一种具备调峰功能的多产品联供系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种具备调峰功能的多产品联供系统，该系统由第一汽轮机组、第二汽轮机组、凝汽器、制冷压缩机、往复式压缩/膨胀装置、热转换装置、复叠制冷/储冷系统、液体空气储罐和控制阀门所组成，该系统的运行方法包括包括储能模式、释能模式和多产品联供模式；该系统利用多余蒸汽制取不同品位的冷量并储存，可以用于压缩空气的降温液化，也可以通过输冷介质将部分冷量输送给用户，空气压缩和膨胀可以使用同一套设备，降低了储能系统投资，低温液态空气在回收冷量之后可以输送至用户，机组发电过程中可以通过抽汽为用户提供热量，形成了一套热、电、冷、压缩空气多产品联供系统。

【技术实现步骤摘要】
一种具备调峰功能的多产品联供系统
本技术属于储能调峰
，具体涉及一种具备调峰功能的多产品联供系统，适用于以燃煤机组为典型的各种热发电厂，能够提高燃煤机组的调峰能力，并且可以为用户提供多种工业产品。
技术介绍
目前我国风能、太阳能等可再生能源逐年迅猛发展，加之全社会用电量逐年攀升，电网用电峰谷差日益增大，电网对燃煤机组调峰次数及深度的要求均大幅提升。目前提高燃煤机组调峰能力的技术主要有电锅炉蓄热技术、水罐蓄热技术、汽轮机蒸汽流程改造技术、电化学电池储能技术等，电锅炉蓄热技术是将电能转化为热能后用于供暖，调峰能力强，但能量品质大幅度降低、只适用于热电联产机组，水罐蓄热技术和汽轮机蒸汽流程改造技术热经济性较好、投资相对低，但调峰能力有限，也只适用于热电联产机组，电化学电池储能技术响应快、体积小、建设周期短，但寿命短、平均成本很高、安全风险大，是否适合建设大规模储能实施仍需工程示范验证。
技术实现思路
为克服现有燃煤机组调峰技术的不足，本技术提出一种具备调峰功能的多产品联供系统，调峰期间利用多余蒸汽制取不同品位的冷量并储存，该部分冷量的生产成本大幅度降低，可以用于压缩空气的降温液化，也可以通过输冷介质将部分冷量输送给用户，空气压缩和膨胀可以使用同一套设备，降低了储能系统投资，低温液态空气在回收冷量之后可以输送至用户，机组可以通过抽汽为用户提供热量，形成一套热、电、冷、压缩空气多产品联供系统。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案。一种具备调峰功能的多产品联供系统，由第一汽轮机组1、第一阀门2、第二阀门3、第三阀门4、第二汽轮机组5、凝汽器6、制冷压缩机7、往复式压缩/膨胀装置8、热转换装置9、复叠制冷/储冷系统10、第四阀门11、液体空气储罐12、第五阀门13、第六阀门14和第七阀门15所组成；所述第一汽轮机组1包括依次连接的高压缸、中压缸和低压缸，中压缸出口通过第一阀门2依次与低压缸和凝汽器6连接，中压缸出口通过第二阀门3与第二汽轮机组5蒸汽入口连接，第二汽轮机组5通过连接轴直接带动制冷压缩机7转动，制冷压缩机7驱动复叠制冷/储冷系统10，第二汽轮机组5出口与凝汽器6入口连接；往复式压缩/膨胀装置8压缩侧出口依次与热转换装置9高温侧入口、热转换装置9高温侧出口、复叠制冷/储冷系统10降温液化侧入口、复叠制冷/储冷系统10降温液化侧出口、第四阀门11和液体空气储罐12入口连接；液体空气储罐12出口通过第五阀门13依次与复叠制冷/储冷系统10冷能回收侧入口、复叠制冷/储冷系统10冷能回收侧出口、热转换装置9低温侧入口、热转换装置9低温侧出口、往复式压缩/膨胀装置8膨胀侧入口和往复式压缩/膨胀装置8膨胀侧出口连接；复叠制冷/储冷系统10冷能回收侧出口通过第六阀门14、复叠制冷/储冷系统10工业供冷侧出口通过第七阀门15、第一汽轮机组1中压缸出口通过第三阀门4分别与用户连接；该系统利用多余蒸汽制取不同品位的冷量并储存，可以用于压缩空气的降温液化，也可以通过输冷介质将部分冷量输送给用户，空气压缩和膨胀可以使用同一套设备，降低了储能系统投资，低温液态空气在回收冷量之后可以输送至用户，机组发电过程中可以通过抽汽为用户提供热量，形成了一套热、电、冷、压缩空气多产品联供系统。所述第二阀门3、第三阀门4与第一汽轮机组1的中压缸出口连接，或根据发电机组情况优化筛选抽汽位置。所述往复式压缩/膨胀装置8既可用于压缩空气，又可用于高压空气膨胀发电。所述复叠制冷/储冷系统10通过蒸汽驱动的制冷压缩机7来带动，调峰期间高负荷运行，非调峰期间基本不运行。所述热转换装置9用于储存空气压缩过程中产生的压缩热，储存的压缩热在释能模式中用于加热低温高压空气。该系统适用于热电联产机组和纯凝机组，可以为用户提供热、电、冷和洁净压缩空气。所述的一种具备调峰功能的多产品联供系统的运行方法，包括储能模式、释能模式和多产品联供模式，具体如下：储能模式：电网用电低谷、需要燃煤机组降低发电负荷时开启储能模式，打开第二阀门3和第四阀门11，调整第一阀门2开度；第一汽轮机组1中压缸出口的部分蒸汽通过第二阀门3进入第二汽轮机组5推动其高速转动，第二汽轮机组5通过连接轴带动制冷压缩机7旋转从而驱动复叠制冷/储冷系统10制取不同品位的冷量并储存，第二汽轮机组5出口乏汽进入凝汽器6释放热量生成凝结水；空气经过往复式压缩/膨胀装置8提高压力后，再经过热转换装置9冷却，高压常温空气进入复叠制冷/储冷系统10降温液化后，再通过第四阀门11进入液体空气储罐12储存；释能模式：电网用电高峰、需要燃煤机组提升发电负荷时开启释能模式，关闭第二阀门3和第四阀门11，打开第一阀门2；低温液态空气从液体空气储罐12流出，通过第五阀门13进入复叠制冷/储冷系统10进行冷能回收后再进入热转换装置9吸收热量，产生的高温高压空气进入往复式压缩/膨胀装置8膨胀作功输出电能，往复式压缩/膨胀装置8膨胀侧出口为常压常温空气，排入周围环境；多产品联供模式：打开第三阀门4、第五阀门13、第六阀门14和第七阀门15；输冷介质进入复叠制冷/储冷系统10降低温度，然后通过第七阀门15将冷量输送至用户；低温液态空气经过第五阀门13进入复叠制冷/储冷系统10回收冷能后，通过第六阀门14将洁净高压空气输送至用户；蒸汽通过第三阀门4输送至用户。和现有技术相比较，本技术具备如下优点：本技术具备调峰功能的多产品联供系统，适用于以燃煤机组为典型的各种热发电厂，能够提高燃煤机组的调峰能力，并且可以为用户提供多种工业产品，该系统利用多余蒸汽制取不同品位的冷量并储存，可以用于压缩空气的降温液化，也可以通过输冷介质将部分冷量输送给用户，空气压缩和膨胀可以使用同一套设备，降低了储能系统投资，低温液态空气在回收冷量之后可以输送至用户，机组发电过程中可以通过抽汽为用户提供热量，形成了一套热、电、冷、压缩空气多产品联供系统。附图说明图1是本技术的系统示意图。图中：1-第一汽轮机组2-第一阀门3-第二阀门4-第三阀门5-第二汽轮机组6-凝汽器7-制冷压缩机8-往复式压缩/膨胀装置9-热转换装置10-复叠制冷/储冷系统11-第四阀门12-液体空气储罐13-第五阀门14-第六阀门15-第七阀门。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术专利作进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术一种具备调峰功能的多产品联供系统，由第一汽轮机组1、第一阀门2、第二阀门3、第三阀门4、第二汽轮机组5、凝汽器6、制冷压缩机7、往复式压缩/膨胀装置8、热转换装置9、复叠制冷/储冷系统10、第四阀门11、液体空气储罐12、第五阀门13、第六阀门14和第七阀门15所组成；第一汽轮机组1包括依次连接的高压缸、中压缸和低压缸，中压缸出口通过第一阀门2依次与低压缸和凝汽器6连接，中压缸出口通过第二阀门3与第二汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备调峰功能的多产品联供系统，其特征在于：由第一汽轮机组(1)、第一阀门(2)、第二阀门(3)、第三阀门(4)、第二汽轮机组(5)、凝汽器(6)、制冷压缩机(7)、往复式压缩/膨胀装置(8)、热转换装置(9)、复叠制冷/储冷系统(10)、第四阀门(11)、液体空气储罐(12)、第五阀门(13)、第六阀门(14)和第七阀门(15)所组成；/n所述第一汽轮机组(1)包括依次连接的高压缸、中压缸和低压缸，中压缸出口通过第一阀门(2)依次与低压缸和凝汽器(6)连接，中压缸出口通过第二阀门(3)与第二汽轮机组(5)蒸汽入口连接，第二汽轮机组(5)通过连接轴直接带动制冷压缩机(7)转动，制冷压缩机(7)驱动复叠制冷/储冷系统(10)，第二汽轮机组(5)出口与凝汽器(6)入口连接；往复式压缩/膨胀装置(8)压缩侧出口依次与热转换装置(9)高温侧入口、热转换装置(9)高温侧出口、复叠制冷/储冷系统(10)降温液化侧入口、复叠制冷/储冷系统(10)降温液化侧出口、第四阀门(11)和液体空气储罐(12)入口连接；液体空气储罐(12)出口通过第五阀门(13)依次与复叠制冷/储冷系统(10)冷能回收侧入口、复叠制冷/储冷系统(10)冷能回收侧出口、热转换装置(9)低温侧入口、热转换装置(9)低温侧出口、往复式压缩/膨胀装置(8)膨胀侧入口和往复式压缩/膨胀装置(8)膨胀侧出口连接；复叠制冷/储冷系统(10)冷能回收侧出口通过第六阀门(14)、复叠制冷/储冷系统(10)工业供冷侧出口通过第七阀门(15)、第一汽轮机组(1)中压缸出口通过第三阀门(4)分别与用户连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具备调峰功能的多产品联供系统，其特征在于：由第一汽轮机组(1)、第一阀门(2)、第二阀门(3)、第三阀门(4)、第二汽轮机组(5)、凝汽器(6)、制冷压缩机(7)、往复式压缩/膨胀装置(8)、热转换装置(9)、复叠制冷/储冷系统(10)、第四阀门(11)、液体空气储罐(12)、第五阀门(13)、第六阀门(14)和第七阀门(15)所组成；
所述第一汽轮机组(1)包括依次连接的高压缸、中压缸和低压缸，中压缸出口通过第一阀门(2)依次与低压缸和凝汽器(6)连接，中压缸出口通过第二阀门(3)与第二汽轮机组(5)蒸汽入口连接，第二汽轮机组(5)通过连接轴直接带动制冷压缩机(7)转动，制冷压缩机(7)驱动复叠制冷/储冷系统(10)，第二汽轮机组(5)出口与凝汽器(6)入口连接；往复式压缩/膨胀装置(8)压缩侧出口依次与热转换装置(9)高温侧入口、热转换装置(9)高温侧出口、复叠制冷/储冷系统(10)降温液化侧入口、复叠制冷/储冷系统(10)降温液化侧出口、第四阀门(11)和液体空气储罐(12)入口连接；液体空气储罐(12)出口通过第五阀门(13)依次与复叠制冷/储冷系统(10)冷能回收侧入口、复叠制冷/储冷系统(10)冷能回收侧出口、热转换装置(9)低温侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建元，居文平，马汀山，雒青，范庆伟，王伟，黄嘉驷，
申请(专利权)人：西安西热节能技术有限公司，西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61