【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热能综合利用，涉及一种集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组。
技术介绍
1、随着新能源迅速发展及电网结构的变化，为了有效保证能源的综合利用及特高压输电能力，对火电机组的调峰能力提出严峻的考验。利用火电机组的余热为储能系统提供能量，实现热能综合利用，储能系统的引入也能加强火电机组的调峰灵活性，因此，因此，借助火电机组建立压缩二氧化碳储能系统是最佳选择。
2、压缩二氧化碳储能相比压缩空气储能，二氧化碳拥有高密度、低粘度以及临界点温和等特性，循环效率高，储能密度大，是目前的研究重点。二氧化碳属于温室气体，且捕集二氧化碳过程复杂，需采用闭式循环，为满足大规模储能建设的需求，提出液化储存提高储能密度，但液化设备的能耗水平较高，且储罐存在冷脆性，因此，储能系统的储能密度和稳定性至关重要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，该机组能够在保证火电机组的储能系统稳定性的前提下提高储能密度，实现能量高效利用。
2、为达到上述目的，本专利技术公开了一种集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，包括低压缸、凝汽器、第一换热器、第一压缩机、第一高压储罐、第二换热器、第三换热器、第一膨胀机、化学吸收二氧化碳低压储罐、第二压缩机、第二高压储罐、第四换热器及第二膨胀机；
3、低压缸的出口经凝汽器与第一换热器的一次侧相连通，第一压缩机的出口依次经第一换热器的二次侧、第一高
4、所述化学吸收二氧化碳低压储罐内设置有第一换热管、第二换热管；第二压缩机的出口依次经第一换热管、第二高压储罐、第二换热管及第四换热器的二次侧与第二膨胀机的入口相连通，第二膨胀机的出口与第二压缩机的入口相连通。
5、还包括锅炉给水管道、锅炉、背压式汽轮机、高压缸、中压缸及低压缸；
6、锅炉给水管道的出口与锅炉的入口相连通，锅炉的主蒸汽出口与背压式汽轮机的入口及高压缸的入口相连通，高压缸的出口与锅炉的再热侧入口相连通，锅炉的再热侧出口与中压缸的入口、第三换热器的一次侧入口及第四换热器的一次侧入口相连通，中压缸的出口与低压缸的入口相连通，低压缸的出口经凝汽器及凝结水泵与第一换热器的一次侧相连通。
7、背压式汽轮机的输出轴与第一压缩机的驱动轴相连接。
8、还包括气液分离器；
9、化学吸收二氧化碳低压储罐的气体出口与气液分离器的入口相连通，气液分离器的气体出口与第一压缩机的入口相连通，气液分离器的液体出口与化学吸收二氧化碳低压储罐的入口相连通。
10、所述化学吸收二氧化碳低压储罐内还设置有喷淋层，所述化学吸收二氧化碳低压储罐内装有二氧化碳化学吸收剂，第一换热管及第二换热管均位于所述二氧化碳化学吸收剂中，化学吸收二氧化碳低压储罐的循环液出口与所述喷淋层入口相连通。
11、还包括第一膨胀机，所述第一膨胀机与第二发电机相连接。
12、还包括第二膨胀机，第二膨胀机与第三发电机相连接。
13、还包括第一发电机及离合器-齿轮箱，高压缸、中压缸、低压缸、第一发电机、离合器-齿轮箱及第二压缩机依次相连接。
14、第二高压储罐的出口经第二换热管、第五换热器的一次侧及第四换热器的二次侧与第二膨胀机的入口相连通。
15、第二膨胀机的出口经第五换热器的二次侧及低压储气罐与第二压缩机的入口相连通。
16、本专利技术具有以下有益效果：
17、本专利技术所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组在具体操作时，结合跨临界和超临界压缩二氧化碳储能，以提高火电机组的储能密度及调峰能力，充分综合利用储能及释能过程的热量，以提高机组的运行效率及灵活性，同时，采用第一换热器收集压缩热，并以此加热凝结水，以提高凝结水温度，降低换热不可逆损失，提高机组的能量效率，另外，本专利技术通过化学吸收低压存储取代液化二氧化碳储罐，储能密度可观，比液化压缩二氧化碳储能系统稳定性高，能耗低，降低成本，并且利用超临界压缩二氧化碳储能系统储能时的压缩热和释能时超临界二氧化碳分别作为化学吸收二氧化碳低压储罐在储能和释能阶段的热源和冷源，实现能量的综合利用，提高储能系统整体运行效率。
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1.一种集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，包括低压缸(4)、凝汽器(6)、第一换热器(8)、第一压缩机(9)、第一高压储罐(10)、第二换热器(11)、第三换热器(12)、第一膨胀机(13)、化学吸收二氧化碳低压储罐(15)、第二压缩机(19)、第二高压储罐(25)、第四换热器(21)及第二膨胀机(22)；
2.根据权利要求1所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，还包括锅炉给水管道、锅炉(1)、背压式汽轮机(17)、高压缸(2)、中压缸(3)及低压缸(4)；
3.根据权利要求2所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，背压式汽轮机(17)的输出轴与第一压缩机(9)的驱动轴相连接。
4.根据权利要求1所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，还包括气液分离器(16)；
5.根据权利要求1所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，所述化学吸收二氧化碳低压储罐(15)内还设置有喷淋层，所述化学吸收二氧化碳低压储罐(15)内装
6.根据权利要求2所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，还包括第一膨胀机(13)，所述第一膨胀机(13)与第二发电机(14)相连接。
7.根据权利要求2所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，还包括第二膨胀机(22)，第二膨胀机(22)与第三发电机(23)相连接。
8.根据权利要求2所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，还包括第一发电机(5)及离合器-齿轮箱(18)，高压缸(2)、中压缸(3)、低压缸(4)、第一发电机(5)、离合器-齿轮箱(18)及第二压缩机(19)依次相连接。
9.根据权利要求2所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，第二高压储罐(25)的出口经第二换热管、第五换热器(24)的一次侧及第四换热器(21)的二次侧与第二膨胀机(22)的入口相连通。
10.根据权利要求9所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，第二膨胀机(22)的出口经第五换热器(24)的二次侧及低压储气罐(20)与第二压缩机(19)的入口相连通。
...【技术特征摘要】
1.一种集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，包括低压缸(4)、凝汽器(6)、第一换热器(8)、第一压缩机(9)、第一高压储罐(10)、第二换热器(11)、第三换热器(12)、第一膨胀机(13)、化学吸收二氧化碳低压储罐(15)、第二压缩机(19)、第二高压储罐(25)、第四换热器(21)及第二膨胀机(22)；
2.根据权利要求1所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，还包括锅炉给水管道、锅炉(1)、背压式汽轮机(17)、高压缸(2)、中压缸(3)及低压缸(4)；
3.根据权利要求2所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，背压式汽轮机(17)的输出轴与第一压缩机(9)的驱动轴相连接。
4.根据权利要求1所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，还包括气液分离器(16)；
5.根据权利要求1所述的集成超临界与跨临界压缩二氧化碳储能的火电机组，其特征在于，所述化学吸收二氧化碳低压储罐(15)内还设置有喷淋层，所述化学吸收二氧化碳低压储罐(15)内装有二氧化碳化学吸收剂，第一换热管及第二换热管均位于所述二氧化碳化学吸收剂中，化学吸收二氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：章亚龙，马汀山，屈杰，张永海，高庆，高登攀，曾立飞，谷伟伟，朱蓬勃，胡文帅，
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：
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