耦合液化空气储能和火力发电的综合能源供应系统技术方案

本申请关于一种耦合液化空气储能和火力发电的综合能源供应系统。具体方案为：锅炉的出口分别与汽轮机的入口、小汽机的入口连接；汽轮机的出口与供热设备连接；小汽机与压缩机组连接；压缩机组的出口与蓄冷回热器的第一入口连接；蓄冷回热器的第一出口与气液分离器的入口连接，气液分离器的纯氧出口依次连接蓄冷回热器的第三入口和氧气供应设备，气液分离器的纯氮出口依次连接蓄冷回热器的第四入口和氮气供应设备；蓄冷回热器的第二出口与膨胀机组的入口连接，膨胀机组的出口与供新风设备连接，储能单元与第二发电机轴连接。本申请提高了火电机组深度调峰的能力。了火电机组深度调峰的能力。了火电机组深度调峰的能力。

【技术实现步骤摘要】
耦合液化空气储能和火力发电的综合能源供应系统


[0001]本申请涉及综合能源供应
，尤其涉及一种耦合液化空气储能和火力发电的综合能源供应系统。

技术介绍

[0002]相关技术中，压缩空气储能技术被认为是适合大容量和长时间电能储存技术之一。压缩空气储能利用压缩过程产生的压缩热来加热释能阶段进入膨胀机做功的空气，一定程度提升了系统的电
‑
电转化效率。但仍存在压缩机放热和膨胀机吸热之间的强耦合关系，限制了系统的灵活性应用。

