply.

【技术实现步骤摘要】
一种单罐蓄热式热储能电站系统
本专利技术涉及电能供应
，更具体的说是一种单罐蓄热式热储能电站技术。
技术介绍
热储能电站通过一定的方式将能量转化并同时可进行储能，蒸气通过汽轮机做功后，再对热用户输出。通过储能电站可辅助供热电站对用户进行功能，解决了城市集中供热的问题，取代了遍地开花的小锅炉。又从另一个方面提高了社会整体能源利用率。名为《独立熔盐蓄热电站技术及其评价》的文献为解决可再生能源发电的间歇性、不稳定性及电网“低谷电”问题，通过将过剩电能转为热能加热熔盐并储热的优势，把低品质电力转化为高品质电力，实现对过剩电能的消纳。其缺陷在于：1.若电源供电或电加热相关设备出现故障将导致系统无法储热，发电的可靠性无法保障；2.双罐储能较材料用量大，成本高，占地面积大，不利于布置；3.系统效率有待提升。
技术实现思路
本专利技术为解决丧失电源系统无法运行可靠性低、双罐储能设备材料用量大成本高且占地面积大不利于布置及热储能电站系统效率有待提升的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种单罐蓄热式热储能电站系统，该单罐蓄热式热储能电站系统包括介质储罐1、冷介质泵2、热介质泵3、电加热器4、燃气加热器5、蒸汽发生器6、电伴热棒Ⅰ7、电伴热棒Ⅱ8、汽轮机高压缸9、再热器10、汽轮机中低压缸11、发电机12、凝汽器13、凝水泵14、加热器Ⅰ15、除氧器16、给水泵17、加热器Ⅱ18和冷却塔19；所述的电加热器4设置有电源4-1，电源4-1的电源输出端与电加热器4的电源输入端连接；所述的燃气加热器5设置有燃气供应装置5-1，燃气供应装置5-1的能量输出端与燃气加热器4的能量输入端连接；所述的介质储罐1包括热介质层1-1、斜温层1-2和冷介质层1-3，所述的热介质层1-1、斜温层1-2和冷介质层1-3依次垂直分布于介质储罐1的内部，所述的热介质层1-1、斜温层1-2和冷介质层1-3将介质储罐1的内部填满，所述的热介质层1-1设置有电伴热棒Ⅱ8，所述的冷介质层1-3设置有电伴热棒Ⅰ7，所述的冷介质层1-3的输出端与冷介质泵2的输入端连接，电加热器4和燃气加热器5的输入端同时与冷介质泵2的输出端连接，电加热器4和燃气加热器5的输出端同时与热介质层1-1的输入端连接，热介质层1-1的输出端与热介质泵3的输入端连接；蒸汽发生器6的一个输入端和再热器10的一个输入端同时与热介质泵3的输出端连接，蒸汽发生器6的一个输出端和再热器10的一个输出端同时与冷介质层1-3的输入端连接；蒸汽发生器6的另一个输入端与汽轮机高压缸9的输入端连接，汽轮机高压缸9的两个输出端分别与加热器Ⅱ18一个输入端和再热器10的另一个输入端连接，再热器10的另一个输出端与汽轮机中低压缸11与之对应的输入端连接，发电机12的输入端与汽轮机中低压缸11的输出端连接，汽轮机中低压缸11的四个输出端分别与凝汽器13的一个输入端、加热器Ⅰ15的一个输入端、除氧器16的一个输入端和冷却塔19的输入端连接，凝汽器13的一个输出端与冷却塔19的输入端连接，冷却塔19的输出端与凝汽器13的另一个输入端连接，凝汽器13的另一个输出端与凝水泵14的输入端连接，凝水泵14的输出端与加热器Ⅰ15的另一个输入端连接，加热器Ⅰ15的输出端与除氧器16的另一个输入端连接，除氧器16的输出端与给水泵17的输入端连接，给水泵17的输出端与加热器Ⅱ18的另一个输入端连接，加热器Ⅱ18的输出端与蒸汽发生器6的另一个输入端连接。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种单罐蓄热式热储能电站系统，所述的介质储罐1为单罐斜温层储能罐。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种单罐蓄热式热储能电站系统，所述的电伴热棒Ⅰ7为低温电伴热棒。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种单罐蓄热式热储能电站系统，所述的电伴热棒Ⅱ8为高温电伴热棒。