适用于调峰发电的复合储取热系统技术方案

技术编号:20885719 阅读:27 留言:0更新日期:2019-04-17 13:36
本实用新型专利技术提供一种适用于调峰发电的复合储取热系统,包括:热源系统用于将过冷水加热为过热蒸汽;显热储取热系统通过管路连接热源系统和潜热储取热系统,用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中温度发生变化时,通过显热进行热能储取;潜热储取热系统用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中发生相变时,通过潜热进行热能储取;发电系统用于将热能转化为电能,并与热源系统首尾相连形成循环管路。本实用新型专利技术实现了电站锅炉更低负荷深度调峰的能力,同时保证深度调峰时锅炉的燃烧稳定性、水循环安全性、避免低负荷下锅炉寿命的损耗;本实用新型专利技术可实现电厂将用电低谷时段的能量转移到用电高峰时段,提高了电厂运行的经济性。

【技术实现步骤摘要】
适用于调峰发电的复合储取热系统
本技术涉及火力发电技术系统,具体涉及一种适用于调峰发电的复合储取热系统。
技术介绍
通常在电力系统中各个电厂的需求电负荷是在不断发生变化的,为了维持有功功率平衡,保持系统频率稳定,就需要发电部门相应改变发电机的发电量以适应用电负荷的变化,这就叫做调峰调频。由于电站锅炉降负荷能力有限,一般只能降到30%—60%负荷,若负荷继续降低的话将会导致燃烧不稳定、自然循环不安全以及低负荷运行加快锅炉老化等问题,这就导致当需要深度调峰时,其负荷不能降到要求的水平。为了解决这个问题,可以采用通过储热系统,将部分蒸汽携带的能量储存到相应的储热装置中,需要的时候再取出发电,这样既可以满足深度调峰的要求,同时也不会浪费高品位的能量。由于用电低谷和用电高峰之间存在一定的电价差,通过储热系统,可以降低用电低谷时段的发电量,将部分蒸汽携带的能量储存到相应的储热装置中,在用电高峰时段,再取出发电,使高峰时段可以输出更多的电力,或者适当降低锅炉负荷,降低的这部分负荷用储热系统来补偿,以降低煤耗,进而实现电厂创收。对于自然循环锅炉,过热蒸汽冷凝过程和过冷水蒸发过程均分为三个阶段:过热蒸汽冷却-冷凝-过冷水冷却或者过冷水加热-蒸发-过热蒸汽加热,其中过热蒸汽冷却和过冷水冷却过程释放的热量可储存在固体或流体的显热中,反之过冷水加热和过热蒸汽加热过程吸收的热量也可取自固体或流体的显热中,而对于冷凝和蒸发过程中,释放和吸收的大量潜热,由于其数量巨大,为了减小储取热装置的体积,同时为了实现储取热过程的稳定,只能使用相变介质作为储取热材料。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种适用于调峰发电的复合储取热系统,由于本技术复合储取热系统的接入,实现了电站锅炉更低负荷深度调峰的能力,同时保证了深度调峰时,锅炉的燃烧稳定性,水循环安全性以及避免了低负荷下锅炉寿命的损耗;另外,接入本技术复合储取热系统后,电厂可实现将用电低谷时段的能量转移到用电高峰时段,提高了电厂运行的经济性。为了实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种适用于调峰发电的复合储取热系统,所述复合储取热系统包括:热源系统,所述热源系统通过管路连接显热储取热系统、潜热储取热系统和发电系统,用于将过冷水加热为过热蒸汽;显热储取热系统,所述显热储取热系统通过管路连接热源系统和潜热储取热系统,用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中温度发生变化时,通过显热进行热能储取;潜热储取热系统,所述潜热储取热系统用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中发生相变时,通过潜热进行热能储取;发电系统,所述发电系统用于将热能转化为电能,并与热源系统首尾相连形成循环管路。如上所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,优选,所述热源系统包括:锅炉,所述锅炉通过燃料燃烧所释放的热量将将过冷水加热为过热蒸汽,并提供给主循环管路;主循环管路,所述主循环管路将发电系统与热源系统首尾相连;优选地,所述锅炉通过主循环管路向发电系统提供过热蒸汽;优选地,所述发电系统通过主循环管路向锅炉提供过冷水;优选地,所述潜热储取热系统的两端分别连接至显热储取热系统;优选地,所述显热储取热系统的两端分别连接至两边的主循环管路上。如上所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,优选,所述显热储取热系统包括:第一显热储取热单元,所述第一显热储取热单元连接主循环管路与潜热储取单元,用于在过热蒸汽和饱和蒸汽的相互转化过程中进行热能储取;第二显热储取热单元,所述第二显热储取热单元连接潜热储取热系统与主循环管路,用于在饱和水或欠饱和水和过冷水的相互转化过程中进行热能储取。如上所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,优选,所述第一显热储取热单元与第二显热储取热单元的储热介质均为固体。如上所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,优选,所述第一显热储取热单元和第二显热储取热单元均设有换热器,利用换热器实现储热介质与气态水或液态水之间的热交换。如上所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,优选,所述潜热储取热系统包括:相变储取热装置,所述相变储取热装置用于通过相变储热介质的相变进行热能储取;相变储取热装置的第一出口连接第一显热储取热单元,相变储取热装置的第二出口连接第二显热储取热单元;优选地,所述相变储取热装置设有换热器,利用换热器实现储热介质与气态水或液态水之间的热交换;优选地,所述潜热储取热系统还包括:汽包,所述汽包用于饱和水与饱和蒸汽之间的水汽分离,汽包第一接口连接相变储取热装置的第一出口,汽包第二接口连接有循环泵,汽包第三接口连接第二显热储取热单元,汽包第四接口连接第一显热储取热单元;循环泵,所述循环泵用于将汽包中分离出的饱和水或欠饱和水送入相变储取热装置进行循环蒸发。如上所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,优选,所述发电系统包括:汽轮机组,所述汽轮机组用于将热源系统传来的过热蒸汽的热能转化为机械能,并将机械能提供给发电机;发电机,所述发电机用于将汽轮机组传来的机械能转化为电能;冷凝器,所述冷凝器设置在汽轮机组出口端,用于将汽轮机组输送的蒸汽进行冷凝转化为液态水;凝泵,所述凝泵设置在冷凝器出口端,用于将冷凝器输送的液态水加压输送;低压加热器,所述低压加热器用于对液态水加热后输送给除氧器;除氧器,所述除氧器用于去除液态水中的氧;给水泵,所述给水泵设置在除氧器的给水出口端,用于将除氧器输送的给水加压输送;高压加热器,所述高压加热器出口端连接至热源系统,用于将给水加压升温后输送给热源系统。与最接近的现有技术相比,本技术提供的技术方案具有如下优异效果:本技术采用显热储热和潜热储热相互配合,设计合理,实现了电站锅炉电站锅炉更低负荷深度调峰的能力,同时保证了深度调峰时,锅炉的燃烧稳定性,水循环安全性以及避免了低负荷下锅炉寿命的损耗;另外,可以在电厂现有火力发电系统的基础上,搭载本技术的复合储取热系统,可实现将用电低谷时段的能量转移到用电高峰时段,提高了电厂运行的经济性。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。其中:图1为本技术实施例的适用于调峰发电的复合储取热系统示意图;图2为本技术实施例的适用于调峰发电的复合储取热系统的一种实施方式的示意图;图3为本技术实施例的适用于调峰发电的复合储取热系统的一种实施方式的示意图;图4为本技术实施例的适用于调峰发电的复合储取热系统的一种实施方式的示意图;图5为本技术实施例的适用于调峰发电的复合储取热系统的潜热储取热系统示意图。附图标记说明:1-热源系统;2-主循环管路;301-第一显热储取热单元;302-第二显热储取热单元;303-热罐;304-第一流体泵;305-缓冲罐;306-第二流体泵;308-第三流体泵;309-冷罐;310-第二循环泵;311-第四流体泵;312-第五流体泵;313-第六流体泵;314-第七流体泵;5-潜热储取热系统;501-相变储取热装置;502-汽包;5021-汽包第一接口;5022-汽包第二接口;5023-汽包第三接口;5024-汽包第四接口;503-循环泵;6-发电系统;601-汽轮机组;602-发电机;603-冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于调峰发电的复合储取热系统,其特征在于,所述复合储取热系统包括:热源系统,所述热源系统通过管路连接显热储取热系统、潜热储取热系统和发电系统,用于将过冷水加热为过热蒸汽;显热储取热系统,所述显热储取热系统通过管路连接热源系统和潜热储取热系统,用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中温度发生变化时,通过显热进行热能储取;潜热储取热系统,所述潜热储取热系统用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中发生相变时,通过潜热进行热能储取;发电系统,所述发电系统用于将热能转化为电能,并与热源系统首尾相连形成循环管路;所述热源系统包括:锅炉,所述锅炉通过燃料燃烧所释放的热量将将过冷水加热为过热蒸汽,并提供给主循环管路;主循环管路,所述主循环管路将发电系统与热源系统首尾相连。

