利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统，燃煤发电机组的低压缸排汽口依次连接低压加热器组和若干高压加热器，每个高压加热器的出口分别引出部分排汽作为空气纯化分子筛活化系统的热源；空气纯化分子筛活化系统与液态压缩空气储能系统相连，用于去除空气中的水分、二氧化碳及杂质。本实用新型专利技术增设风机和风道建立强制机械通风系统，增设给水管道及阀门控制系统，根据火电机组电负荷高低分别引入不同位置的高温给水进入翅片式换热器，空气流经翅片式换热器升温后进入空气纯化分子筛，使其活化。与传统的电加热方式相比，本实用新型专利技术提出的加热方式系统简单，变工况适应性强，降低运行能耗成本。

【技术实现步骤摘要】
利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统
本技术属于储能方面的动力传动
，涉及一种利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统。
技术介绍
截止2019年底，光伏、风电累计装机容量分别达到2.05、2.1亿千瓦，占总装机容量(20.1亿千瓦)的10.2％和10.4％；年总发电量分别达到2243、4057亿千瓦时，占年总发电量(73253亿千瓦)的3％和5.5％。新能源电力未来将大幅快速发展，要求火电机组在当前基础上进一步挖掘调峰潜力。具备波动性及间歇性特点的可再生能源电能大规模并网，对电网削峰填谷、安全稳定运行水平提出了更高要求。建设大规模储能装置，提升电力系统运行灵活性及安全性，是解决新能源高比例消纳问题的有效途径。目前，储能技术主要有抽水蓄能、压缩空气储能、电化学储能。抽水蓄能技术成熟，效率较高，但存在地理位置限制等问题，难以大规模推广；电化学电池储能技术响应快、体积小、建设周期短，但存在整体寿命短、工业污染大等缺点。液态压缩空气储能技术具有寿命长、环境污染小、运行维护费用低等特点，具备规模化推广应用潜力。空气纯化分子筛是与火电机组耦合的液态压缩空气储能系统的关键设备之一，其作用为吸附净化空气中的水分、二氧化碳和乙炔等，为立式布置，主要包括分子筛吸附罐(一运一倍)、加热设备、相关附属管路及阀门等。储能阶段高压空气进入分子筛吸附；释能阶段，分子筛卸压至常压，由空气经电加热器升温的高温空气热吹处理，降低吸附罐内吸附能力，从而将吸附其上的水滴、二氧化碳及乙炔等杂质释放并跟随热吹气流及后续冷吹气流排至大气，纯化分子筛实现“活化”，以待下一个储能阶段使用。目前最常用的“活化”方式是电加热方式，即设置一套电加热设备，空气流经电加热设备升温后进入分子筛热吹处理。该方式采用电力作为“活化”热源，系统简单，但存在能耗较高等缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统，包括：燃煤发电机组，所述燃煤发电机组的低压缸排汽口依次连接低压加热器组和三个高压加热器，每个高压加热器的出口分别引出部分给水作为空气纯化分子筛活化系统的热源；空气纯化分子筛活化系统，所述空气纯化分子筛活化系统与液态压缩空气储能系统相连，用于去除空气中的水分、二氧化碳及其他杂质；液态压缩空气储能系统的出口连接液态压缩空气释能系统；液态压缩空气释能系统，所述液态压缩空气释能系统的排气分为两路，一路排入大气，一路作为纯净空气进入空气纯化分子筛活化系统。本技术进一步的改进在于：所述燃煤发电机组包括锅炉，所述锅炉的新蒸汽出口连接高压缸的进汽口，高压缸的排汽口与锅炉的再热器入口相连，锅炉的再热器出口连接中压缸的进汽口，中压缸的排汽口连接低压缸的进汽口相连，低压缸的排汽依次连接凝汽器、凝结水泵、低压加热器组、给水泵组、3号高压加热器、2号高压加热器和1号高压加热器；1号高压加热器的出口与锅炉相连；高压缸、中压缸和低压缸同轴连接，共同驱动发电机发电。所述空气纯化分子筛活化系统包括水-气换热器和空气纯化分子筛；水-气换热器的热侧与闭式循环水系统相连；空气纯化分子筛的入口与液态压缩空气储能系统的空气冷却器相连，出口与制冷膨胀机相连；空气纯化分子筛的热源来自3号高压加热器、2号高压加热器和1号高压加热器的出口给水。所述液态压缩空气释能系统的排气一部分外排至大气中，另一部分进入风机，风机的出口通过冷风管连接水-气换热器的冷侧入口，水-气换热器的冷侧出口通过热风管与空气纯化分子筛相连，为其供热。所述高压加热器引出至空气纯化分子筛活化系统的给水管道上，分别设置有阀门组。所述液态压缩空气储能系统包括空气压缩机，空气压缩机的出口连接空气冷却器，空气冷却器的出口连接空气纯化分子筛活化系统，空气纯化分子筛活化系统的出口依次连接制冷膨胀机和气液分离器，气液分离器的液态出口连接液化空气存储装置的入口，液化空气存储装置的出口连接液态压缩空气释能系统。所述液态压缩空气释能系统包括升压泵，升压泵的入口连接液化空气存储装置的出口，升压泵的出口依次连接空气加热器和空气膨胀发电机。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术增设风机和风道建立强制机械通风系统，增设给水管道及阀门控制系统，根据火电机组电负荷高低分别引入不同位置的高温给水进入翅片式换热器，空气流经翅片式换热器升温后进入空气纯化分子筛，使其活化。与传统的电加热方式相比，本技术提出的加热方式系统简单，变工况适应性强，降低运行能耗成本。【附图说明】为了更清楚的说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术的系统示意图。其中，1-锅炉，2-高压缸，3-中压缸，4-低压缸，5-发电机，6-凝汽器，7-凝结水泵，8-低压加热器组，9-给水泵，10-3号高压加热器，11-2号高压加热器，12-1号高压加热器，13-阀门组，14-风机，15-水-气换热器，16-空气压缩机，17-空气冷却器，18-空气纯化分子筛，19-制冷膨胀机，20-气液分离器，21-液化空气存储装置，22-升压泵，23-空气加热器，24-空气膨胀发电机。【具体实施方式】为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统，其特征在于，包括：/n燃煤发电机组，所述燃煤发电机组的低压缸(4)排汽口依次连接低压加热器组(8)和三个高压加热器，每个高压加热器的出口分别引出部分给水作为空气纯化分子筛活化系统的热源；/n空气纯化分子筛活化系统，所述空气纯化分子筛活化系统与液态压缩空气储能系统相连，用于去除空气中的水分、二氧化碳及其他杂质；液态压缩空气储能系统的出口连接液态压缩空气释能系统；/n液态压缩空气释能系统，所述液态压缩空气释能系统的排气分为两路，一路排入大气，一路作为纯净空气进入空气纯化分子筛活化系统。/n

