利用退役煤电机组双压余热回收利用压缩空气储电系统技术方案

利用退役煤电机组双压余热回收利用压缩空气储电系统，组成高压压缩空气储电系统和低压压缩空气储电系统。本实用新型专利技术依据原有设备管道系统特点，将燃煤机组原有的热力系统管道和设备分为高压、低压2个压力级别压缩空气储存系统、冷热水储存系统，增加适量的空气压缩机、透平发电机组和换热器，通过管道、阀门、换热器将高压、低压压缩空气储存系统相连接，形成了二级串联的、具有余热回收功能的压缩空气储能系统，实现尽最大可能利用退役火电机组的设备、管道，提高退役燃煤电站可用资源的循环利用率，减少资源浪费，降低储能电站的投资，提高压缩空气储能电站的电

【技术实现步骤摘要】
利用退役煤电机组双压余热回收利用压缩空气储电系统


[0001]本技术涉及一种利用退役煤电机组设备管道的余热回收分段式压缩空气储能系统，可广泛应用于化工行业、冶金行业和电力行业，利用废弃燃煤电站、“关而不拆”、具有应急发电功能的燃煤电站转型为储能电站的领域。

技术介绍

[0002]随着国家3060碳达峰碳中和战略的推进，能源结构由化石能源向可再生能源调整步伐加快，全国“十三五”关停煤电机组超过2000万千瓦容量，预计“十四五”期间采用“关而不拆”模式停机备用的燃煤电站将继续增加，“十三五”、“十四五”期间关停的机组已为大中型煤电机组，机组运行时间较短、剩余寿命比较长。“十三五”关停煤电机组大部分设备和管道以废铁形式处理，废弃土地资源有待恢复， 造成大量资产闲置和浪费，为此国家发改委国家能源局先后发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》（发改能源【2021】1051号文）、《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》（发改能源【2022】206号文）提出支持利用退役火电机组的既有厂址和相关设施建设新型储能设施或改造为同步调相机，进一步为退役燃煤机组的资源循环利用指明方向。
[0003]目前国内相关的前期研究一方面聚焦在将退役煤电机组改造为电加热器+熔盐蓄热+汽轮发电机组发电的模式，但锅炉等压力容器同样需要拆除，同时由于原有汽水循环系统固有的低效率，造成投资巨大、电
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电转换效率较低；另一方面聚焦于利用燃煤电站的土地资源、电气变电站（开关站）、发电机改造为调相机的利用。占退役燃煤机组的工艺设备投资额度超过60%的热力系统设备和管道未得到充分利用，造成可用资源的大量浪费。本技术在不改变退役燃煤机组的应急发电功能前提下，通过增加少量的压缩空气储电设备和换热设备，实现燃煤机组热力系统和设备作为储存容器的梯级循环利用，大幅度提高原有设备管道的利用率，降低储电电站的造价，通过二级串联压缩空气储能降低空压机压比减少损失和对空气高压压缩过程中的废热回收至空气透平做功，提高电能转换效率。

技术实现思路

[0004]技术的目的是提供一种利用退役煤电机组双压余热回收利用压缩空气储电系统。
[0005]本技术的技术方案具体为：
[0006]利用退役煤电机组双压余热回收利用压缩空气储电系统，本技术将燃煤机组原有的中压加热器水侧空间、高压加热器水侧空间、燃煤锅炉给水侧和过热蒸汽侧空间、主给水管道、主蒸汽管道和新增加的电动多级高压空气压缩机、高压空气透平发电机组、高压空气压缩机出口电动阀、第一气水换热器气侧、高压空气透平进口电动阀通过管道连接，组成高压压缩空气储电系统；其中，电动多级高压空气压缩机通过第一气水换热器出口电动阀与原有机组的主给水管道连接，高压空气透平发电机组通过第一气水换热器气侧进口电动阀与原有机组的主蒸汽管道连接；
[0007]将燃煤机组原有的燃煤锅炉再热蒸汽侧空间、高压加热器蒸汽侧空间、低压加热器水侧空间、中压加热器蒸汽侧空间、除氧器、电动低压空气压缩机、原有低压储气罐与新增的电动低压空气压缩机、低压空气透平发电机组、第二低压集气联箱、第一低压集气联箱相连接，组成低压压缩空气储电系统；
[0008]新增的高压空气压缩机进口电动阀与第一低压集气联箱通过管道联接，新增的高压空气透平出口电动阀与第二低压集气联箱通过管道联接，将高压空气压缩储电系统与低压空气压缩储电系统形成串联系统，低压空气储存系统通过低压空气压缩机、低压空气透平发电机组与大气环境联接，形成空气由大气到高压、再由高压到大气的循环流程；通过第一气水换热器、第二气水换热器将压缩空气与水系统连接，实现压缩空气与水之间的热能传递，将分段式压缩空气储能系统与压缩机余热回收利用系统连接，构建成完整的退役煤电机组余热回收分段式压缩空气储能系统。
[0009]电动多级高压空气压缩机连接有高压空气压缩机进口电动阀，高压空气透平发电机组连接高压空气透平进口电动阀。
[0010]将燃煤机组原有的化学除盐水箱隔离为热水储罐和冷水储罐，原有的除盐水泵隔离为热水升压泵和冷水升压泵，与新增加的第一气水换热器水侧、第二气水换热器水侧相连接，组成压缩机余热回收利用系统。
[0011]本技术的有益效果为：本技术依据原有设备管道系统特点，将燃煤机组原有的热力系统管道和设备分为高压、低压2个压力级别压缩空气储存系统、冷热水储存系统，增加适量的空气压缩机、透平发电机组和换热器，通过管道、阀门、换热器将高压、低压压缩空气储存系统相连接，形成了二级串联的、具有余热回收功能的压缩空气储能系统，实现尽最大可能利用退役火电机组的设备、管道，提高退役燃煤电站可用资源的循环利用率，减少资源浪费，降低储能电站的投资，提高压缩空气储能电站的电
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电转换效率的目的。
附图说明
[0012]图1为本技术的原理图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0014]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0015]如图1所示，利用退役煤电机组双压余热回收利用压缩空气储电系统，本技术根据退役燃煤机组的热力系统参数特点，将燃煤机组原有的热力系统管道和设备分为高压（14~17MPa)、低压(~1.0MPa）2个压力级别压缩空气储存系统、将化学除盐水设备和管道分隔为冷热水储存系统。
[0016]原有的热力系统管道和设备包括：燃煤锅炉1、蒸汽轮机2、发电机/调相机3、凝汽器4、除氧器7。其中，燃煤锅炉1通过主蒸汽管道100连接蒸汽轮机2的高压缸，燃煤锅炉1通过再热热段蒸汽管道101连接蒸汽轮机2的中压缸，发电机/调相机3连接蒸汽轮机2的低压缸。从蒸汽轮机2高压缸输出再热冷段蒸汽管道102和一段抽汽管道108，其中，一段抽汽管道108进入第一高压加热器10，再热冷段蒸汽管道102分别连接燃煤锅炉1和第二高压加热器50，也就是说，从蒸汽轮机2高压缸出来的蒸汽，一部分回燃煤锅炉1，另一部分连通二段抽汽管道103，通过二段抽汽管道103进入第二高压加热器50。
[0017]从蒸汽轮机2中压缸输出的三段抽汽管道104和四段抽汽管道105，其中，三段抽汽管道104分别连通中压加热器9和第二低压集气联箱18，四段抽汽管道105连通除氧器7，除氧器7通过主给水管道107连通中压加热器9水侧，给水泵8设置在除氧器7出口侧的主给水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用退役煤电机组双压余热回收利用压缩空气储电系统，其特征在于：将燃煤机组原有的中压加热器（9）水侧空间、高压加热器（10）水侧空间、燃煤锅炉（1）给水侧和过热蒸汽侧空间、主给水管道（107）、主蒸汽管道（100）和新增加的电动多级高压空气压缩机（11）、高压空气透平发电机组（14）、高压空气压缩机出口电动阀（22）、第一气水换热器（27）气侧、高压空气透平进口电动阀（20）通过管道连接，组成高压压缩空气储电系统；其中，电动多级高压空气压缩机（11）通过第一气水换热器出口电动阀（19）与原有机组的主给水管道（107）连接，高压空气透平发电机组（14）通过第一气水换热器气侧进口电动阀（32）与原有机组的主蒸汽管道（100）连接；将燃煤机组原有的燃煤锅炉（1）再热蒸汽侧空间、高压加热器（10）蒸汽侧空间、低压加热器（6）水侧空间、中压加热器（9）蒸汽侧空间、除氧器（7）、电动低压空气压缩机（13）、原有低压储气罐（15）与新增的电动低压空气压缩机（12）、低压空气透平发电机组（16）、第二低压集气联箱（18）、第一低压集气联箱（17）相连接，组成低压压缩空气储电系统；新增的高压空气压缩机进口电动阀（31）与第一低压集气联箱（17）通...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔志增，程祖田，车聪斌，何垚，梁守方，李孟阳，
申请(专利权)人：中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：