CN107202511A - 火力发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及火力发电领域,公开了一种火力发电系统,能够增设化学储能装置进行深调峰。包括:锅炉、尾气处理装置、以及设置有烟气通道的换热装置;烟气从锅炉中产生,通过烟气通道,在烟气通道中换热之后进入尾气处理装置;化学储热装置,化学储热装置上设置有空气进口;连通通道,连接化学储热装置和烟气通道;尾气通道,连接化学储热装置和尾气处理装置。以实现“削峰填谷”的方式,使得热量能够被灵活利用,达到调峰的目的。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电领域,公开了一种火力发电系统,能够增设化学储能装置进行深调峰。
背景技术
随着生产的发展与人们生活水平的提高,我国的用电结构发生了很大变化,其市政用电的比重得到了大幅度的增加。
市政用电相较于工业用电而言,具有随着时间的变化发生大幅度波动的特点,特别是用电高峰和深夜用电低谷存在较大的差距,因此需要对发电系统进行调峰。
在我国,火电站数量占比超过60%,火力发电的发电量占比甚至超过70%,因此火力发电仍旧是主要的发电形式。对于火力发电而言,其调峰难度相较于水电和风电来说,更为困难。
具体来说现有的火力发电调峰主要分为正常调峰、深调峰、投油调峰和启停调峰等。
本领域普通技术人员清楚,火力发电的主要是通过燃料在燃烧时加热水生成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能;蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能;然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。在发电过程中,机组在保持长时间安全经济运行的条件下,有两个与运行容量有关的指标:最小技术出力和最大技术出力。一般最大技术出力即为额定出力,最小技术出力则随着机组的类型、性能和使用的能源不同而异。
正常调峰是指机组为适应系统的峰谷变化在最小技术出力和最大技术出力之间按照正常速度升降负荷的调节。
深调峰是指缓慢的对机组运行状态逐步调整以使其负荷降低至最小技术出力以下。
投油调峰是指投机组快速降低出力或出力远小于其最小技术出力,燃煤机组便无法稳定燃烧,为了维持燃烧的稳定,机组需要喷油助燃。
启停调峰是指有些机组必须随着负荷的变化快速的开启或停运。水电机组的启动快速。可以在3-5分钟之内甚至更短的时间由零达到额定出力,燃气轮机组也有快速启停的性能,而火电机组的启动时间要长的多。
参照以上四种调峰技术可知,正常调峰是在机组自身,调节范围内的调整,对机组影响不大;启停调峰只针对部分机组而言,并且也是在机组承受范围内的调整,因此影响不大。
而在深调峰时,为了加快负荷调节的下降速度,减少能量损失,一般会减少煤粉的燃烧。然而,在减少煤粉的燃烧时,锅炉的功率输出有可能低于其所限定的功率输出范围。在如此低的负荷下,锅炉的运行稳定性将会急剧下降,甚至可能导致锅炉熄灭。因此,深调峰过程中通常伴随着投油调峰,也就是说,为了平衡锅炉的稳定燃烧并提高深调峰的速率,需要对锅炉补充燃油。投油操作的成本十分高昂,对机组整体影响大,会降低火电机组的经济性。
发明内容
本发明涉及一种火力发电系统,能够高效节能地进行深调峰。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种火力发电系统,包括:
锅炉、尾气处理装置、以及设置有烟气通道的换热装置;
烟气从锅炉中产生,通过烟气通道,在烟气通道中换热之后进入尾气处理装置;
火力发电系统还包括:
化学储热装置,化学储热装置上设置有空气进口;
连通通道,连接化学储热装置和烟气通道;
尾气通道,连接化学储热装置和尾气处理装置;