【技术特征摘要】
1.一种适用于调峰发电的复合储取热系统,其特征在于,所述复合储取热系统包括:热源系统,所述热源系统通过管路连接显热储取热系统、潜热储取热系统和发电系统,用于将过冷水加热为过热蒸汽;显热储取热系统,所述显热储取热系统通过管路连接热源系统和潜热储取热系统,用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中温度发生变化时,通过显热进行热能储取;潜热储取热系统,所述潜热储取热系统用于在过冷水和过热蒸汽相互转化过程中发生相变时,通过潜热进行热能储取;发电系统,所述发电系统用于将热能转化为电能,并与热源系统首尾相连形成循环管路;所述热源系统包括:锅炉,所述锅炉通过燃料燃烧所释放的热量将将过冷水加热为过热蒸汽,并提供给主循环管路;主循环管路,所述主循环管路将发电系统与热源系统首尾相连。2.如权利要求1所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,其特征在于,所述锅炉通过主循环管路向发电系统提供过热蒸汽;所述发电系统通过主循环管路向锅炉提供过冷水;所述潜热储取热系统的两端分别连接至显热储取热系统;所述显热储取热系统的两端分别连接至两边的主循环管路上。3.如权利要求1所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,其特征在于,所述显热储取热系统包括:第一显热储取热单元,所述第一显热储取热单元连接主循环管路与潜热储取单元,用于在过热蒸汽和饱和蒸汽的相互转化过程中进行热能储取;第二显热储取热单元,所述第二显热储取热单元连接潜热储取热系统与主循环管路,用于在饱和水或欠饱和水和过冷水的相互转化过程中进行热能储取。4.如权利要求3所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,其特征在于,所述第一显热储取热单元与第二显热储取热单元的储热介质均为固体。5.如权利要求4所述的适用于调峰发电的复合储取热系统,其特征在于,所述第一显热储取热单元和第二显...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁双荣聂跃峰
申请(专利权)人:国电龙源节能技术有限公司
类型:新型
国别省市:北京,11

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