CN113503531A - 一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法 - Google Patents

一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113503531A
CN113503531A CN202110882093.5A CN202110882093A CN113503531A CN 113503531 A CN113503531 A CN 113503531A CN 202110882093 A CN202110882093 A CN 202110882093A CN 113503531 A CN113503531 A CN 113503531A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat storage
outlet
power
storage tank
exchange medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110882093.5A
Other languages
English (en)
Inventor
许世森
郑建涛
徐越
杨剑
田仲伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaneng Clean Energy Research Institute
Original Assignee
Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaneng Clean Energy Research Institute filed Critical Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority to CN202110882093.5A priority Critical patent/CN113503531A/zh
Publication of CN113503531A publication Critical patent/CN113503531A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B33/00—Steam-generation plants, e.g. comprising steam boilers of different types in mutual association
    • F22B33/18—Combinations of steam boilers with other apparatus
    • F22B33/185—Combinations of steam boilers with other apparatus in combination with a steam accumulator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/02—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the engines being turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/02—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/38—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating the engines being of turbine type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/40—Use of two or more feed-water heaters in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/44—Use of steam for feed-water heating and another purpose
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/32—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters arranged to be heated by steam, e.g. bled from turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G1/00—Steam superheating characterised by heating method
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法，包括高压加热器和高温储热罐，高温储热罐的换热介质入口连接低温储热罐的换热介质出口，高温储热罐连接储热罐电加热装置，高温储热罐的换热介质出口连接过热器和再热器，过热器的换热介质出口连接蒸发器，蒸发器的换热介质出口和再热器的出口连接在预热器上，预热器的换热介质出口连接低温储热罐；高压加热器的给水出口连接预热器，预热器的预热水出口连接蒸发器和过热器，过热器的蒸汽出口连接高压高温热用户和汽轮机组系统；汽轮机组系统的抽汽出口和蒸汽出口分别连接高压加热器的壳侧和再热器，再热器的蒸汽出口连接中压高温热用户和汽轮机组系统。本发明改造成本低，绿色环保。

Description

一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法
技术领域
本发明属于火电厂储热发电系统技术领域，具体属于一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法。
背景技术
在目前高比例的可再生能源发电系统下，煤电比例将大幅降低，而煤电也承担着社会供暖供热供汽，以及主动支持稳定电网的功能。随着双碳目标的要求，煤炭存续问题也日益严峻，如何减少煤耗转化为新能源供能是很棘手的事情，而且目前很多燃煤电站采用供热改造，灵活性调峰等措施，来降低发电和供电煤耗，但仍不能很快的降低煤电在电力结构中的比例。大力发展新能源，则存在不连续，不稳定等问题，如何既能保持整个煤电系统已有作用或利用已有资产，还能实现碳中和目标，降低煤电消耗比例，以最低成本完成煤电消耗到新能源消耗的转化是亟需解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法，解决目前如何低成本的将煤电调峰系统转化为新能源调峰系统的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，包括高压加热器、高温储热罐和低温储热罐，所述高温储热罐的换热介质入口连接低温储热罐的换热介质出口，高温储热罐连接有储热罐电加热装置，所述高温储热罐的换热介质出口连接过热器和再热器，过热器的换热介质出口连接有蒸发器，蒸发器的换热介质出口和再热器的出口连接在预热器上，预热器的换热介质出口连接低温储热罐；
高压加热器的给水出口连接预热器，预热器的预热水出口依次连接蒸发器和过热器，过热器的蒸汽出口连接高压高温热用户和汽轮机组系统；
汽轮机组系统的抽汽出口和蒸汽出口分别连接高压加热器的壳侧和再热器，再热器的蒸汽出口连接中压高温热用户和汽轮机组系统。
进一步的，高温储热罐的换热介质入口通过换热介质循环管道连接低温储热罐的换热介质出口，换热介质循环管道上设有管道电加热器和热泵。
进一步的，所述管道电加热器、热泵和储热罐电加热装置均连接至电力系统电网。
进一步的，所述汽轮机组系统包括高压缸和中压缸，高压缸的抽汽出口连接高压加热器的壳侧和再热器，再热器的蒸汽出口还连接中压缸的蒸汽入口，所述中压缸的抽汽出口连接高压加热器的壳侧。
进一步的，所述中压缸的蒸汽出口还连接有低压缸的蒸汽入口和低压热用户，所述中压缸的蒸汽出口连接除氧器，除氧器的给水出口连接高压加热器的给水入口，高压加热器的壳侧疏水出口连接除氧器。
进一步的，所述低压缸的蒸汽抽汽出口连接低压加热器的壳侧，低压加热器的给水出口连接除氧器，低压加热器的给水入口连接凝汽器，凝汽器的连接低压缸的蒸汽出口，凝汽器还连接低压加热器的壳侧疏水出口。
进一步的，所述凝汽器的给水出口和低压加热器的给水入口之间的管道上连接有凝结水泵和轴封加热器，轴封加热器布设在凝结水泵的出口处；
所述低压缸上还连接有汽轮发电机。
进一步的，所述高温储热罐和低温储热罐中的换热介质为熔盐。
进一步的，所述低温储热罐的换热介质出口和高温储热罐的换热介质入口之间布置有低温介质泵，所述高温储热罐的换热介质通过高温介质泵送至过热器和再热器。
本发明提供了一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站的调峰方法，包括以下步骤，
高温储热罐内的换热介质经储热罐电加热装置加热完成后，加热后的换热介质分别流入过热器和再热器，加热后的换热介质经过热器流入蒸发器，蒸发器中的换热介质和再热器的换热介质共同流入预热器，预热器的换热介质流入低温储热罐，低温储热罐的换热介质流回高温储热罐进行加热；