放热通道,连接化学储热装置和锅炉;
当需要储热时,烟气经烟气通道和连通通道,进入化学储热装置,化学储热装置中发生化学反应,将烟气的热能存储于化学储热装置中,烟气再经尾气通道,进入尾气处理装置;
当需要放热时,空气从空气进口进入化学储热装置,化学储热装置中发生化学反应释放热量,所释放的热量由空气通过放热通道带入锅炉。
本发明通过增加以化学储热装置为核心的储热系统,来进行火电调峰,减小火力发电峰谷差异扩大,延长调峰机组寿命,弥补调峰机组发电正常调峰的调峰范围有限和调峰能力不足。
相较于现有的火电调峰技术,本发明提供的火力发电系统最显著的优点在于,能够节约大量能源。热化学储热具有储热温度高、能量密度高、循环稳定性好等优点,与火电厂烟气余热回收相结合,回收和储存高温烟气的余热并利用储热预热燃烧空气。这样在发电负荷波动情况下既维持锅炉的稳定运行,又保护发电机组,提高调峰效率。采用热化学储热的方式,可以在保证锅炉稳定运行的情况下通过控制抽取烟气的位置及流量调控参与调峰的烟气温度与调峰比例,剩余烟气参与产生过热蒸汽,故可根据汽轮机负荷动态调节抽取烟气的流量和比例,实现低成本和高稳定性的调峰。当进行深调峰时,储热装置内发生氧化反应,由于进入储热罐的氧气被消耗了一部分,产生的低氧空气可以用于锅炉中的低氧燃烧;同时,可将高温空气导入烟气通道实现低温燃烧。低氧燃烧和低温燃烧是控制火力发电氮氧化物生成的常用方式,两种措施均可降低氮氧化物生成,控制尾气净化成本,增强对环境的保护。
作为优选,化学储热装置包括罐体和设置在罐体内的若干个多孔模块。罐体用于存放储热介质,并保持热量集中、减少热量散失。设置多孔的模块可以提高储能介质的利用率,增大储热介质的反应面积,提高储能效率。
进一步地,作为优选,空气进口设置于罐体轴向上的一端,连通通道对应连接罐体轴向上的另一端;多孔模块沿着罐体的轴线方向形成层状分布。空气进口设置在罐体轴向上的一端,让空气顺畅地通过罐体,并充分与储热物质接触。多孔模块沿着罐体的轴线方向形成层状分布,可以确保反应充分,减少热能损失。
进一步地,作为优选,多孔模块为利用储热介质压制成型的蜂窝或泡沫结构;采用蜂窝或泡沫结构的储热介质可以增大反应面积,同时提高反应效率,有利于热能的存储,并且蜂窝或者泡沫结构加工工艺简单、成本低廉。
或者,多孔模块包括利用基体制成的多孔结构,以及在基体的表面形成涂层的储热介质。采用形成涂层的储热介质可以增大反应面积,提高反应效率,同时减少储热物质的用量,合理控制成本。
进一步地,作为优选,储热介质包括以下任意一种金属氧化物,或者任意多种金属氧化物的组合:
铜氧化物、钴氧化物、锰氧化物、钡氧化物、铁氧化物。采用这类金属氧化物作为储热介质,空气既作为储/放热过程的反应物,又是传热流体,同时又直接参与锅炉内煤粉的燃烧放热,与其他调峰方式相比,减少了与储能系统换热产生的热量损失,具有更高的储热效率。并且金属氧化物氧化还原反应有着较好的循环稳定性,多次循环后仍能保持较好的反应动力学特性和结构稳定性,可在一次性投入后,长期稳定运行。
另外,作为优选,火力发电系统还包括:
进风管道和设置在进风管道上的三通阀;
其中,进风管道包括进风主路和被三通阀分成的第一进风支路和第二进风支路;
第一进风支路连接至空气进口;
第二进风支路连接至锅炉。
通过调节三通阀的开关,分别控制第一进风支路和第二进风支路流量大小,使预热后的空气与从三通阀引出的常温空气汇合进入锅炉中参与煤粉燃烧,实现空气温度和流量的动态调节。
进一步地,作为优选,放热通道通过第二进风支路连接锅炉,放热通道上设置有放热阀门。使罐体中的空气,通过放热通道可以进入锅炉助燃,提高锅炉内的燃烧效率。
另外,作为优选,换热装置包括设置在烟气通道上的过热器和再热器,其中,过热器位于烟气通道上靠近锅炉方向的一侧,再热器位于烟气通道上远离锅炉方向的一侧
连通通道包括:
