CN114963281B - 一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统及运行方法 - Google Patents

一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统及运行方法 Download PDF

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Abstract

一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统及运行方法,本发明涉及一种热电联产系统及运行方法,本发明根据不同运行场景切换不同的运行方式,能够实现在各种场景下的高效集成,实现热电解耦,起到提升机组深度调峰和快速调频能力、提高系统经济性、运行安全性等多重功效。电动机与空气压缩机连接,第四阀门组通过管路和第一空气冷却器并联设置,冷水储罐出水端与第二空气冷却器连通,第二空气冷却器的出水端与热水储罐入水端连通,热水储罐出水端与空气预热器连通,空气预热器的出水端与冷水储罐连通,空气预热器与第五阀门组和空气换热器的进气端连通,第五阀门组和空气换热器并联设置,发电机与空气膨胀机连接,本发明属于压缩空气储能领域。

Description

一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统及运行方法
技术领域
本发明涉及一种热电联产系统及运行方法,具体涉及一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统及运行方法,本发明属于压缩空气储能技术领域。
背景技术
全球气候变化、人口持续增长和城市环境恶化及不断扩张带来严重的能源短缺以及环境污染问题,近年来已引起人们的高度关注。为实现能源可持续化、清洁化、高效化发展,风光等新能源进入快速、大规模的发展阶段,电力系统逐渐由传统的化石能源为主体向以可再生能源为主体的新型电力系统转型。然而,风光等可再生能源具有较强的间歇性、波动性与不确定性,其大规模并网容易对电力系统产生较大冲击,必须配备足够的灵活调节资源。我国的资源禀赋决定了我国的电力系统长期以来以火力发电为主,因此火电机组一直承担维护电力系统安全稳定运行的重要任务。为了满足以新能源为主体的新型绿色电力系统的多样化调节需求,需要频繁调节负荷达到源-荷平衡,导致火电机组持续以快速变工况、长期低工况等运行状态来实现电网的调峰和调频需求。这种调节状态不仅不经济、高效,不符合节能减排的发展理念,同时受制于火电机组自身的响应特性,调峰区间和快速调频能力无法满足更高比例新能源渗透下的电网调节需求。尤其是热电联产机组,其调峰区间严重受制于供热需求的影响,“风热”冲突下导致新能源大规模并网更加困难,亟需开发提高热电联产机组灵活性的技术。
储能设施能够实现能源在时间尺度的平移,具备平滑发电出力、削峰填谷和快速响应的能力,是实现新能源与电网间协调运行的重要手段。通过结合电源侧储能技术,可大幅提高火电机组的灵活调节能力,以更好地发挥其为新能源发展“保驾护航”的历史使命。常见大规模储能技术主要包括抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能等。在所有的储能技术中,压缩空气储能技术具有容量大、成本低廉、环境友好、寿命长、选址条件宽泛等优势,具备规模化推广和应用潜力。此外,压缩空气储能技术具备天然的冷热电接口和灵活布置的特点,具备与其他热力循环高效集成以实现更能源更充分利用的潜力。
现有的提升热电机组灵活调节能力技术主要分为机组自身改造,以及配置储热装置或电锅炉等蓄热设备两类方式。前者通过设备改造优化机组热电生产过程,然而鉴于安全性考虑,对火电机组的灵活性提升程度较小,无法满足更高的调节需求。后者通过热能在时间尺度上的转移削弱与用户之间的热负荷关系,从而实现一定程度的热电解耦。然而配置储热罐对于系统长期低负荷调峰适应能力弱,受火电机组,存在容量上限;而电锅炉初期投资大,同时能源利用效率低,适用性弱。此外,以上各项技术仍主要依靠火电机组进行电网调节指令的响应,只能部分缓解热电耦合带来的运行约束,无法解决火电机组自身运行特性带来的调节能力制约。