高压加热器的给水出口经过预热器、蒸发器和过热器，完成给水的预热、蒸发和过热过程，经过过热器生成过热蒸汽，过热蒸汽分别供给热用户和进入汽轮机组系统中进行发电，汽轮机组系统的抽汽分别进入高压加热器的壳侧加热给水和进入再热器吸收换热介质热量，经过再热器的蒸汽送至热用户处以及返回汽轮机组系统中进行发电，在用电高峰时，过热蒸汽供给热用户，汽轮机组系统发电并送至电网，在用电低谷时，加热换热介质进行储能；完成多电源储热调峰电站的调峰过程。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明还提供一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，通过高温储热罐对过热器、蒸发器和预热器以及再热器提供换热介质，再热器接收汽轮机组系统中的蒸汽进行再次加热然后在返回汽轮给水系统中进行发电同时能够将再热的蒸汽输入热用户中，而且，预热器中通入给水，给水依次经过预热器、蒸发器和过热器能够完成给水的预热、蒸发和过热，过热蒸汽能够提供给热用户和送至汽轮机组系统中进行发电，本发明利用高温换热介质储存的热量，替代燃煤电厂燃煤锅炉，高温储热罐的加热能量能够采用电网低谷电或可再生能源弃电等。而且将高温储热装置加入到现有的朗肯循环中，可以大量减少二氧化碳排放，同时对可再生能源发电起到消纳储存作用。在保留了目前大部分煤电调峰系统的部件同时，实现新能源的调峰系统构成，改造成本低，且绿色环保。
进一步的，换热介质循环通道上连接管道电加热和热泵，能够使本发明具有多种加热换热介质的方式，第一种方式利用低温换热介质作为冷源，高温换热介质作为热源，采用热泵提升换热介质温度。第二种方式是采用管道电加热器对低温储热罐输送来的换热介质进行加热后流入高温储热罐。第三种方式是低温储热罐的换热介质经冷介质泵加热流入高温储热罐，再利用罐内的电加热器进行加热。加热方式多样，能够根据实际工况进行选择，而且对于电阻加热器部分，可以用热泵来替代，驱动电力仍源于可再生能源多余电力。较电阻加热器，热泵充热效率可以达到120％，从而系统整体效率达到50％。本发明可实现大容量，长时间的电网级储能功能。对实现双碳目标，稳定电网安全，可再生能源消纳具有重要作用。
进一步的，高压缸的一部分蒸汽能够加热给水温度，提升给水进入预热器的温度，减少预热器的能耗，而且高压缸的蒸汽经过再热器后一方面送入热用户另一方面继续返回汽轮机组系统中进行发电，实现热电联供。
进一步的，中压缸和低压缸能够完成蒸汽发电的同时将蒸汽送入加热器壳侧放热后重新回流至加热器管侧作为给水对预热器进行补充，减少了能源的损耗。
本发明还提供一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站的调峰方法，利用高温介质储存的热量，替代燃煤电厂燃煤锅炉，对汽轮机组系统进行加热，产生过热蒸汽和再热蒸汽进入汽轮机组系统进行发电或抽汽供热。换热后的冷态换热介质流入低温储热罐，再经过冷介质泵后由热泵或管道电加热器或储热罐电加热装置进行加热后进入高温储热罐准备下一个循环，实现热电联供。热泵和管道电加热器以及储热罐电加热装置的用电采用电网低谷电或可再生能源弃电等。根据电网负荷随时进行电网电量的消纳和补充，起到电网调峰作用。
附图说明
图1为本发明的改造结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
附图中：1-换热介质循环管道，2-储热罐电加热装置，3-高温介质泵，4-高温储热罐，5-低温储热罐，6-低温介质泵，7-过热器，8-蒸发器，9-预热器，10-再热器，11-高压缸，12-中压缸，13-低压缸，14-汽轮发电机，15-凝汽器，16-凝结水泵，17-轴封加热器，18-低压加热器，19-除氧器，20-给水泵，21-高压加热器，22-管道电加热器，23-热泵，24-电网电力线路，25-电力系统电网，26-锅炉，27-锅炉给水加热器，28-锅炉蒸汽加热器，29-高压高温热用户，30-中压高温热用户，31-低压热用户。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明提供了一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，利用高温换热介质储存的热量，替代燃煤电厂燃煤锅炉，对汽轮机组系统进行加热，产生过热蒸汽和再热蒸汽进入汽轮机组系统进行发电或抽汽供热。换热后的冷换热介质流入低温储热罐5，再经过低温介质泵6后经过热泵23或管道电加热器22或储热罐电加热装置2进行加热后进入高温储热罐4准备下一个循环。热泵23和储热罐电加热装置2以及管道电加热器22的用电采用电网低谷电或可再生能源弃电等。根据电网负荷随时进行电网电量的消纳和补充，起到电网调峰作用。
在本实施例中，包括高压加热器21、高温储热罐4和低温储热罐5，高温储热罐4的换热介质入口和低温储热罐5的换热介质出口之间连接有换热介质循环管道1，其中，换热介质循环管道1上设有管道电加热器22和热泵23以及低温介质泵6，低温介质泵6位于热泵23和低温储热罐5之间，高温储热罐4连接有储热罐电加热装置2，本发明采用多种方式加热换热介质，换热介质采用熔盐或其他高温介质，第一种方式利用低温熔盐作为冷源，高温熔盐作为热源，采用热泵提升低温介质温度。第二种方式是采用管道加热器22对低温储热罐5输送来的熔盐进行加热后流入高温储热罐4。第三种方式是低温储热罐5的熔盐经低温介质泵6抽出流入高温储热罐4，再利用罐内的储热罐电加热装置2进行加热，其中，优选的，热泵23也可是可逆热泵，及利用热量来进行发电。
