发电系统和火力发电的调峰方法技术方案

本发明专利技术公开了一种发电系统，包括：发电单元，所述发电单元包括工质提供部和工质驱动部，来自工质提供部的工质驱动所述工质驱动部以用于发电；工质引出管路，与所述发电单元相通以引出工质；和换热单元，包括储热颗粒、颗粒流动管路、第一热交换部和第一输送部，所述第一输送部适于驱动所述储热颗粒沿颗粒流动管路移动，来自所述工质引出管路的工质适于在第一热交换部将热量传递给所述颗粒流动管路中的储热颗粒。本发明专利技术还涉及火力发电的调峰方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
发电系统和火力发电的调峰方法


[0001]本专利技术的实施例涉及发电领域，尤其涉及一种发电系统以及一种火力发电的调峰方法。

技术介绍

[0002]我国未来新型电力系统将以新能源为主体，但是风能、太阳能等可再生能源发电存在随机性和间歇性，煤电机组需要承担灵活调峰任务。
[0003]燃煤电站锅炉燃烧系统快速响应电网负荷波动后，对应的机组热力系统中仍有大量富余的高温工质无法参与做功。现有技术通过高、低压蒸汽旁路系统对外“泄压”，可实现极快速率的减负荷，但这是以牺牲发电的经济性和增加碳排放为代价，不适用于常规的调峰运行方式。另外，现有电锅炉/储热水罐等发电解耦技术，仍存在电热调峰矛盾、综合碳排放高等缺点。

