一种电网调峰系统技术方案

本发明专利技术涉及发电技术领域，具体涉及一种电网调峰系统，包括：在太阳能光热发电子系统的光热发电量大于电网所需电量时，太阳能光热发电子系统将热量储存于熔盐储放热子系统和用于汽轮发电机组发电；在太阳能光热发电子系统的光热发电量等于电网所需电量时，太阳能光热发电子系统将所有热量用于汽轮发电机组发电；在太阳能光热发电子系统的光热发电量小于电网所需电量时，太阳能光热发电子系统将热量用于汽轮发电机组发电，熔盐储放热子系统将热量用于汽轮发电机组发电；本申请根据太阳能光热发电子系统的光热发电量和电网所需电量的关系，通过太阳能光热发电子系统配合熔盐储放热子系统，适时储存和放出能量，完成电网的调峰需求

【技术实现步骤摘要】
一种电网调峰系统


[0001]本专利技术涉及发电
，具体涉及一种电网调峰系统
。

技术介绍

[0002]在“双碳”背景下，以太阳能为代表的可再生能源发电的装机容量持续增长
。
然而，太阳能自身的波动性和间歇性特点，阻碍了其大规模并网，造成了严重的弃光现象
。
燃机－蒸汽联合循环机组作为一种高效的发电形式，具有热功转化效率高
、
建设成本低和响应速率快等优势
。
故采用燃机－蒸汽联合循环机组调峰，为太阳能光热发电机组的稳定运行，以及增强电网对光热发电消纳能力提供了一种有效方式
。
[0003]但是，燃机－蒸汽联合循环机组的调峰主要是通过启
、
停和低负荷运行实现的
。
频繁启停导致燃机－蒸汽联合循环机组的关键部件因热疲劳而损坏，使用寿命大幅度降低；在低负荷运行时又会增加热耗率，经济性降低
。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服单独采用燃机－蒸汽联合循环机组调峰，频繁启停导致燃机－蒸汽联合循环机组的关键部件因热疲劳而损坏，使用寿命大幅度降低；在低负荷运行时又会增加热耗率，经济性降低的缺陷
。
[0005]为了克服上述缺陷，本专利技术提供一种电网调峰系统，包括：
[0006]太阳能光热发电子系统；
[0007]燃气－蒸汽联合循环子系统；
[0008]熔盐储放热子系统，与太阳能光热发电子系统连接；
[0009]汽轮发电机组，与太阳能光热发电子系统
、
熔盐储放热子系统均连接，所述汽轮发电机组连入电网；
[0010]所述电网调峰系统具有在太阳能光热发电子系统的光热发电量大于电网所需电量时，所述太阳能光热发电子系统将一部分热量储存于熔盐储放热子系统内，所述太阳能光热发电子系统将另一部分热量用于汽轮发电机组发电的第一状态；以及具有在太阳能光热发电子系统的光热发电量等于电网所需电量时，所述太阳能光热发电子系统将所有热量用于汽轮发电机组发电的第二状态；以及具有在太阳能光热发电子系统的光热发电量小于电网所需电量时，所述太阳能光热发电子系统将热量用于汽轮发电机组发电，所述熔盐储放热子系统将热量用于汽轮发电机组发电的第三状态；
[0011]在第一状态
、
第二状态和第三状态下，所述燃气－蒸汽联合循环子系统均停止工作
。
[0012]可选地，还包括：
[0013]第一发电机，与燃气－蒸汽联合循环子系统连接，所述第一发电机连入电网；所述燃气－蒸汽联合循环子系统与汽轮发电机组
、
熔盐储放热子系统均连接；
[0014]电加热器，与第一发电机
、
熔盐储放热子系统和汽轮发电机组均连接；所述电加热
器适于加热熔盐储放热子系统中的熔盐；
