一种采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统技术方案

本发明专利技术公开了一种采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，包括依次连接的汽轮机、发电机、凝汽器和加热器；还包括相变储热装置和水储热装置；所述相变储热装置的第一端与所述汽轮机和所述加热器连接；所述相变储热装置的第二端与所述水储热装置的第一端连通，所述水储热装置的第二端与所述凝汽器以及所述加热器连接。本发明专利技术所提供的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，利用所述汽轮机耦合“相变储热+水储热”技术，实现大规模热量的梯级储存与释放，具有调峰幅度大、度电成本低、能量转化率高特点，同时避免锅炉低负荷运行时出现一系列性能恶化现象。能恶化现象。能恶化现象。

【技术实现步骤摘要】
一种采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统


[0001]本专利技术涉及储能
，特别是涉及一种采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统。

技术介绍

[0002]在我国“30
·
60”双碳目标确立后，能源电力系统清洁低碳转型步伐将不断加速。未来，我国将构建以新能源为主体的新型电力系统，新能源的不稳定性给电网安全运行带来巨大挑战，灵活性电源在电力系统中的地位将越来越重要。我国煤电定位将由承担基荷逐渐转向为新能源电力进行调峰。煤电作为一种重要的调节电源，其灵活性改造将是支撑电力系统稳定运行的重要保障。提升煤电灵活性是构建新能源为主体的新型电力系统的必然途径，也是提升电力系统调节的关键手段。我国煤电占比较大，机组灵活性改造空间巨大。
[0003]现有技术中，机组灵活性深度调峰的方法主要包括低负荷稳燃、热电解耦、储能等方式。其中，低负荷稳燃和热电解耦是提升机组调峰能力的常规手段，但这两种手段增加的调峰能力有限，储能则可以进一步提升机组的灵活性深度调峰能力。储能系统作为能源存储转换的关键，可以解决能量供求在时间和空间上不匹配的矛盾，提高电力设备利用率，降低供电成本。
[0004]因此，如何有效在常规调峰技术的基础上，进一步提升机组深度调峰的能力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，实现提升燃煤机组灵活性的同时，又提高能量转化率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，包括依次连接的汽轮机、发电机、凝汽器和加热器；还包括相变储热装置和水储热装置；所述相变储热装置的第一端与所述汽轮机和所述加热器连接；所述相变储热装置的第二端与所述水储热装置的第一端连通，所述水储热装置的第二端与所述凝汽器以及所述加热器连接。
[0008]优选的，还包括水泵，所述水泵连接于所述加热器和所述凝汽器之间，所述水储热装置的第二端与所述水泵的出口连接。
[0009]优选的，所述加热器的进口设有第一阀门，所述汽轮机与所述相变储热装置的第一端之间设有第二阀门，所述水储热装置的第二端与所述凝汽器之间设有第三阀门，所述水储热装置的第二端与所述水泵的出口之间设有第四阀门，所述相变储热装置的第一端与所述加热器的出口之间设有第五阀门。
[0010]优选的，还包括用于控制所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门以及所述第五阀门开度的控制器。
[0011]优选的，所述汽轮机与所述发电机之间通过键和键槽连接，所述汽轮机可带动所述发电机转动。
[0012]优选的，所述相变储热装置包括相变储热罐体以及安装在所述相变储热罐体内部的相变元件。
[0013]优选的，所述相变元件呈棒状结构，且所述相变元件为封装件。
[0014]优选的，所述水储热装置包括斜温层水罐和换热器，所述斜温层水罐的进口和出口均与所述换热器连接。
[0015]优选的，所述斜温层水罐内自上而下依次设有热水层、过渡层和冷水层。
[0016]优选的，所述换热器为板式换热器。
[0017]本专利技术所提供的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，包括依次连接的汽轮机、发电机、凝汽器和加热器；还包括相变储热装置和水储热装置；所述相变储热装置的第一端与所述汽轮机和所述加热器连接；所述相变储热装置的第二端与所述水储热装置的第一端连通，所述水储热装置的第二端与所述凝汽器以及所述加热器连接。本专利技术所提供的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，利用所述汽轮机耦合“相变储热+水储热”技术，实现大规模热量的梯级储存与释放，具有调峰幅度大、度电成本低、能量转化率高特点，同时避免锅炉低负荷运行时出现一系列性能恶化现象。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0019]图1为本专利技术所提供的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统一种具体实施方式的储热过程示意图；