技术实现思路

[0004]为了解决或缓解上述技术问题的至少一个方面，提供一种包括负荷响应快速、调峰深度低、经济性好、有利于降低碳排放中的至少一种优点的发电调峰技术，提出本专利技术。
[0005]根据本专利技术的实施例的一个方面，提出了一种发电系统，包括：
[0006]发电单元，所述发电单元包括工质提供部和工质驱动部，来自工质提供部的工质驱动所述工质驱动部以用于发电；
[0007]工质引出管路，与所述发电单元相通以引出工质；和
[0008]换热单元，包括储热颗粒、颗粒流动管路、第一热交换部和第一输送部，所述第一输送部适于驱动所述储热颗粒沿颗粒流动管路移动，来自所述工质引出管路的工质适于在第一热交换部将热量传递给所述颗粒流动管路中的储热颗粒。
[0009]根据本专利技术的实施例的另一个方面，提出了一种发电系统，包括：
[0010]发电单元，所述发电单元包括工质提供部和工质驱动部，来自工质提供部的工质驱动所述工质驱动部以用于发电；
[0011]工质引出管路，与所述发电单元相通以引出工质；和
[0012]循环管路系统，储热颗粒适于在所述循环管路系统中循环，所述循环管路系统包括第一热交换部，来自工质引出管路的工质适于在第一热交换部与所述储热颗粒热交换而使得所述储热颗粒升温。
[0013]本专利技术还涉及利用上述发电系统的调峰方法，包括步骤：利用所述工质引出管路从发电单元引出工质到所述第一热交换部进行热交换，以调整发电单元的负荷。
[0014]本专利技术也涉及一种火力发电的调峰方法，包括步骤：
[0015]提供储热颗粒的循环管路系统，所述循环管路系统包括颗粒流动管路、第一热交换部和第一输送部，所述第一输送部适于驱动所述储热颗粒沿颗粒流动管路移动；和
[0016]从火力发电单元中抽取工质到第一热交换部以与所述储热颗粒热交换，以调整火
力发电单元的负荷。
附图说明
[0017]以下描述与附图可以更好地帮助理解本专利技术所公布的各种实施例中的这些和其他特点、优点，图中相同的附图标记始终表示相同的部件，其中：
[0018]图1
‑
3为根据本专利技术的不同示例性实施例的发电系统的示意图。
[0019]附图标记：
[0020]100发电子系统：101锅炉；102燃烧器；103汽轮机；104凝汽器；105高压旁路
[0021]200多能耦合储能子系统：201低温颗粒储罐；202低温气固输送泵；203工质热吸收器；204可再生能源吸收器；205高温气固分离器；206颗粒储热罐；207高温气固输送泵；208放热器；209低温气固分离器
[0022]300可再生能源子系统
[0023]400热负荷子系统
具体实施方式
[0024]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。
[0025]本专利技术提出了一种利用储热颗粒将热量存储和/或热量释放与发电单元结合的发电系统。该发电系统可以用于调峰。
[0026]本专利技术提出了一种发电系统，包括：
[0027]发电单元，所述发电单元包括工质提供部和工质驱动部，来自工质提供部的工质驱动所述工质驱动部以用于发电；
[0028]工质引出管路，与所述发电单元相通以引出工质；和
[0029]换热单元，包括储热颗粒、颗粒流动管路、第一热交换部和第一输送部，所述第一输送部适于驱动所述储热颗粒沿颗粒流动管路移动，来自所述工质引出管路的工质适于在第一热交换部将热量传递给所述颗粒流动管路中的储热颗粒。
[0030]本专利技术还提出了一种发电系统，包括：
[0031]发电单元，所述发电单元包括工质提供部和工质驱动部，来自工质提供部的工质驱动所述工质驱动部以用于发电；
[0032]工质引出管路，与所述发电单元相通以引出工质；和
[0033]循环管路系统，储热颗粒适于在所述循环管路系统中循环，所述循环管路系统包括第一热交换部，来自工质引出管路的工质适于在第一热交换部与所述储热颗粒热交换而使得所述储热颗粒升温。
[0034]下面参照图1
‑
3示例性说明上述的发电系统。
[0035]图1为根据本专利技术的一个示例性实施例的发电系统的示意图，其示出了一种深度、快速响应的调峰发电系统，可以用于实现煤电机组快速、深度调峰。如图1所示，该发电系统包括发电子系统100(对应于发电单元)、多能耦合储能子系统200、可再生能源子系统300(对应于可再生能源单元)和热负荷系统400(对应于热负荷单元)。如后面提及的，在可选的
实施例中，可以不设置可再生能源子系统300和/或热负荷系统400。
[0036]如图1所示，发电子系统100包括：锅炉101，其提供煤粉燃烧空间及发电机组的工质受热面，形成高温高压蒸汽；燃烧器102，用于组织煤粉的稳定燃烧；汽轮机103，用于实现高温高压蒸汽做功；凝汽器104，用于凝结乏汽。