靠近化学储热装置的一侧,且与化学储热装置直接连通的连通主路;
靠近烟气通道侧,且与烟气通道和连通主路连通的第一连通支路;
其中,第一连通支路与烟气通道的连接口位于靠近过热器的位置,第一连通支路上设置有第一阀门。
根据所需要的烟气的温度不同,可在靠近过热器的位置处设置第一连通支路,获得温度较高的烟气,确保烟气进入罐体后反应顺利进行。
进一步地,作为优选,连通通道还包括:
靠近烟气通道侧,且与烟气通道和连通主路连通的第二连通支路;
其中,第二连通支路与烟气通道的连接口位于靠近再热器的位置,第二连通支路上设置有第二阀门。
根据所需要的烟气的温度不同,可在靠近过热器的位置处设置第一连通支路,获得温度较低的烟气,确保烟气进入罐体后反应顺利进行。
进一步地,作为优选,连通通道还包括:
靠近烟气通道侧,且与烟气通道和连通主路连通的第三连通支路;
其中,第三连通支路与烟气通道的连接口位于靠近锅炉的位置,第三连通支路上设置有第三阀门。第三连通支路可以直接将锅炉中的烟气输送至罐体,并调节进入罐体的烟气温度,保持反应的高效进行。同时,通过调节第三阀门,可以控制低氧空气通过烟气通道进入锅炉的量,使之在内侧参与燃烧,实现锅炉中燃料的低温燃烧和低氧燃烧,减少氮氧化物的生成和排放,增强对环境的保护。
附图说明
图1是本发明第一实施方式火力发电系统的结构示意图;
图2是本发明第二实施方式罐体的局部放大示意图;
图3是本发明第二实施方式多孔模块的俯视图;
图4是本发明第四实施方式火力发电系统的结构示意图;
图5是本发明第五实施方式火力发电系统的结构示意图;
图6是本发明第六实施方式火力发电系统在设置有3个阀门时的结构示意图;
图7是本发明第七实施方式火力发电系统在设置有4通阀时的结构示意图。
附图标记说明:
1-锅炉;2-尾气处理装置;2a-脱硝装置;2b-干式除尘器;2c-湿法脱硫装置;2d-湿式电除尘器3-尾气通道;4-化学储热装置;4a-罐体;4b-空气进口;4c-空气出口;4d-多孔模块;5-进风管道;5a-进风主路;5b-第一进风支路;5c-第二进风支路;6-三通阀;7-连通通道;7a-连通主路;7b-第一连通支路;7c-第一阀门;7d-第二连通支路;7e-第二阀门;7f-第三连通支路;7g-第三阀门;8-换热装置;8a-烟气通道;8b-过热器;8c-再热器;9-鼓风机;10-引风机;11-四通阀;12-烟气流量阀;13-烟囱;14-放热通道;15-放热阀门。
具体实施方式
实施方式一
本发明提供了一种火力发电系统,结合图1所示,包括:
锅炉1、尾气处理装置2、以及设置有烟气通道8a的换热装置8;
烟气从锅炉1中产生,通过烟气通道8a,在烟气通道8a中换热之后进入尾气处理装置2;
简单说来,换热装置8通常是和火力发电系统的水蒸气循环系统相连接的。通过烟气与水蒸气的换热,从而为水蒸气循环系统中的汽轮机提供动能,以用于发电。在本发明中,水蒸气循环系统可以根据现有技术实现。
火力发电系统还包括:
化学储热装置4,化学储热装置4上设置有空气进口4b;
连通通道7,连接化学储热装置4和烟气通道8a;
尾气通道3,连接化学储热装置4和尾气处理装置2;
放热通道14,连接化学储热装置4和锅炉1;
当需要储热时,烟气经烟气通道8a和连通通道7,进入化学储热装置4,化学储热装置4中发生化学反应,将烟气的热能存储于化学储热装置4中,烟气再经尾气通道3,进入尾气处理装置2;
当需要放热时,空气从空气进口4b进入化学储热装置4,化学储热装置4中发生化学反应释放热量,所释放的热量由空气通过放热通道14带入锅炉1。
本发明提供了一种火力发电系统的工作流程如下:
1、在锅炉1中的煤粉燃烧放热,生成大量的高温烟气,其中,空气可以通过鼓风机9、气泵或现有技术中的任意驱动气流运动的装置来控制流向;
2、高温烟气进入换热装置8的烟气通道8a,与水蒸气循环系统换热,获得热量之后的水蒸气为汽轮机提供动能,从而发电;
3、当处于正常调峰时,燃料在锅炉1中燃烧,产生大量高温烟气,此时热量是有富余的。储热装置可在此时储存热量。一部分高温烟气,和水循环系统交换热量,直接用于发电。还有一部分高温烟气从连通通道7进入储热装置,和罐体4a中的物质发生化学反应,将热量储存通过化学能的形式固定在物质中。反应后的气体通过尾气管道进入尾气处理装置2。
4、当进行深调峰时,为了加快负荷调节的下降速度,减少能量损失,将减少煤粉的燃烧。此时,锅炉1的功率输出下降。将空气导入储热装置,与其中的物质发生化学反应,释放所储存的热量,再将高温空气通过放热通道14导入锅炉1中,提高锅炉1的温度,维持锅炉1的稳定性。
在上述的第3步中,发生化学反应后的气体可以通过引风机10引入尾气处理装置2,也可以借助自然扩散而进入尾气处理装置2。在本发明中,尾气处理装置2可以依循现有技术中的尾气处理装置2而设计。例如可以包括脱硝装置2a、干式除尘器2b、湿法脱硫装置2c、湿式电除尘器2d等,对尾气中污染物进行处理,减少电站为其对环境的影响。
具体而言,脱硝装置2a的主要原理是在一定温度下,还原剂在一定温度和催化剂的作用下,把氮的氧化物还原成氮气。目前主要采用的有可采用技术有烟气脱硝技术主要有:选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SNCR)、选择性非催化还原与选择性催化还原联合技术(SNCR-SCR)。干式除尘器2b通过是高压电晕放电使粉尘或水雾荷电,荷电的粒子在电场力的作用下到达集尘板,再机械振打的方式去除烟尘。湿法脱硫装置2c通常系统位于烟道的末端、除尘器之后。多以钙盐作为脱硫剂,如碳酸钙等,在有水的情况下吸收硫的氧化物,并释放出二氧化碳湿式电除尘器2d的工作原理和干式的类似,收集烟尘的方式基本相同,主要不同在于湿式电除尘器2d采用冲刷液冲洗电极,将收尘板上捕获的粉尘冲刷到灰斗中随之排出。设置省煤器可以用尾气的余温对锅炉1水进行加热,提高能量利用率,减少燃料消耗。并且尾气通道3上设置有烟气流量阀12,可以控制烟气的流量确保尾气处理装置2能充分地净化对环境有害的物质。经过尾气处理装置2处理之后,气体对环境危害将降低至最小,再通过烟囱13释放进入大气。
相对与现有技术而言,通过上述方式实现热量的灵活储存与释放,能达到“削峰填谷”的目的。即在峰谷时段,将锅炉1内的高温烟气中的能量储存到罐体4a中,在高峰时段,把罐体4a中储存的能量,通过高温空气带入锅炉1中,以这样的方式代替投油调峰,可以降低经济成本,提高能量的利用率,同时达到保护环境的效果。
实施方式二
本发明的第二实施方式提供了一种火力发电系统,第二实施方式是是对第一实施方式的进一步改进,其中主要改进之处在于,结合图2、图3来看,化学储热装置4包括罐体和设置在罐体内的若干个多孔模块4c。
其中,空气进口4b设置于罐体轴向上的一端,连通通道7对应连接罐体轴向上的另一端;多孔模块4c沿着罐体的轴线方向形成层状分布。空气进口4b也位于罐体的轴向上的一端,并在空气进口4b处增设密封部件,管道通过密封部件延伸至罐体内,确保不会有气体泄漏,并减少热量的散失。
在上述系统中,储热装置可以包括罐体4、空气进口4b和储热介质。将空气进口4b设置在罐体轴向上,可以使气体更容易充满整个罐体,提高反应的速度。可采用固定装置来实现多孔模块4c的层状分布,固定装置可为支架或托盘等,托盘可为网状,保证气体顺畅通过,确保气体能够和下一层的多孔模块4c发生反应。
其中,多孔模块4c为利用储热介质压制成型的蜂窝或泡沫结构;参照图3,可采用特质的模具将储热介质制成需要的形状,如带孔的饼状结构等。此外,多孔模块4c还可以采用海绵状结构。即通过加入发泡剂,再将储热介质材料与发泡剂混合均匀,定型后再加以烧制的工艺。而在众多的多孔材料中,无序孔多孔材料的制备较易,成本较低且工艺简单。常见的方法有五种:粉末冶金法、渗流法、喷射沉积法、熔体发泡法、共晶定向凝固法等等。以渗流法为例,此法主要用于制作泡沫金属,其工艺流程如下:
1.将一定粒径的可溶性盐粒装填在模具中压实,并随模具一起放入炉内加热,同时在电阻式坩埚炉内配制所需的合金;
2.待合金熔化完毕,出炉浇入模具中,通过在金属液表面施加一定的压力使其渗透到粒子之间的缝隙之中;
3.当金属液凝固后便可得到金属合金与粒子的复合体,用水将复合体中的盐粒溶去,即可制得具有三维连通泡孔的泡沫合金。
实施方式三
本发明的第三实施方式提供了一种火力发电系统,第三实施方式与第二实施方式有所不同,其主要不同之处在于,在本发明的第二实施方式中,多孔模块4c由储热介质材料直接烧制或压制而成,然而,在本发明的第三实施方式中,多孔模块4c包括利用基体制成的多孔结构,以及在基体的表面形成涂层的储热介质。
基体可选择热稳定性高的材料,例如多孔陶瓷材料,以确保多孔模块4c可以长期使用。在涂覆涂层时,可以在储热介质所制成的涂料中注入细密的空气气泡,使定型后附着于基体上的涂层中形成疏松结构,提高热化学反应的效率。相比于直接用储热介质压制成型而言,可以通过清洗和重涂的方式循环使用多孔模块4c,节约成本。
对于本发明而言,在上述的第一、第二、第三本实施方式中,储热介质都可以包括以下任意一种金属氧化物,或者任意多种金属氧化物的组合:
铜氧化物、钴氧化物、锰氧化物、钡氧化物、铁氧化物。
其化学反应方程式可以是:
本领域普通技术人员清楚,热化学储能是利用可逆的化学反应,通过化学键的断裂重组实现能量的存储和释放,可实现能源的高效转换、长时间储存和远距离输运。而一般的,热化学储能过程可以分为3个步骤:储热过程、储存过程和热释放过程。热化学储能具有较大的储能密度和更广的储能温度范围,且能量损失小,可实现能量的季节性存储而不需要特殊的绝热措施。因此,热化学储能是当前最具潜力的热能储存方式。因此,在本实施方式中,通过选择这些金属氧化物作为储热介质,并通过不同反应温度的金属氧化物的配合工作,可以在充分利用化学能储热的同时,实现对储热罐所供应的热量补充气体的温度的精确控制。
第四实施方式
本发明的第四实施方式提供了一种火力发电系统,本实施方式是对第一实施方式、第二实施方式或第三实施方式的进一步改进,结合图4来看,主要改进之处在于,火力发电系统还包括:
进风管道5和设置在进风管道5上的三通阀6;
其中,进风管道5包括进风主路5a和被三通阀6分成的第一进风支路5b和第二进风支路5c;
第一进风支路5b连接至空气进口4b;
第二进风支路5c连接至锅炉1。
此外,作为进一步改进,火力发电系统还包括两端分别连接化学储热装置4和第二进风支路5c的放热通道14,放热通道14上设置有放热阀门15。
三通阀6可以通过调节开关来控制阀门的开口大小,达到控制气体流量的目的。当正常调峰时,为了保证机组的正常工作,锅炉1必须正常供热。由于此时并不需要将所有的热量向电能转化,因此可以将一部分的热能储存于化学物质中。具体为:
1.打开与进风主路5a连接的进气阀门;
2.将与第一进风支路5b连接的阀门关闭,避免空气进入罐体4a与内部化学物质反应;
3.再将与第二进风支路5c连接的阀门打开,使得锅炉1正常燃烧。
当深调峰时,机组处于高负荷状态,额外供热可以提高发电效率,同时较少机组的负担,因此可以将之前储存于化学物质中的能量进行释放。具体为:
1.打开与进风主路5a连接的阀门;
2.打开与第一进风支路5b连接的阀门,使空气进入罐体4a,与储热物质反应释放热量;
3.将与第二进风支路5c连接的阀门完全打开,确保有足够的氧气助燃。
在此过程中,空气通过罐体4a时,与储热介质反应释放热量,空气中部分氧气被消耗,之后高温气体再进入锅炉1,因此,需要合理分配进入罐体4a和直接进入锅炉1的空气的量。放热阀门15也可以用于进一步调节来自罐体4a的高温气体的流速,使得进入锅炉1的气体中的高温氧气含量足够,确保锅炉1中燃烧的顺利进行。