技术实现思路

[0003]为此，本申请提供一种耦合液化空气储能和火力发电的综合能源供应系统。本申请的技术方案如下：
[0004]根据本申请实施例提出的一种耦合液化空气储能和火力发电的综合能源供应系统，所述系统包括火电装置、液化储能装置，所述火电装置包括锅炉、汽轮机、第一发电机和小汽机，所述液化储能装置包括膨胀机组、压缩机组、储能单元和第二发电机，所述储能单元包括蓄冷回热器、液态空气储罐和气液分离器，其中，
[0005]所述锅炉的出口分别与所述汽轮机的入口、所述小汽机的入口连接；
[0006]所述汽轮机通过传动轴与所述第一发电机轴连接，所述汽轮机的出口通过管路与供热设备连接；
[0007]所述小汽机通过传动轴与所述压缩机组连接；
[0008]所述压缩机组的壳侧入口与空气气源连接，所述压缩机组的壳侧出口与所述蓄冷回热器的第一入口连接；
[0009]所述蓄冷回热器的第一出口与所述气液分离器的入口连接，所述气液分离器的液态出口依次连接所述液态空气储罐和所述蓄冷回热器的第二入口，所述气液分离器的纯氧出口依次连接所述蓄冷回热器的第三入口和氧气供应设备，所述气液分离器的纯氮出口依次连接所述蓄冷回热器的第四入口和氮气供应设备；
[0010]所述蓄冷回热器的第二出口与所述膨胀机组的管侧入口连接，所述膨胀机组的管侧出口通过管路与供新风设备连接，所述储能单元通过传动轴与所述第二发电机轴连接。
[0011]根据本申请的一个实施例，所述锅炉包括燃烧器、锅炉本体，所述储能单元还包括供氧阀门，其中，
[0012]所述燃烧器安装在所述锅炉本体上；
[0013]所述蓄冷回热器的第三出口与所述供氧阀门的第一端连接；
[0014]所述供氧阀门的第二端与所述燃烧器的入口连接；其中，所述蓄冷回热器的第三出口与蓄冷回热器的第三入口对应设置。
[0015]根据本申请的一个实施例，该系统还包括供热阀门，所述锅炉还包括空气预热器、
二次风加热器和第二阀门，其中，
[0016]所述空气预热器安装在所述锅炉本体的空气入口内部；
[0017]所述空气预热器的出口通过管路依次连接所述二次风加热器的管侧和所述燃烧器的入口；
[0018]所述压缩机组的管侧入口与换热介质输入管路连接；
[0019]所述压缩机组的管侧出口分别与所述第二阀门的第一端和所述供热阀门的第一端连接；
[0020]所述第二阀门的第二端与所述二次风加热器的壳侧入口连接，所述二次风加热器的壳侧出口与外部连通；
[0021]所述供热阀门的第二端与所述供热设备连接。
[0022]根据本申请的一个实施例，该系统还包括吸收式制冷机，其中，
[0023]所述压缩机组的管侧出口与所述吸收式制冷机的入口连接；
[0024]所述吸收式制冷机的出口与供冷设备连接。
[0025]根据本申请的一个实施例，其特征在于，所述膨胀机组的壳侧入口与换冷介质输入管路连接，所述膨胀机组的壳侧出口与所述供冷设备连接。
[0026]根据本申请的一个实施例，该系统还包括供冷阀门，其中，
[0027]所述述压缩机组的管侧出口与所述供冷阀门的第一端连接；
[0028]所述供冷阀门的第二端与所述吸收式制冷机的入口连接。
[0029]根据本申请的一个实施例，所述储能单元还包括节流阀，其中，
[0030]所述蓄冷回热器的第一出口与所述节流阀的第一端连接；
[0031]所述节流阀的第二端与所述气液分离器的入口连接。
[0032]根据本申请的一个实施例，所述储能单元还包括液态泵，其中，
[0033]所述液态空气储罐的出口与所述液态泵的入口连接；
[0034]所述液态泵的出口与所述蓄冷回热器的第二入口连接。
[0035]根据本申请的一个实施例，所述火电装置还包括第一阀门，其中，
[0036]所述锅炉的出口与所述第一阀门的第一端连接；
[0037]所述第一阀门的第二端与所述小汽机的入口连接。
[0038]本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
[0039]通过将液化储能装置与火电装置耦合，提高了火电机组深度调峰的能力，能够提高火电装置的灵活性，在供电的同时，通过膨胀机组、压缩机组以及储能单元，实现供冷、供热、供纯氧、供纯氮和供新风多种类型能源的联产联供。
[0040]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0041]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，并不构成对本申请的不当限定。
[0042]图1为本申请实施例中提出的一种耦合液化空气储能和火力发电的综合能源供应系统的结构示意图。
[0043]附图标记
[0044]11、锅炉本体；12、燃烧器；13、空气预热器；14、二次风加热器；15、汽轮机；16、第一发电机；17、第一阀门；18、小汽机；21、压缩机组；22、蓄冷回热器；23、节流阀；24、气液分离器；25、液态空气储罐；26、液态泵；27、膨胀机组；28、第二发电机；31、吸收式制冷机；32、第二阀门；33、供热阀门；34、供冷阀门；35、供氧阀门。
具体实施方式
[0045]为了使本领域普通人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0046]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0047]需要说明的是，相关技术中，压缩空气储能技术被认为是适合大容量和长时间电能储存技术之一。压缩空气储能利用压缩过程产生的压缩热来加热释能阶段进入膨胀机做功的空气，一定程度提升了系统的电
‑
电转化效率。但仍存在压缩机放热和膨胀机吸热之间的强耦合关系，限制了系统的灵活性应用。
[0048]基于上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耦合液化空气储能和火力发电的综合能源供应系统，其特征在于，所述系统包括火电装置、液化储能装置，所述火电装置包括锅炉、汽轮机、第一发电机和小汽机，所述液化储能装置包括膨胀机组、压缩机组、储能单元和第二发电机，所述储能单元包括蓄冷回热器、液态空气储罐和气液分离器，其中，所述锅炉的出口分别与所述汽轮机的入口、所述小汽机的入口连接；所述汽轮机通过传动轴与所述第一发电机轴连接，所述汽轮机的出口通过管路与供热设备连接；所述小汽机通过传动轴与所述压缩机组连接；所述压缩机组的壳侧入口与空气气源连接，所述压缩机组的壳侧出口与所述蓄冷回热器的第一入口连接；所述蓄冷回热器的第一出口与所述气液分离器的入口连接，所述气液分离器的液态出口依次连接所述液态空气储罐和所述蓄冷回热器的第二入口，所述气液分离器的纯氧出口依次连接所述蓄冷回热器的第三入口和氧气供应设备，所述气液分离器的纯氮出口依次连接所述蓄冷回热器的第四入口和氮气供应设备；所述蓄冷回热器的第二出口与所述膨胀机组的管侧入口连接，所述膨胀机组的管侧出口通过管路与供新风设备连接，所述储能单元通过传动轴与所述第二发电机轴连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述锅炉包括燃烧器、锅炉本体，所述储能单元还包括供氧阀门，其中，所述燃烧器安装在所述锅炉本体上；所述蓄冷回热器的第三出口与所述供氧阀门的第一端连接；所述供氧阀门的第二端与所述燃烧器的入口连接；其中，所述蓄冷回热器的第三出口与蓄冷回热器的第三入口对应设置。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括供热阀门，所述锅炉还包括空气预热器、二次风加热器和第二阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：马汀山，王妍，吕凯，许朋江，张建元，何青，史幸平，刘乙学，
申请(专利权)人：西安西热节能技术有限公司华北电力大学，
类型：发明
国别省市：