而各种方式下的用电均来自可再生能源发电，本实施例中，管道电加热器22、热泵23和储热罐电加热装置2均连接至电力系统电网，热泵23和管道电加热器22以及储热罐电加热装置2的用电均采用电网低谷电或可再生能源弃电等。根据电网负荷随时进行电网电量的消纳和补充，起到电网调峰作用。同时经过上述方式加热后的高温介质经过换热器放热加热来自汽轮机组系统的给水从而产生过热蒸汽或再热蒸汽，一方面可进入汽轮机组系统进行发电，另一方面可供给高、中、低压热用户，实现热电联供。
具体的，实现高温介质经过换热器放热加热来自汽轮机组系统的给水从而产生过热蒸汽或再热蒸汽的结构如下，高温储热罐4的换热介质出口连接高温介质泵3，高温介质泵3的出口连接过热器7和再热器10，过热器7的换热介质出口连接有蒸发器8，蒸发器8的换热介质出口和再热器10的出口连接在预热器9上，预热器9的换热介质出口连接低温储热罐5；高压加热器21的给水出口连接预热器9，预热器9的预热水出口依次连接蒸发器8和过热器7，过热器7的蒸汽出口连接高压高温热用户29和汽轮机组系统；汽轮机组系统的抽汽出口和蒸汽出口分别连接高压加热器21的壳侧和再热器10，再热器10的蒸汽出口连接中压高温热用户30和汽轮机组系统。
具体的，汽轮机组系统包括高压缸11、中压缸12和低压缸13，高压缸11的抽汽出口连接高压加热器21的壳侧和再热器10，再热器10的蒸汽出口还连接中压缸12的蒸汽入口，中压缸12的抽汽出口连接高压加热器21的壳侧、低压缸13的蒸汽入口和低压热用户31，中压缸12的蒸汽出口连接除氧器19，除氧器19的给水出口连接高压加热器21的给水入口，其中除氧器19的给水出口和高压加热器21的给水入口管道上设有给水泵20，高压加热器21的壳侧疏水出口连接除氧器19。低压缸13的抽汽出口连接低压加热器18的壳侧，低压加热器18的给水出口连接除氧器19，低压加热器18的给水入口连接凝汽器15，凝汽器15的连接低压缸13的蒸汽出口，凝汽器15还连接低压加热器18的壳侧疏水出口，其中，凝汽器15的给水出口和低压加热器18的给水入口之间的管道上连接有凝结水泵16和轴封加热器17，轴封加热器17布设在凝结水泵16的出口处；低压缸13上还连接有汽轮发电机14，汽轮发电机14连接电力系统电网25上。
本发明中的换热介质可以是熔盐，也可以是高温颗粒或其他高温材料的传热介质。
在本发明的另一实施例中，还提供一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站的调峰方法，包括以下步骤，
高温储热罐4内的换热介质经储热罐电加热装置2加热完成后，加热后的换热介质分别流入过热器7和再热器10，加热后的换热介质经过热器7流入蒸发器8，蒸发器8中的换热介质和再热器10的换热介质共同流入预热器9，预热器9的换热介质流入低温储热罐5，低温储热罐5的换热介质流回高温储热罐4进行加热；
高压加热器21的给水出口经过预热器9、蒸发器8和过热器7，完成给水的预热、蒸发和过热过程，经过过热器7生成过热蒸汽，过热蒸汽分别供给热用户和进入汽轮机组系统中进行发电，汽轮机组系统的蒸汽分别进入高压加热器21的壳侧加热给水和进入再热器10吸收换热介质热量，经过再热器10的蒸汽送至热用户处以及返回汽轮机组系统中进行发电，在用电高峰时，过热蒸汽供给热用户，汽轮机组系统发电并送至电网，在用电低谷时，加热换热介质进行储能，并维持用户用汽；完成多电源储热调峰电站的调峰过程。
如图1所示，在火电厂系统上直接改动，火电厂可以是亚临界燃煤电厂，也可以是超临界或其他参数的燃煤电厂；可以是单台机组，也可以是整个电厂；也适用于不同容量规模的机组，将高压加热器21连接的锅炉给水加热器27、高压缸11连接的锅炉蒸汽加热器28以及锅炉26直接隔离废弃，留下火电厂大部分的系统，对现有火电厂改造，用熔盐储热代替燃煤电厂锅炉及其输煤，制粉，烟筒等附属设备，成为如图2所示结构，熔盐储能调峰电站，既可以在高峰时进行发电，也可以在外部条件需要时提供工业蒸汽或清洁供暖。本发明中采用电加热器代替了燃煤锅炉，电加热器的电力来源于弃风弃光电力。将熔盐储热装置加入到现有的朗肯循环中，可以大量减少二氧化碳排放，同时对可再生能源发电起到消纳储存作用。对于电阻加热器部分，可以用热泵来替代，驱动电力仍源于可再生能源多余电力。较电阻加热器，热泵充热效率可以达到120％，从而系统整体效率达到50％。本发明可实现大容量，长时间的电网级储能功能。对实现双碳目标，稳定电网安全，可再生能源消纳具有重要作用。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，包括高压加热器(21)、高温储热罐(4)和低温储热罐(5)，所述高温储热罐(4)的换热介质入口连接低温储热罐(5)的换热介质出口，高温储热罐(4)连接有储热罐电加热装置(2)，所述高温储热罐(4)的换热介质出口连接过热器(7)和再热器(10)，过热器(7)的换热介质出口连接有蒸发器(8)，蒸发器(8)的换热介质出口和再热器(10)的出口连接在预热器(9)上，预热器(9)的换热介质出口连接低温储热罐(5)；
高压加热器(21)的给水出口连接预热器(9)，预热器(9)的预热水出口依次连接蒸发器(8)和过热器(7)，过热器(7)的蒸汽出口连接高压高温热用户(29)和汽轮机组系统；