第五实施方式
本发明的第五实施方式提供了一种火力发电系统,本实施方式是对第四实施方式的进一步改进,参照图5来看,主要改进之处在于,换热装置8包括设置在烟气通道8a上的过热器8b和再热器8c,其中,过热器8b位于烟气通道8a上靠近锅炉1方向的一侧,再热器8c位于烟气通道8a上远离锅炉1方向的一侧
连通通道7包括:
靠近化学储热装置4的一侧,且与化学储热装置4直接连通的连通主路7a;
靠近烟气通道8a侧,且与烟气通道8a和连通主路7a连通的第一连通支路7b;
其中,第一连通支路7b与烟气通道8a的连接口位于靠近过热器8b的位置,第一连通支路7b上设置有第一阀门7c。
连通通道7还包括:
靠近烟气通道8a侧,且与烟气通道8a和连通主路7a连通的第二连通支路7d;
其中,第二连通支路7d与烟气通道8a的连接口位于靠近再热器8c的位置,第二连通支路7d上设置有第二阀门7e。
煤粉燃烧后的烟气在经过过热器8b换热时的温度约1000℃,之后烟气经过再热器8c后温度降低至约800℃。当需要进行抽取烟气时,在引风机10的作用下,根据需要抽取烟气的温度选择抽取烟气的位置,通过第一连通支路7b或第二连通支路7d抽取烟气。同时可以通过调节第一阀门7c和第二阀门7e,来调整进入罐体4a不同温度的烟气的比例,使抽取烟气的温度(800℃~1000℃)与罐体4a中金属氧化物的氧化还原反应温度相适应。
实施方式六
本发明的第六实施方式提供了一种火力发电系统,本实施方式是对第五实施方式的进一步改进,结合图6来主要改进之处在于,连通通道7还包括:
靠近烟气通道8a侧,且与烟气通道8a和连通主路7a连通的第三连通支路7f;
其中,第三连通支路7f与烟气通道8a的连接口位于靠近锅炉1的位置,第三连通支路7f上设置有第三阀门7g。
当金属氧化物的反应温度高于1000℃时,通过第三连通支路7f可以直接获得温度更高的高温烟气,使储能过程顺利进行。并且,通过调节第三阀门7g,可在罐体4a内温度不足时,快速提高罐内温度,提高储能效率。并且,可通过第三连通支路7f将在储热罐内反应后的低氧空气导入锅炉内部的高温燃烧区,实现煤粉的低温燃烧和低氧燃烧,降低氮氧化物的生成。
实施方式七
本发明的第七实施方式提供了一种火力发电系统,第六实施方式与第五实施方式有所不同,参照图7,主要不同之处在于,在本发明的第五实施方式中,采用、第一阀门7c、第二阀门7e和第三阀门7g来控制第一连通支路7b、第二连通支路7d和第三连通支路7f的气体流量,而在本发明的第六实施方式中,采用四通阀11来控制这三条支路的气体流量。
具体而言,四通阀11的四个阀门分别连接连通主路7a、第一连通支路7b、第二连通支路7d和第三连通支路7f。通过减少阀的个数,控制操作成本和操作难度。
本领域的普通技术人员可以理解,在上述的各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于上述各实施方式的种种变化和修改,也可以基本实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。因此,在实际应用中,可以在形式上和细节上对上述实施方式作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种火力发电系统,包括:
锅炉(1)、尾气处理装置(2)、以及设置有烟气通道(8a)的换热装置(8);
烟气从所述锅炉(1)中产生,通过所述烟气通道(8a),在所述烟气通道(8a)中换热之后进入所述尾气处理装置(2);
其特征在于,所述火力发电系统还包括:
化学储热装置(4),所述化学储热装置(4)上设置有空气进口(4b);
连通通道(7),连接所述化学储热装置(4)和所述烟气通道(8a);
尾气通道(3),连接所述化学储热装置(4)和所述尾气处理装置(2);