【技术特征摘要】
1.利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统，其特征在于，包括：
燃煤发电机组，所述燃煤发电机组的低压缸(4)排汽口依次连接低压加热器组(8)和三个高压加热器，每个高压加热器的出口分别引出部分给水作为空气纯化分子筛活化系统的热源；
空气纯化分子筛活化系统，所述空气纯化分子筛活化系统与液态压缩空气储能系统相连，用于去除空气中的水分、二氧化碳及其他杂质；液态压缩空气储能系统的出口连接液态压缩空气释能系统；
液态压缩空气释能系统，所述液态压缩空气释能系统的排气分为两路，一路排入大气，一路作为纯净空气进入空气纯化分子筛活化系统。


2.根据权利要求1所述的利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统，其特征在于，所述燃煤发电机组包括锅炉(1)，所述锅炉(1)的新蒸汽出口连接高压缸(2)的进汽口，高压缸(2)的排汽口与锅炉(1)的再热器入口相连，锅炉(1)的再热器出口连接中压缸(3)的进汽口，中压缸(3)的排汽口连接低压缸(4)的进汽口相连，低压缸(4)的排汽依次连接凝汽器(6)、凝结水泵(7)、低压加热器组(8)、给水泵组(9)、3号高压加热器(10)、2号高压加热器(11)和1号高压加热器(12)；1号高压加热器(12)的出口与锅炉(1)相连；高压缸(2)、中压缸(3)和低压缸(4)同轴连接，共同驱动发电机(5)发电。


3.根据权利要求2所述的利用火电机组高温给水实现纯化分子筛活化的加热系统，其特征在于，所述空气纯化分子筛活化系统包括水-气换热器(15)和空气纯化分子筛(18)；水-气换热器(15)的热侧与闭式循环水系统相连；空气纯化分子筛(18)的入口与液态压缩空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：居文平，吕凯，王妍，马汀山，张建元，黄嘉驷，林轶，王春燕，杨利，郑天帅，王东晔，刘学亮，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，西安西热节能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61