一种风光互补储能式工业供汽系统技术方案

本发明专利技术提供一种风光互补储能式工业供汽系统，包括太阳能集热器、汽水换热器、热水储热罐和电储热模块，太阳能集热器的出热端通过循环水管路连接有换热器入口截止阀；汽水换热器的进热端与换热器入口截止阀连接，热水储热罐的出水端通过循环水泵与循环水管路连通，本发明专利技术通过利用太阳能光热转换效率高的特点，进行一级加热；然后，利用电能品质高的特点，将其转换成较高品质的热能储存，需要时进行二级加热，以此实现能量的梯级利用，分别协助热水储热罐和电储热模块完成能量储存，切实解决热电联产机组在调峰过程中无法满足工业供汽的问题，同时将多余的光能和风能进行储存，缓解电网对新能源的消纳压力。网对新能源的消纳压力。网对新能源的消纳压力。

【技术实现步骤摘要】
一种风光互补储能式工业供汽系统


[0001]本专利技术属于水利工程爆破施工设备
，具体涉及一种风光互补储能式工业供汽系统。

技术介绍

[0002]环境污染和能源安全问题促使新能源、可再生能源的研究和开发进入新的阶段，寻求提高能源利用率的先进方法成为全球共同关注的问题。
[0003]随着当前社会经济的快速发展，我国区域性的工业热负荷不断增加，因此大批火电厂进行了工业供热改造，以满足周边工业的热负荷需求，同时火电厂实现热电联产后可以有效的提高能源利用率，减少排放。但是热电联产机组为了满足工业供汽量和工业供汽参数，必须按照以热定电的模式去运行，因此其调峰能力较差。
[0004]近年来光伏、风电等新能源装机容量迅速增长，导致出现两个问题，一方面火电机组的调峰压力逐年增加，另一方面新能源中的弃风弃光现象严重。如何缓解弃风弃光和增加火电机组的调峰能力，是我国目前面临的一个重大课题。
[0005]本专利技术的意义在于解决热电联产机组在调峰过程中无法满足工业供汽的需求，同时将多余的光能和风能进行储存，缓解电网对新能源的消纳压力。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种风光互补储能式工业供汽系统，旨在解决现有技术中电联产机组在调峰过程中无法满足工业供汽的需求，同时无法将多余的光能和风能进行储存，不能很好缓解电网对新能源的消纳压力的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种风光互补储能式工业供汽系统，包括：用于光能转换热能的太阳能集热器，所述太阳能集热器的出热端通过循环水管路连接有换热器入口截止阀；汽水换热器，所述汽水换热器的进热端与换热器入口截止阀连接，所述汽水换热器的出热端连接有换热器出口截止阀；热水储热罐，所述热水储热罐的进热端与换热器出口截止阀连通，所述热水储热罐的出水端通过循环水泵与循环水管路连通；电储热模块，所述电储热模块通过风电电能输入线与风力发电厂输电线电性连接，所述电储热模块还通过备用电能输入线与汽轮发电机组的输电线电性连接，所述热水储热罐的热水出水端通过给水管路配合给水泵与电储热模块的进热端电性连接，所述电储热模块的出热端通过对外供汽管路连接有工业热终端设备。
[0008]作为本专利技术一种风光互补储能式工业供汽系统优选的，所述汽水换热器的进气端连接有蒸汽管路，所述汽水换热器的出水端连接有疏水管路。
[0009]作为本专利技术一种风光互补储能式工业供汽系统优选的，所述热水储热罐的进水端连接有系统补水管路。
[0010]作为本专利技术一种风光互补储能式工业供汽系统优选的，所述太阳能集热器、汽水换热器和热水储热罐组成一级热能储存系统。
[0011]作为本专利技术一种风光互补储能式工业供汽系统优选的，所述风力发电厂和电储热模块组成二级热能储存系统。
[0012]作为本专利技术一种风光互补储能式工业供汽系统优选的，所述汽轮发电机组和电储热模块组成备用热能储存系统。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）通过利用太阳能光热转换效率高的特点，进行一级加热；然后，利用电能品质高的特点，将其转换成较高品质的热能储存，需要时进行二级加热，以此实现能量的梯级利用，工质的逐级加热，从而达到提高能源利用率的目的；2）热水储热罐中储存的热水还可以提供热水，不但可以满足火电厂自身的需求，还可以实现对外界的热水供应，为防止太阳能和风能产生的能量不足，导致不能完成储热过程，系统设置了汽水换热器和备用电能输入线，分别协助热水储热罐和电储热模块完成能量储存，切实解决热电联产机组在调峰过程中无法满足工业供汽的问题，同时将多余的光能和风能进行储存，缓解电网对新能源的消纳压力。