[0037]如图1所示，多能耦合储能子系统200包含依次相连通的低温颗粒储罐201、低温气固输送泵202、工质热吸收器203(对应于第一热交换部)、可再生能源吸收器204(对应于第三热交换部)、高温气固分离器205(对应于第一气固分离器)、颗粒储热罐206(对应于第一颗粒存储器)、高温气固输送泵207、放热器208(对应于第二热交换部)、低温气固分离器209(对应于第二气固分离器)，以及在其中运行的储热颗粒。这里，低温和高温是相对的，吸热后的储热颗粒的温度为高温，而放热后的储热颗粒的温度为低温，对应的，可以相应理解对应于低温的储热颗粒的低温颗粒储罐201和低温气固分离器209中的低温，以及对应于高温的储热颗粒的高温颗粒储罐或颗粒储热罐206以及高温气固输送泵207中的高温。
[0038]在更具体的实施例中，在本专利技术中，低温为在20
‑
200℃的范围内的温度，而高温为不低于300℃，进一步的，在400
‑
1000℃的范围内的温度。
[0039]在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发电系统，包括：发电单元，所述发电单元包括工质提供部和工质驱动部，来自工质提供部的工质驱动所述工质驱动部以用于发电；工质引出管路，与所述发电单元相通以引出工质；和换热单元，包括储热颗粒、颗粒流动管路、第一热交换部和第一输送部，所述第一输送部适于驱动所述储热颗粒沿颗粒流动管路移动，来自所述工质引出管路的工质适于在第一热交换部将热量传递给所述颗粒流动管路中的储热颗粒。2.根据权利要求1所述的系统，其中：所述第一热交换部限定第一热交换空间，所述颗粒流动管路穿过所述第一热交换空间且所述工质引出管路与所述第一换热空间相通，或者所述颗粒流动管路与所述第一热交换空间相通且所述工质引出管路穿过所述第一热交换空间。3.根据权利要求2所述的系统，其中：所述换热单元包括第一气固分离器，所述第一输送部包括第一气固输送泵，在储热颗粒的流动方向上所述第一气固分离器设置在第一热交换部的下游。4.根据权利要求3所述的系统，其中：在储热颗粒的流动方向上，所述第一气固输送泵设置在所述第一热交换部的上游。5.根据权利要求3或4所述的系统，其中：所述换热单元还包括第二热交换部，来自第一气固分离器的储热颗粒适于在所述第二热交换部中放热。6.根据权利要求5所述的系统，其中：所述换热单元还包括第一颗粒存储器和第二气固输送泵，第一颗粒存储器设置在第一气固分离器与第二气固输送泵之间，第二气固输送泵设置在第二热交换部与第一颗粒存储器之间。7.根据权利要求6所述的系统，其中：来自所述第一气固分离器的气体的一部分与所述第二气固输送泵的入口相通；或者在第二热交换部，所述储热颗粒与空气热交换，升温后的空气的一部分与所述第二气固输送泵的入口相通。8.根据权利要求6或7所述的系统，其中：所述换热单元还包括第二气固分离器和第二颗粒存储器，第二气固分离器设置在第二换热部与第二颗粒存储器之间，第二颗粒存储器设置在第二气固分离器与第一气固输送泵之间。9.根据权利要求3所述的系统，其中：所述工质提供部包括燃烧装置，所述燃烧装置提供工质；来自第一气固分离器的气体的至少一部分经由气体输送管路连通到所述燃烧装置以为燃烧装置提供燃烧用气体。10.根据权利要求6所述的系统，其中：所述工质提供部包括燃烧装置，所述燃烧装置提供工质；在第二热交换部，所述储热颗粒与第二换热流体热交换，所述第二换热流体为空气，升温后的空气的至少一部分经由气体输送管路连通到所述燃烧装置以为燃烧装置提供燃烧
用气体，或者所述第二换热流体为用于发电单元的给水。11.根据权利要求6所述的系统，其中：所述工质提供部包括燃烧装置，所述燃烧装置提供工质，且所述工质为蒸汽；在第二热交换部，所述储热颗粒与用于燃烧装置的给水的至少一部分热交换。12.根据权利要求3或4所述的系统，其中：所述换热单元包括设置在第一气固分离器下游的第一颗粒存储器，所述第一颗粒存储器设置有换热结构从而所述第一颗粒存储器形成为第二热交换部，第二换热流体适于通过所述第一颗粒存储器而与储热颗粒热交换，所述第二换热流体经由换热流体管路通过所述第一颗粒存储器，所述储热颗粒适于与所述换热流体管路热交换；所述第一颗粒存储器与所述第一气固输送泵的入口相通。13.根据权利要求12所述的系统，其中：所述至少一个第一颗粒存储器包括并联设置的至少两个第一颗粒存储器。14.根据权利要求12所述的系统，其中：所述第二换热流体为空气或者水。15.根据权利要求5或12所述的系统，还包括：热负荷单元，来自第二热交换部的换热流体与所述热负荷单元连通，所述换热流体在第二热交换部与所述储热颗粒热交换而使得储热颗粒的温度降低。16.根据权利要求1
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15中任一项所述的系统，还包括：可再生能源单元，所述可再生能源单元适于提供热量；和第三热交换部，其中：在所述第三热交换部，来自可再生能源单元的热量适于传递给所述储热颗粒。17.根据权利要求16所述的系统，其中：所述可再生能源单元设置有再生能源换热管路，第三换热介质在所述再生能源换热管路中循环流动，所述再生能源...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾光，李百航，吕清刚，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：