汽轮机组系统的抽汽出口和蒸汽出口分别连接高压加热器(21)的壳侧和再热器(10)，再热器(10)的蒸汽出口连接中压高温热用户(30)和汽轮机组系统。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，高温储热罐(4)的换热介质入口通过换热介质循环管道(1)连接低温储热罐(5)的换热介质出口，换热介质循环管道(1)上设有管道电加热器(22)和热泵(23)。
3.根据权利要求2所述的一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，所述管道电加热器(22)、热泵(23)和储热罐电加热装置(2)均连接至电力系统电网(25)。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，所述汽轮机组系统包括高压缸(11)和中压缸(12)，高压缸(11)的抽汽出口连接高压加热器(21)的壳侧和再热器(10)，再热器(10)的蒸汽出口还连接中压缸(12)的蒸汽入口，所述中压缸(12)的抽汽出口连接高压加热器(21)的壳侧。
5.根据权利要求4所述的一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，所述中压缸(12)的蒸汽出口还连接有低压缸(13)的蒸汽入口和低压热用户(31)，所述中压缸(12)的蒸汽出口连接除氧器(19)，除氧器(19)的给水出口连接高压加热器(21)的给水入口，高压加热器(21)的壳侧疏水出口连接除氧器(19)。
6.根据权利要求5所述的一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，所述低压缸(13)的蒸汽抽汽出口连接低压加热器(18)的壳侧，低压加热器(18)的给水出口连接除氧器(19)，低压加热器(18)的给水入口连接凝汽器(15)，凝汽器(15)的连接低压缸(13)的蒸汽出口，凝汽器(15)还连接低压加热器(18)的壳侧疏水出口。
7.根据权利要求6所述的一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，所述凝汽器(15)的给水出口和低压加热器(18)的给水入口之间的管道上连接有凝结水泵(16)和轴封加热器(17)，轴封加热器(17)布设在凝结水泵(16)的出口处；
所述低压缸(13)上还连接有汽轮发电机(14)。
8.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，所述高温储热罐(4)和低温储热罐(5)中的换热介质为熔盐。
9.根据权利要求1所述的一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站，其特征在于，所述低温储热罐(5)的换热介质出口和高温储热罐(4)的换热介质入口之间布置有低温介质泵(6)，所述高温储热罐(5)的换热介质通过高温介质泵(3)送至过热器(7)和再热器(10)。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站的调峰方法，其特征在于，包括以下步骤，
高温储热罐(4)内的换热介质经储热罐电加热装置(2)加热完成后，加热后的换热介质分别流入过热器(7)和再热器(10)，加热后的换热介质经过热器(7)流入蒸发器(8)，蒸发器(8)中的换热介质和再热器(10)的换热介质共同流入预热器(9)，预热器(9)的换热介质流入低温储热罐(5)，低温储热罐(5)的换热介质流回高温储热罐(4)进行加热；
高压加热器(21)的给水出口经过预热器(9)、蒸发器(8)和过热器(7)，完成给水的预热、蒸发和过热过程，经过过热器(7)生成过热蒸汽，过热蒸汽分别供给热用户和进入汽轮机组系统中进行发电，汽轮机组系统的抽汽分别进入高压加热器(21)的壳侧加热给水和进入再热器(10)吸收换热介质热量，经过再热器(10)的蒸汽送至热用户处以及返回汽轮机组系统中进行发电，在用电高峰时，过热蒸汽供给热用户，汽轮机组系统发电并送至电网，在用电低谷时，加热换热介质进行储能；完成多电源储热调峰电站的调峰过程。
CN202110882093.5A 2021-08-02 2021-08-02 一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法 Pending CN113503531A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110882093.5A CN113503531A (zh) 2021-08-02 2021-08-02 一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110882093.5A CN113503531A (zh) 2021-08-02 2021-08-02 一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113503531A true CN113503531A (zh) 2021-10-15