[0015]所述电网调峰系统具有在电网需求等于燃气－蒸汽联合循环子系统的满负荷发电量时，所述燃气－蒸汽联合循环子系统带动汽轮发电机组发电的第四状态；以及具有在电网需求等于燃气－蒸汽联合循环子系统的低负荷发电量时，所述燃气－蒸汽联合循环子系统将一部分热量储存于熔盐储放热子系统内，所述燃气－蒸汽联合循环子系统将另一部分热量用于汽轮发电机组发电的第五状态；以及具有在电网需求等于燃气－蒸汽联合循环子系统的零负荷发电量时，所述燃气－蒸汽联合循环子系统将一部分热量储存于熔盐储放热子系统内，所述燃气－蒸汽联合循环子系统将另一部分热量用于汽轮发电机组发电，所述第一发电机和汽轮发电机组均为电加热器供电，所述电加热器将加热后的熔盐储存至熔盐储放热子系统的第六状态；以及具有在电网需求等于燃气－蒸汽联合循环子系统的过负荷发电量时，所述燃气－蒸汽联合循环子系统带动汽轮发电机组发电，所述熔盐储放热子系统的热量用于汽轮发电机组发电的第七状态；
[0016]在第四状态
、
第五状态
、
第六状态和第七状态下，所述太阳能光热发电子系统的光热发电量为零，且所述燃气－蒸汽联合循环子系统带动第一发电机发电
。
[0017]可选地，还包括：
[0018]相变储热罐，与燃气－蒸汽联合循环子系统连接，所述相变储热罐适于在第四状态
、
第五状态
、
第六状态和第七状态下，储存燃气－蒸汽联合循环子系统的部分热量，以为用户供热
。
[0019]可选地，所述太阳能光热发电子系统包括：定日镜场和吸热器；
[0020]所述定日镜场适于接收太阳的日光，并反射至吸热器；所述吸热器适于吸收定日镜场反射的日光，并转换为热能
。
[0021]可选地，所述熔盐储放热子系统包括：
[0022]第一熔盐罐，入口与吸热器的出口连接；
[0023]第二换热器，与吸热器的出口
、
第一熔盐罐的出口
、
汽轮发电机组均连接；
[0024]第二熔盐罐，与第二换热器
、
吸热器的入口均连接；
[0025]所述吸热器适于加热第二熔盐罐输送的熔盐，并将加热后的熔盐输送至第一熔盐罐或第二换热器；
[0026]所述第二换热器适于将熔盐与水进行换热，并将加热后的水输送至汽轮发电机组进行发电，将降温后的熔盐输送至吸热器
。
[0027]可选地，所述燃气－蒸汽联合循环子系统包括：
[0028]依次连接的压气机
、
燃烧室和透平；
[0029]第一换热器，与透平
、
第一熔盐罐
、
第二熔盐罐均连接；
[0030]所述压气机适于引入空气；
[0031]所述燃烧室适于引入燃料，并将压气机传送的空气与燃料燃烧，形成燃气；
[0032]所述透平适于接收燃烧室传送的燃气，带动第一发电机旋转发电；
[0033]所述第一换热器适于接收透平的燃气，将来自第二熔盐罐的熔盐与燃气进行换热，并将加热后的熔盐输送至第一熔盐罐
。
[0034]可选地，所述汽轮发电机组包括：连接设置的汽轮机和第二发电机；
[0035]所述电网调峰系统还包括：依次连接的凝汽器
、
水泵和除氧器；
[0036]所述凝汽器和汽轮机连接，所述除氧器与第二换热器连接
。
[0037]可选地，所述燃气－蒸汽联合循环子系统还包括：
[0038]余热锅炉，一端与透平连接，所述余热锅炉的另一端与相变储热罐连接；所述除氧器还与余热锅炉连接，所述余热锅炉还与汽轮机连接
。
[0039]可选地，所述燃气－蒸汽联合循环子系统还包括：
[0040]回热器，设置于所述压气机与燃烧室之间，且所述回热器的一端与第一换热器连接，所述回热器的另一端与相变储热罐连接
。
[0041]可选地，还包括：
[0042]控制中心，与太阳能光热发电子系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电网调峰系统，其特征在于，包括：太阳能光热发电子系统；燃气－蒸汽联合循环子系统；熔盐储放热子系统，与太阳能光热发电子系统连接；汽轮发电机组，与太阳能光热发电子系统