附图说明
[0014]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术的结构示意图。
[0015]图中：1、太阳能集热器；2、热水储热罐；3、电储热模块；4、风力发电厂；5、汽轮发电机组；6、汽水换热器；7、循环水泵；8、给水泵；9、蒸汽管路；10、疏水管路；11、换热器入口截止阀；12、换热器出口截止阀；13、循环水管路；14、系统补水管路；15、给水管路；16、风电电能输入线；17、备用电能输入线；18、对外供汽管路。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]请参阅图1，本专利技术提供以下技术方案：一种风光互补储能式工业供汽系统，包括用于光能转换热能的太阳能集热器1、热水储热罐2、电储热模块3和汽水换热器6，太阳能集热器1的出热端通过循环水管路13连接有换热器入口截止阀11，汽水换热器6的进热端与换热器入口截止阀11连接，汽水换热器6的出热端连接有换热器出口截止阀12，热水储热罐2的进热端与换热器出口截止阀12连通，热水储热罐2的出水端通过循环水泵7与循环水管路13连通，电储热模块3通过风电电能输入线16与风力发电厂4输电线电性连接，电储热模块3还通过备用电能输入线17与汽轮发电机组5的输电线电性连接，热水储热罐2的热水出水端通过给水管路15配合给水泵8与电储热模块3的进热端电性连接，电储热模块3的出热端通过对外供汽管路18连接有工业热终端设备，热水储热罐2的进水端连接有系统补水管路14。
[0018]具体的，第一步，储能阶段：通过循环水泵7将热水储热罐2中15℃冷水输送至太阳能集热器1，利用太阳能集热器1的光热转换原理将15℃冷水加热至95℃的热水并储存在热水储热罐2中，风力发电厂4的清洁电能通过输电线路输入到电储热模块3中，并转换成800℃较高品质的热能储存起来。
[0019]当太阳能所产生的热量不足以蓄满热水储热罐2中热水时，打开换热器入口截止阀11和换热器出口截止阀12，利用汽轮发电机组5抽汽将15℃冷水加热至95℃的热水并储存在热水储热罐2中；当风力发电厂4所产生的电能不足以蓄满电储热模块3时，利用汽轮发电机组5所产生的电能继续蓄满电储热模块3。
[0020]第二步，放热阶段：当夜间汽轮发电机组5负荷较低，不足以满足工业供汽的参数要求时，则可以利用该系统对工业热用户进行供热；其中，给水泵8将热水储热罐2中的热水增压至1.2MPa输送至电储热模块3，电储热模块3将95℃的热水加热成300℃、1
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1.2MPa的过热蒸汽后输送给工业热用户，同时随着热水储热罐2水位的降低，系统补水管路14对热水储热罐2进行补水，至此，完成放热过程。
[0021]整个系统的放热量和放热时间，需要根据实际热用户需求量进行设计和计算。
[0022]在本实施例中：汽水换热器6的进气端连接有蒸汽管路9，汽水换热器6的出水端连接有疏水管路10。
[0023]具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风光互补储能式工业供汽系统，其特征在于，包括：用于光能转换热能的太阳能集热器（1），所述太阳能集热器（1）的出热端通过循环水管路（13）连接有换热器入口截止阀（11）；汽水换热器（6），所述汽水换热器（6）的进热端与换热器入口截止阀（11）连接，所述汽水换热器（6）的出热端连接有换热器出口截止阀（12）；热水储热罐（2），所述热水储热罐（2）的进热端与换热器出口截止阀（12）连通，所述热水储热罐（2）的出水端通过循环水泵（7）与循环水管路（13）连通；电储热模块（3），所述电储热模块（3）通过风电电能输入线（16）与风力发电厂（4）输电线电性连接，所述电储热模块（3）还通过备用电能输入线（17）与汽轮发电机组（5）的输电线电性连接，所述热水储热罐（2）的热水出水端通过给水管路（15）配合给水泵（8）与电储热模块（3）的进热端电性连接，所述电储热模块（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成虎，张相东，左树冬，肖述林，刘洪波，高瑞哲，彭永强，
申请(专利权)人：国能广投柳州发电有限公司，
类型：发明
国别省市：