Family

ID=78015402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110882093.5A Pending CN113503531A (zh) 2021-08-02 2021-08-02 一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113503531A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114413245A (zh) * 2021-12-13 2022-04-29 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种igcc电厂储热储氧储能供热调峰系统
CN114440204A (zh) * 2022-02-07 2022-05-06 北京工大环能科技有限公司 一种改造备用煤电机组的工艺路线及形成的新系统
CN114543059A (zh) * 2022-02-07 2022-05-27 北京工大环能科技有限公司 一种改造关停燃煤机组的工艺路线及形成的新系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114413245A (zh) * 2021-12-13 2022-04-29 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种igcc电厂储热储氧储能供热调峰系统
CN114413245B (zh) * 2021-12-13 2023-07-28 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种igcc电厂储热储氧储能供热调峰系统
CN114440204A (zh) * 2022-02-07 2022-05-06 北京工大环能科技有限公司 一种改造备用煤电机组的工艺路线及形成的新系统
CN114543059A (zh) * 2022-02-07 2022-05-27 北京工大环能科技有限公司 一种改造关停燃煤机组的工艺路线及形成的新系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113503531A (zh) 一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站及调峰方法
CN114233417B (zh) 一种储热型深度灵活调峰热力发电系统及储释热方法
EP2622182B1 (en) Apparatus and process for producing superheated steam from a concentrating solar power plant
CN113847109B (zh) 一种煤电机组电热综合储能调峰系统与工作方法
CN210289860U (zh) 一种利用熔融盐蓄热的两级串联热电调峰系统
CN108533467A (zh) 一种功率调控的槽式、塔式光热与光伏可储热发电系统
CN109595045B (zh) 用于超超临界二次再热机组高效及灵活供热的储能系统
CN114382559B (zh) 一种双介质储热型调峰热力发电系统及储释热方法
CN114216108A (zh) 一种混合加热熔盐储热调峰系统
CN114909193B (zh) 一种基于熔盐储热的火电机组灵活运行系统
CN111174194A (zh) 一种火电厂再热机组的调峰系统
CN111456818A (zh) 火力发电厂双源加热熔盐储能系统
CN115264469A (zh) 一种具有熔盐蓄热和空气储能的热法磷酸热电联产系统
CN215808405U (zh) 一种燃煤电厂改造的多电源储热调峰电站
CN113153465A (zh) 一种提升供热机组调峰能力的供热和发电解耦方法及系统
CN215174935U (zh) 一种火电厂高低温储热调峰系统
CN216482441U (zh) 蒸汽蓄热、放热系统
CN115749998A (zh) 烟气及新能源弃电耦合加热熔盐的装置系统及应用方法
CN211822327U (zh) 一种火电厂再热机组的调峰系统
CN114687819A (zh) 一种基于热力朗肯循环储能调峰系统
CN212408958U (zh) 一种可实现全年投运的低压缸少蒸汽供热系统
CN107882601A (zh) 一种再热储热体储热取热热量平衡方法及光热换能系统
CN109812789B (zh) 一种槽式太阳能光热发电蒸汽发生系统
CN115405383A (zh) 一种基于储热的火电厂灵活调峰系统及方法
CN108626083B (zh) 槽式太阳能与省煤器、高压蒸发器集成互补联合循环系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination