一种基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备，具有这样的特征，包括：发电机；汽轮机，与发电机连接，用于通入高温高压蒸气并排出低温低压蒸气，对外做功从而驱动发电机发电；冷凝器，与汽轮机相连接，用于将低温低压蒸气冷凝为饱和水；给水泵，与冷凝器相连接，用于将饱和水升压；锅炉，分别与汽轮机和给水泵相连接，用于将升压后的饱和水进行定压加热得到高温高压蒸气，并将高温高压蒸气提供给汽轮机；第一压缩机，与汽轮机的出口或中间抽气口相连接，用于在非用电高峰时将低温低压蒸气进行压缩储能；以及储气罐，分别与第一压缩机和汽轮机相连接，用于在非用电高峰时将蒸气进行存储，并在用电高峰时将蒸气提供给汽轮机。供给汽轮机。供给汽轮机。

【技术实现步骤摘要】
一种基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备


[0001]本技术涉及电力系统领域，具体涉及一种基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备。

技术介绍

[0002]削峰填谷是调整用电负荷的一种措施。根据不同用户的用电规律，合理地、有计划地安排和组织发电量及各类用户的用电时间，以降低负荷高峰、填补负荷低谷以及减小电网负荷峰谷差，使发电、用电趋于平衡。
[0003]白天通常是用电高峰，晚上则是用电低谷，为了平衡发电与用电量，国家相关部门对各电厂的调峰能力提出了要求，深度调峰时甚至要求机组负荷降低到设计值的15％，如此低负荷工况流量小，存在对机组损伤大、安全性差、煤耗增加、经济效益低等问题。
[0004]风能等可再生能源存在波动大、不稳定等问题，为了充分利用可再生能源，电网对火力发电厂的调峰能力也提出了更高要求。
[0005]抽水蓄能是一种有效的储能方式，有助于电力系统削峰平谷。抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站，又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压。我国抽水蓄能电站的建设起步较晚，但由于后发效应，起点却较高，近年建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。但抽水蓄能需要修建高、低水库或具备高、低水库的自然地貌，水资源充足等条件。
[0006]压缩空气储能也是近年来刚兴起的一种的储能方式，它是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，在电网负荷高峰期释放压缩空气推动透平发电的储能方式。形式主要有，传统压缩空气储能系统、带储热装置的压缩空气储能系统等。
[0007]目前几乎所有的储能方式都独立于发电厂之外，缺乏一种电厂内与汽轮机匹配的压缩蒸气储能设备。而火力发电厂汽轮发电机组的深度调峰存在对机组损伤大，效率低下等问题。

技术实现思路

[0008]本技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备。
[0009]本技术提供了一种基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备，具有这样的特征，包括：发电机；汽轮机，与发电机连接，用于通入高温高压蒸气并排出低温低压蒸气，对外做功从而驱动发电机发电；冷凝器，与汽轮机相连接，用于将低温低压蒸气冷凝为饱和水；给水泵，与冷凝器相连接，用于将饱和水升压；锅炉，分别与汽轮机和给水泵相连接，用于将升压后的饱和水进行定压加热得到高温高压蒸气，并将高温高压蒸气提供给汽轮机；第一压缩机，与汽轮机的出口或中间抽气口相连接，用于在非用电高峰时将低温低压蒸气进行压缩储能；以及储气罐，分别与第一压缩机和汽轮机相连接，用于在非用电高峰时
将蒸气进行存储，并在用电高峰时将蒸气提供给汽轮机。
[0010]在本技术提供的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备中，还可以具有这样的特征：其中，第一压缩机由汽轮机或厂用电力驱动，压缩机由汽轮机驱动时，压缩机的主轴与汽轮机的主轴直接相连。
[0011]在本技术提供的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备中，还可以具有这样的特征：其中，储气罐为保温储气罐。
[0012]在本技术提供的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备中，具有这样的特征，还包括：中间冷却压缩单元，包括换热器和第二压缩机，换热器分别与给水泵和第一压缩机相连接，换热器利用给水泵流出的高压低温水来吸收第一压缩机流出的高温蒸气的热量，从而得到高压回热水并送往高压储水罐，第二压缩机分别与换热器和储气罐相连接，第二压缩机用于将换热器中流出的低温蒸气进行继续增压并通入储气罐；高压储水罐，分别与换热器和锅炉相连接，用于存储高压回热水，并将高压回热水通入锅炉；补燃锅炉，与储气罐和汽轮机相连接，用于将储气罐流出的蒸气将加热到所需温度。
[0013]在本技术提供的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备中，还可以具有这样的特征：其中，中间冷却压缩单元的数量为多个，多个中间冷却压缩单元串联连接。
[0014]在本技术提供的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备中，还可以具有这样的特征：其中，高压储水罐为保温储水罐。
[0015]技术的作用与效果
[0016]根据本技术所涉及的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备，因为基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备包括发电机；汽轮机，与发电机连接，用于通入高温高压蒸气并排出低温低压蒸气，对外做功从而驱动发电机发电；冷凝器，与汽轮机相连接，用于将低温低压蒸气冷凝为饱和水；给水泵，与冷凝器相连接，用于将饱和水升压；锅炉，分别与汽轮机和给水泵相连接，用于将升压后的饱和水进行定压加热得到高温高压蒸气，并将高温高压蒸气提供给汽轮机；第一压缩机，与汽轮机的出口或中间抽气口相连接，用于在非用电高峰时将低温低压蒸气进行压缩储能；以及储气罐，分别与第一压缩机和汽轮机相连接，用于在非用电高峰时将蒸气进行存储，并在用电高峰时将蒸气提供给汽轮机。所以，本技术的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备在电网负荷低谷期，将汽轮机出口的蒸气利用压缩机进行压缩，储存到高压气罐中，在电网负荷高峰期，释放压缩空气推动汽轮机发电。
[0017]此外，利用上述压缩蒸气储能设备实现电力系统削峰平谷的方法的最大优势在于汽轮机可以恒定在设计工况下运行，不存在频繁启停或小流量工况运行等影响汽轮机效率、安全性及经济性的问题。
附图说明
[0018]图1是本技术的实施例1中基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备的动力循环图；
[0019]图2是本技术的实施例1中带汽轮机中间抽气的局部示意图；
[0020]图3是本技术的实施例1中基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备
的动力循环T
‑
S图；
[0021]图4是本技术的实施例2中带中间冷却的压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备的动力循环图；以及
[0022]图5是本技术的实施例2中带中间冷却的压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备的动力循环T
‑
S图。
具体实施方式
[0023]为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本技术一种基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备作具体阐述。
[0024]<实施例1>
[0025]本实施例中提供了一种基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备。
[0026]图1是本技术的实施例中基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备的动力循环图。
[0027]如图1所示，本实施例中的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备10000包括发电机100、汽轮机200、冷凝器300、给水泵400、锅炉500、第一压缩机600、储气罐700、阀门A、阀门B、阀门C以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备，其特征在于，包括：发电机；汽轮机，与所述发电机连接，用于通入高温高压蒸气并排出低温低压蒸气，对外做功从而驱动所述发电机发电；冷凝器，与所述汽轮机相连接，用于将所述低温低压蒸气冷凝为饱和水；给水泵，与所述冷凝器相连接，用于将所述饱和水升压；锅炉，分别与所述汽轮机和所述给水泵相连接，用于将升压后的所述饱和水进行定压加热得到所述高温高压蒸气，并将所述高温高压蒸气提供给所述汽轮机；第一压缩机，与所述汽轮机的出口或中间抽气口相连接，用于在非用电高峰时将所述低温低压蒸气进行压缩储能；以及储气罐，分别与所述第一压缩机和所述汽轮机相连接，用于在非用电高峰时将蒸气进行存储，并在用电高峰时将蒸气提供给所述汽轮机。2.根据权利要求1所述的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备，其特征在于：其中，所述第一压缩机由所述汽轮机或厂用电力驱动，所述压缩机由所述汽轮机驱动时，压缩机的主轴与汽轮机的主轴直接相连。3.根据权利要求1所述的基于压缩蒸气储能实现电力系统削峰平谷的设备，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄典贵，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：新型
国别省市：