、
熔盐储放热子系统均连接，所述汽轮发电机组连入电网；所述电网调峰系统具有在太阳能光热发电子系统的光热发电量大于电网所需电量时，所述太阳能光热发电子系统将一部分热量储存于熔盐储放热子系统内，所述太阳能光热发电子系统将另一部分热量用于汽轮发电机组发电的第一状态；以及具有在太阳能光热发电子系统的光热发电量等于电网所需电量时，所述太阳能光热发电子系统将所有热量用于汽轮发电机组发电的第二状态；以及具有在太阳能光热发电子系统的光热发电量小于电网所需电量时，所述太阳能光热发电子系统将热量用于汽轮发电机组发电，所述熔盐储放热子系统将热量用于汽轮发电机组发电的第三状态；在第一状态
、
第二状态和第三状态下，所述燃气－蒸汽联合循环子系统均停止工作
。2.
根据权利要求1所述的电网调峰系统，其特征在于，还包括：第一发电机
(1)
，与燃气－蒸汽联合循环子系统连接，所述第一发电机
(1)
连入电网；所述燃气－蒸汽联合循环子系统与汽轮发电机组
、
熔盐储放热子系统均连接；电加热器
(8)
，与第一发电机
(1)、
熔盐储放热子系统和汽轮发电机组均连接；所述电加热器
(8)
适于加热熔盐储放热子系统中的熔盐；所述电网调峰系统具有在电网需求等于燃气－蒸汽联合循环子系统的满负荷发电量时，所述燃气－蒸汽联合循环子系统带动汽轮发电机组发电的第四状态；以及具有在电网需求等于燃气－蒸汽联合循环子系统的低负荷发电量时，所述燃气－蒸汽联合循环子系统将一部分热量储存于熔盐储放热子系统内，所述燃气－蒸汽联合循环子系统将另一部分热量用于汽轮发电机组发电的第五状态；以及具有在电网需求等于燃气－蒸汽联合循环子系统的零负荷发电量时，所述燃气－蒸汽联合循环子系统将一部分热量储存于熔盐储放热子系统内，所述燃气－蒸汽联合循环子系统将另一部分热量用于汽轮发电机组发电，所述第一发电机
(1)
和汽轮发电机组均为电加热器
(8)
供电，所述电加热器
(8)
将加热后的熔盐储存至熔盐储放热子系统的第六状态；以及具有在电网需求等于燃气－蒸汽联合循环子系统的过负荷发电量时，所述燃气－蒸汽联合循环子系统带动汽轮发电机组发电，所述熔盐储放热子系统的热量用于汽轮发电机组发电的第七状态；在第四状态
、
第五状态
、
第六状态和第七状态下，所述太阳能光热发电子系统的光热发电量为零，且所述燃气－蒸汽联合循环子系统带动第一发电机
(1)
发电
。3.
根据权利要求1或2所述的电网调峰系统，其特征在于，还包括：相变储热罐
(34)
，与燃气－蒸汽联合循环子系统连接，所述相变储热罐
(34)
适于在第四状态
、
第五状态
、
第六状态和第七状态下，储存燃气－蒸汽联合循环子系统的部分热量，以为用户
(38)
供热
。4.
根据权利要求3所述的电网调峰系统，其特征在于，所述太阳能光热发电子系统包括：定日镜场
(22)
和吸热器
(23)
；所述定日镜场
(22)
适于接收太阳
(21)
的日光，并反射至吸热器
(23)
；所述吸热器
(23)
适于吸收定日镜场
(22)
反射的日光，并转换为热能
。5.
根据权利要求4所述的电网调峰系统，其特征在于，所述熔盐储放热子系统包括：第一熔盐罐
(13)
，入口与吸热器
(23)
的出口连接；第二换热器
(28)
，与吸热器
(23)
的出口
、
第一熔盐罐
(13)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁博辉，肖俊峰，胡孟起，夏林，连小龙，王一丰，姜世杰，何欣欣，田新平，卫星光，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：