[0020]图2为本专利技术所提供的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统一种具体实施方式的放热过程示意图；
[0021]其中，1
‑
汽轮机、2
‑
发电机、3
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凝汽器、4
‑
水泵、5
‑
加热器、6
‑
相变储热装置、61
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相变储热罐体、62
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相变元件、7
‑
水储热装置、71
‑
斜温层水罐、72
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换热器、10
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第一阀门、11
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第二阀门、12
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第三阀门、13
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第四阀门、14
‑
第五阀门。
具体实施方式
[0022]本专利技术的核心是提供一种采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，实现提升燃煤机组灵活性的同时，又提高能量转化率。
[0023]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0024]请参考图1和图2，图1为本专利技术所提供的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统一种具体实施方式的储热过程结构示意图；图2为本专利技术所提供的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统一种具体实施方式的放热过程结构示意图。
[0025]在该实施方式中，采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统包括汽轮机系统和储热
系统。其中，汽轮机系统包括依次连接的汽轮机1、发电机2、凝汽器3和加热器5；储热系统包括相变储热装置6和水储热装置7；相变储热装置6的第一端与汽轮机1和加热器5连接，可择一连通，可以实现储热和放热两种模式；相变储热装置6的第二端与水储热装置7的第一端连通，水储热装置7的第二端与凝汽器3以及加热器5连接，可择一连通。
[0026]汽轮机1可在高温蒸汽的作用下带动发电机2动作，凝汽器3可将汽轮机1排出的蒸汽冷却为冷凝水，加热器5用于将冷凝水加热，供给锅炉使用，提高整个系统的效率，加热器5的热量可由汽轮机1内获取的蒸汽来提供热量，例如可以从汽轮机1内分级抽取蒸汽，作为加热器5的热源，进而加热冷凝水。
[0027]在上述各实施方式的基础上，还包括水泵4，水泵4连接于加热器5和凝汽器3之间，水储热装置7的第二端与水泵4的出口连接，水泵4可将凝汽器3中的冷凝水输送至加热器5，并且，水泵4可以为整体的循环提供动力。
[0028]在上述各实施方式的基础上，加热器5的进口设有第一阀门10，汽轮机1与相变储热装置6的第一端之间设有第二阀门11，水储热装置7的第二端与凝汽器3之间设有第三阀门12，水储热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，包括依次连接的汽轮机(1)、发电机(2)、凝汽器(3)和加热器(5)；其特征在于，还包括相变储热装置(6)和水储热装置(7)；所述相变储热装置(6)的第一端与所述汽轮机(1)和所述加热器(5)连接；所述相变储热装置(6)的第二端与所述水储热装置(7)的第一端连通，所述水储热装置(7)的第二端与所述凝汽器(3)以及所述加热器(5)连接。2.根据权利要求1所述的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，其特征在于，还包括水泵(4)，所述水泵(4)连接于所述加热器(5)和所述凝汽器(3)之间，所述水储热装置(7)的第二端与所述水泵(4)的出口连接。3.根据权利要求2所述的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，其特征在于，所述加热器(5)的进口设有第一阀门(10)，所述汽轮机(1)与所述相变储热装置(6)的第一端之间设有第二阀门(11)，所述水储热装置(7)的第二端与所述凝汽器(3)之间设有第三阀门(12)，所述水储热装置(7)的第二端与所述水泵(4)的出口之间设有第四阀门(13)，所述相变储热装置(6)的第一端与所述加热器(5)的出口之间设有第五阀门(14)。4.根据权利要求3所述的采用梯级储热的燃煤机组深度调峰系统，其特征在于，还包括用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李源，毛睿，宋子阳，张小霓，吴文龙，
申请(专利权)人：润电能源科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：