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种单罐蓄热式热储能电站系统，所述的加热器Ⅰ15为低压加热器。作为本专利技术的进一步优化，本专利技术一种单罐蓄热式热储能电站系统，所述的加热器Ⅱ18为高压加热器。本专利技术为解决丧失电源系统无法运行的问题，本专利技术通过配置与电加热器并联的燃气加热器，当电源供电或电加热相关设备出现故障时，可切换使用燃气加热器，从而实现能量来源的多样性，保障发电的可靠性，增加了一个能量的来源，可靠性提高了100％，保障发电的可靠性。本专利技术为解决双罐储能设备材料用量大成本高，占地面积大不利于布置的问题，通过设计单罐斜温层储能装置，相对双罐储能设备材料用量显著降低从而可有效降低成本，成本降低了40％左右，同时占地面积减小了30％左右，使得占地面积小便于布置。本专利技术为解决已有技术对汽机岛与储热部分相互配合提升效率并无相关描述，为提升热储能电站系统效率，通过配置储热介质-蒸汽再热器，用储热介质加热汽轮机高压缸排汽后进入低压缸，从而提升了汽轮机朗肯循环效率，总能量转换效率达到了85％以上。附图说明图1为本专利技术的一种单罐蓄热式热储能电站系统的结构示意图。图中：1.介质储罐；1-1.热介质层；1-2.斜温层；1-3.冷介质层；2.冷介质泵；3.热介质泵；4.电加热器；4-1.电源；5.燃气加热器；5-1.燃气供应装置；6.蒸汽发生器；7.电伴热棒Ⅰ；8.电伴热棒Ⅱ；9.汽轮机高压缸；10.再热器；11.汽轮机中低压缸；12.发电机；13.凝汽器；14.凝水泵；15.加热器Ⅰ；16.除氧器；17.给水泵；18.加热器Ⅱ；19.冷却塔。具体实施方式具体实施方式一、下面结合图1说明本实施方式，本专利技术为解决丧失电源系统无法运行可靠性低、双罐储能设备材料用量大成本高且占地面积大不利于布置及热储能电站系统效率有待提升的问题；本专利技术提供了一种单罐蓄热式热储能电站系统，该单罐蓄热式热储能电站系统包括介质储罐1、冷介质泵2、热介质泵3、电加热器4、燃气加热器5、蒸汽发生器6、电伴热棒Ⅰ7、电伴热棒Ⅱ8、汽轮机高压缸9、再热器10、汽轮机中低压缸11、发电机12、凝汽器13、凝水泵14、加热器Ⅰ15、除氧器16、给水泵17、加热器Ⅱ18和冷却塔19；所述的电加热器4设置有电源4-1，电源4-1的电源输出端与电加热器4的电源输入端连接；所述的燃气加热器5设置有燃气供应装置5-1，燃气供应装置5-1的能量输出端与燃气加热器4的能量输入端连接；所述的介质储罐1包括热介质层1-1、斜温层1-2和冷介质层1-3，所述的热介质层1-1、斜温层1-2和冷介质层1-3依次垂直分布于介质储罐1的内部，所述的热介质层1-1、斜温层1-2和冷介质层1-3将介质储罐1的内部填满，所述的热介质层1-1设置有电伴热棒Ⅱ8，所述的冷介质层1-3设置有电伴热棒Ⅰ7，所述的冷介质层1-3的输出端与冷介质泵2的输入端连接，电加热器4和燃气加热器5的输入端同时与冷介质泵2的输出端连接，电加热器4和燃气加热器5的输出端同时与热介质层1-1的输入端连接，热介质层1-1的输出端与热介质泵3的输入端连接；蒸汽发生器6的一个输入端和再热器10的一个输入端同时与热介质泵3的输出端连接，蒸汽发生器6的一个输出端和再热器10的一个输出端同时与冷介质层1-3的输入端连接；蒸汽发生器6的另一个输入端与汽轮机高压缸9的输入端连接，汽轮机高压缸9的两个输出端分别与加热器Ⅱ18一个输入端和再热器10的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单罐蓄热式热储能电站系统，其特征在于：该单罐蓄热式热储能电站系统包括介质储罐(1)、冷介质泵(2)、热介质泵(3)、电加热器(4)、燃气加热器(5)、蒸汽发生器(6)、电伴热棒Ⅰ(7)、电伴热棒Ⅱ(8)、汽轮机高压缸(9)、再热器(10)、汽轮机中低压缸(11)、发电机(12)、凝汽器(13)、凝水泵(14)、加热器Ⅰ(15)、除氧器(16)、给水泵(17)、加热器Ⅱ(18)和冷却塔(19)；所述的电加热器(4)设置有电源(4‑1)，电源(4‑1)的电源输出端与电加热器(4)的电源输入端连接；所述的燃气加热器(5)设置有燃气供应装置(5‑1)，燃气供应装置(5‑1)的能量