放热通道(5c),连接所述化学储热装置(4)和所述锅炉(1);
当需要储热时,烟气经所述烟气通道(8a)和所述连通通道(7),进入所述化学储热装置(4),所述化学储热装置(4)中发生化学反应,将烟气的热能存储于所述化学储热装置(4)中,烟气再经所述尾气通道(3),进入所述尾气处理装置(2);
当需要放热时,空气从所述空气进口(4b)进入所述化学储热装置(4),所述化学储热装置(4)中发生化学反应释放热量,所释放的热量由所述空气通过放热通道(14)带入所述锅炉(1)。
2.根据权利要求1所述的火力发电系统,其特征在于,所述化学储热装置(4)包括罐体(4a)和设置在所述罐体(4a)内的若干个多孔模块(4c)。
3.根据权利要求2所述的火力发电系统,其特征在于,所述空气进口(4b)设置于所述罐体(4a)轴向上的一端,所述连通通道(7)对应连接所述罐体(4a)轴向上的另一端;所述多孔模块(4c)沿着所述罐体(4a)的轴线方向形成层状分布。
4.根据权利要求2或3所述的火力发电系统,其特征在于,所述多孔模块(4c)为利用储热介质压制成型的蜂窝或泡沫结构;或者,所述多孔模块(4c)包括利用基体制成的多孔结构,以及在所述基体的表面形成涂层的储热介质。
5.根据权利要求2所述的火力发电系统,其特征在于,所述储热介质包括以下任意一种金属氧化物,或者任意多种金属氧化物的组合:
铜氧化物、钴氧化物、锰氧化物、钡氧化物、铁氧化物。
6.根据权利要求1所述的火力发电系统,其特征在于,所述火力发电系统还包括:
进风管道(5)和设置在所述进风管道(5)上的三通阀(6);
其中,所述进风管道(5)包括进风主路(5a)和被所述三通阀(6)分成的第一进风支路(5b)和第二进风支路(5c);
所述第一进风支路(5b)连接至所述空气进口(4b);
所述第二进风支路(5c)连接至所述锅炉(1)。
7.根据权利要求6所述的火力发电系统,其特征在于,所述放热通道(14)通过所述第二进风支路(5c)连接所述锅炉(1),所述放热通道(14)上设置有放热阀门(15)。
8.根据权利要求1所述的火力发电系统,其特征在于,所述换热装置(8)包括设置在所述烟气通道(8a)上的过热器(8b)和再热器(8c),其中,所述过热器(8b)位于所述烟气通道(8a)上靠近所述锅炉(1)方向的一侧,所述再热器(8c)位于所述烟气通道(8a)上远离所述锅炉(1)方向的一侧
所述连通通道(7)包括:
靠近所述化学储热装置(4)的一侧,且与所述化学储热装置(4)直接连通的连通主路(7a);
靠近所述烟气通道(8a)侧,且与所述烟气通道(8a)和所述连通主路(7a)连通的第一连通支路(7b);
其中,所述第一连通支路(7b)与所述烟气通道(8a)的连接口位于所述靠近所述过热器(8b)的位置,所述第一连通支路(7b)上设置有第一阀门(7c)。
9.根据权利要求8所述的火力发电系统,其特征在于,所述连通通道(7)还包括:
靠近所述烟气通道(8a)侧,且与所述烟气通道(8a)和所述连通主路(7a)连通的第二连通支路(7d);
其中,所述第二连通支路(7d)与所述烟气通道(8a)的连接口位于所述靠近所述再热器(8c)的位置,所述第二连通支路(7d)上设置有第二阀门(7e)。
10.根据权利要求8所述的火力发电系统,其特征在于,所述连通通道(7)还包括:
靠近所述烟气通道(8a)侧,且与所述烟气通道(8a)和所述连通主路(7a)连通的第三连通支路(7f);
其中,所述第三连通支路(7f)与所述烟气通道(8a)的连接口位于所述靠近所述锅炉(1)的位置,所述第三连通支路(7f)上设置有第三阀门(7g)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170926 |
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