输出端与燃气加热器(4)的能量输入端连接；所述的介质储罐(1)包括热介质层(1‑1)、斜温层(1‑2)和冷介质层(1‑3)，所述的热介质层(1‑1)、斜温层(1‑2)和冷介质层(1‑3)依次垂直分布于介质储罐(1)的内部，所述的热介质层(1‑1)、斜温层(1‑2)和冷介质层(1‑3)将介质储罐(1)的内部填满，所述的热介质层(1‑1)设置有电伴热棒Ⅱ(8)，所述的冷介质层(1‑3)设置有电伴热棒Ⅰ(7)，所述的冷介质层(1‑3)的输出端与冷介质泵(2)的输入端连接，电加热器(4)和燃气加热器(5)的输入端同时与冷介质泵(2)的输出端连接，电加热器(4)和燃气加热器(5)的输出端同时与热介质层(1‑1)的输入端连接，热介质层(1‑1)的输出端与热介质泵(3)的输入端连接；蒸汽发生器(6)的一个输入端和再热器(10)的一个输入端同时与热介质泵(3)的输出端连接，蒸汽发生器(6)的一个输出端和再热器(10)的一个输出端同时与冷介质层(1‑3)的输入端连接；蒸汽发生器(6)的另一个输入端与汽轮机高压缸(9)的输入端连接，汽轮机高压缸(9)的两个输出端分别与加热器Ⅱ(18)一个输入端和再热器(10)的另一个输入端连接，再热器(10)的另一个输出端与汽轮机中低压缸(11)与之对应的输入端连接，发电机(12)的输入端与汽轮机中低压缸(11)的输出端连接，汽轮机中低压缸(11)的四个输出端分别与凝汽器(13)的一个输入端、加热器Ⅰ(15)的一个输入端、除氧器(16)的一个输入端和冷却塔(19)的输入端连接，凝汽器(13)的一个输出端与冷却塔(19)的输入端连接，冷却塔(19)的输出端与凝汽器(13)的另一个输入端连接，凝汽器(13)的另一个输出端与凝水泵(14)的输入端连接，凝水泵(14)的输出端与加热器Ⅰ(15)的另一个输入端连接，加热器Ⅰ(15)的输出端与除氧器(16)的另一个输入端连接，除氧器(16)的输出端与给水泵(17)的输入端连接，给水泵(17)的输出端与加热器Ⅱ(18)的另一个输入端连接，加热器Ⅱ(18)的输出端与蒸汽发生器(6)的另一个输入端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种单罐蓄热式热储能电站系统，其特征在于：该单罐蓄热式热储能电站系统包括介质储罐(1)、冷介质泵(2)、热介质泵(3)、电加热器(4)、燃气加热器(5)、蒸汽发生器(6)、电伴热棒Ⅰ(7)、电伴热棒Ⅱ(8)、汽轮机高压缸(9)、再热器(10)、汽轮机中低压缸(11)、发电机(12)、凝汽器(13)、凝水泵(14)、加热器Ⅰ(15)、除氧器(16)、给水泵(17)、加热器Ⅱ(18)和冷却塔(19)；所述的电加热器(4)设置有电源(4-1)，电源(4-1)的电源输出端与电加热器(4)的电源输入端连接；所述的燃气加热器(5)设置有燃气供应装置(5-1)，燃气供应装置(5-1)的能量输出端与燃气加热器(4)的能量输入端连接；所述的介质储罐(1)包括热介质层(1-1)、斜温层(1-2)和冷介质层(1-3)，所述的热介质层(1-1)、斜温层(1-2)和冷介质层(1-3)依次垂直分布于介质储罐(1)的内部，所述的热介质层(1-1)、斜温层(1-2)和冷介质层(1-3)将介质储罐(1)的内部填满，所述的热介质层(1-1)设置有电伴热棒Ⅱ(8)，所述的冷介质层(1-3)设置有电伴热棒Ⅰ(7)，所述的冷介质层(1-3)的输出端与冷介质泵(2)的输入端连接，电加热器(4)和燃气加热器(5)的输入端同时与冷介质泵(2)的输出端连接，电加热器(4)和燃气加热器(5)的输出端同时与热介质层(1-1)的输入端连接，热介质层(1-1)的输出端与热介质泵(3)的输入端连接；蒸汽发生器(6)的一个输入端和再热器(10)的一个输入端同时与热介质泵(3)的输出端连接，蒸汽发生器(6)的一个输出端和再热器(10)的一个输出端同时与冷介质层(1-3)的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：于剑锋，顾阳，苗强，刘晓宇，王景富，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23