压缩空气储能技术能够从电能角度缓解热电负荷在时间上的耦合和不平衡,然而压缩空气储能技术目前多以独立运行的储能电站形式发挥作用或与太阳能、风能联合运行,未充分考虑其热电多能流协调互补的技术特点,与火电机组相结合的研究较少,存在循环效率低、运行小时数低等问题,制约了其商业化、大规模的应用和发展。此外,现有的储能与火电机组结合技术未考虑面向电力系统不同调节需求时,二者配合模式的变化。
发明内容
本发明为解决现有技术存在以上的问题,提供压缩空气储能系统与燃煤机组耦合的多运行模式储能型热电联产系统及方法,根据不同运行场景切换不同的运行方式,能够实现在各种场景下的高效集成,实现热电解耦,起到提升机组深度调峰和快速调频能力、提高系统经济性、运行安全性等多重功效。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是:
一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统,它包括电动机、空气压缩机、第一空气冷却器、第三阀门组、热网加热器、第四阀门组、冷水储罐、热水储罐、第二空气冷却器、储气室、空气预热器、第五阀门组、空气换热器、空气膨胀机和发电机;电动机与空气压缩机连接,第四阀门组通过管路和第一空气冷却器气体换热管路并联设置,空气压缩机与第四阀门组进气端和第一空气冷却器气体换热管路进气端连通,第四阀门组出气端和第一空气冷却器气体换热管路出气端均与第二空气冷却器的进气端连通,第二空气冷却器的出气端通过储气室与空气预热器的进气端连通,热网循环水回水端d与第三阀门组入水端和第一空气冷却器入水端连通,第一空气冷却器的出水端和第三阀门组的出水端与热网加热器的入水端连通,热网加热器的循环水出水端与热网循环水供水端b连通,采暖抽汽端a与热网加热器进汽端连通,热网加热器的出水端与除氧器c连通,冷水储罐出水端通过管路与第二空气冷却器的进水端连通,第二空气冷却器的出水端与热水储罐入水端连通,热水储罐出水端与空气预热器的入水端连通,空气预热器的出水端通过管路与冷水储罐入水端连通,空气预热器的出气端与第五阀门组的进气端和空气换热器的进气端连通,第五阀门组和空气换热器并联设置,第五阀门组的出气端和空气换热器的出气端与空气膨胀机的进气端连通,发电机与空气膨胀机连接,火电机组抽汽管出汽端f与空气换热器的进汽端连通,空气换热器的出水端与锅炉给水水管e连接。
一种与燃煤机组耦合的储能系统运行方法,所述方法是按照以下方式实现的:
电动机消耗火电机组产生的电能或电网需消纳的富余电能驱动空气压缩机旋转工作,空气进入空气压缩机加压,压缩空气温度较高,当具备预热热网回水的能力时,第一阀门组和第二阀门组打开,第三阀门组和第四阀门组关闭,空气压缩机出口的高压空气进入第一空气冷却器与热网循环水回水换热后降温,经压缩空气预热后的热网循环水回水进入热网加热器与采暖抽汽换热后达到设定温度,为用户供热,采暖抽汽换热后冷凝,回到除氧器,降温后的空气仍具有一定余热,具有余热的高压空气经过第二空气冷却器与升压泵抽取冷水储罐的冷水换热,经过第二空气冷却器换热后的高压空气通过第一节流阀进入储气室存储,冷水储罐的冷水经过第二空气冷却器换热后进入热水储罐存储,完成压缩空气储能工作。
一种与燃煤机组耦合的储能系统运行方法,所述方法是按照以下方式实现的:
电动机消耗火电机组产生的电能驱动空气压缩机旋转工作,空气进入空气压缩机加压,压缩空气温度较低,当不具备预热热网回水的温度差要求时,第一阀门组和第二阀门组关闭,第三阀门组和第四阀门组打开,空气压缩机出口的高压空气进入第二空气冷却器降温,高压空气经过第二空气冷却器与升压泵抽取冷水储罐的冷水换热,冷水储罐的冷水经过第二空气冷却器换热后进入热水储罐存储,经过第二空气冷却器换热降温后的高压空气经第一节流阀进入储气室存储,完成压缩空气储能工作。
一种与燃煤机组耦合的储能系统运行方法,所述方法是按照以下方式实现的:
压缩空气进入储气室存储后,第五阀门组打开,第六阀门组和流量调节阀关闭,储气室释放的高压空气经第二节流阀调压后进入空气预热器,热水储罐中的热水流入空气预热器与低温高压空气换热,经过空气预热器换热后的水流入冷水储罐中,升温后的高压空气进入空气膨胀机膨胀做功并带动发电机旋转发电,完成压缩空气储能系统释能过程。
一种与燃煤机组耦合的储能系统运行方法,所述方法是按照以下方式实现的:
压缩空气进入储气室存储后,第五阀门组关闭,第六阀门组和流量调节阀打开,储气室释放的高压空气经第二节流阀调压后进入空气预热器,热水储罐中的热水流入空气预热器与低温高压空气换热,经过空气预热器换热后的水流入冷水储罐中,升温后的高压空气减少火电机组抽取的蒸汽量,预热后的高压空气进入空气换热器并与火电机组抽取的高温蒸汽换热升温,火电机组抽取的高温蒸汽换热后注入火电机组的汽水循环中,经过空气换热器换热后的高温高压的压缩空气进入空气膨胀机膨胀做功并带动发电机旋转发电,完成机械能向电能的转化。
本发明的有益效果是:
1.本发明提出一种压缩空气储能系统与燃煤机组耦合的多运行模式储能型热电联产系统,通过压缩空气储能系统与热电联产机组在热力循环上的紧密结合,可实现提高系统整体的调节能力,促进新能源消纳,满足新型电力系统多样化调节需求的目的。本发明同时考虑到不同运行场景下系统参数及工况的变化,提出了多模式运行方式及方法,可实现不同工况下热能的高效利用,降低机组能耗,提高储能型热电联产系统运行灵活性和运行经济性。
2.相比于原始热电联产机组,通过电能的存储与释放可大幅提升热电联产机组深度调峰能力与最大发电能力,实现热电解耦,解决传统燃煤热电联产机组供暖期运行区间受限问题,大幅提高满足供暖需求下的机组调节范围。
3.通过与压缩空气储能的协调运行可提高热电联产机组快速响应能力,减少火电机组频繁快速调节的次数,降低火电机组的调节成本,降低热耗,提高运行安全性和可靠性,延长设备运行寿命。
4.储能系统可独立参与调节亦可与火电机组联合调节,因此储能型热电联产系统的调节方式更加灵活,能够满足电网更多样、更严格的调节需求。
5.通过火储在热力循环上的紧密耦合,实现了能源更高效的综合利用,提高压缩空气储能系统的循环效率。同时部分压缩热注入到供热系统中,可以缩小储热罐体积,进而降低设备投资成本。在面向不同运行场景时,通过运行模式的改变,可以实现储能型热电联产系统在不同场景下均能够高效回收和利用热能,具有较高能效,同时能够放大调节优势,运行方式更加灵活多样,调节代价更小,从而更好地承担电网的调节任务。
附图说明
图1是为本发明压缩空气储能系统与燃煤机组耦合的多运行模式储能型热电联产系统的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述的一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统,它包括电动机1、空气压缩机2、第一空气冷却器4、第三阀门组6、热网加热器7、第四阀门组8、冷水储罐9、热水储罐10、第二空气冷却器12、储气室14、空气预热器16、第五阀门组17、空气换热器19、空气膨胀机21和发电机22;电动机1与空气压缩机2连接,第四阀门组8通过管路和第一空气冷却器4气体换热管路并联设置,空气压缩机2与第四阀门组8进气端和第一空气冷却器4气体换热管路进气端连通,第四阀门组8出气端和第一空气冷却器4气体换热管路出气端均与第二空气冷却器12的进气端连通,第二空气冷却器12的出气端通过储气室14与空气预热器16的进气端连通,热网循环水回水端d与第三阀门组6入水端和第一空气冷却器4入水端连通,第一空气冷却器4的出水端和第三阀门组6的出水端与热网加热器7的入水端连通,热网加热器7的循环水出水端与热网循环水供水端b连通,采暖抽汽端a与热网加热器7进汽端连通,热网加热器7的出水端与除氧器c连通,冷水储罐9出水端通过管路与第二空气冷却器12的进水端连通,第二空气冷却器12的出水端与热水储罐10入水端连通,热水储罐10出水端与空气预热器16的入水端连通,空气预热器16的出水端通过管路与冷水储罐9入水端连通,空气预热器16的出气端与第五阀门组17的进气端和空气换热器19的进气端连通,第五阀门组17和空气换热器19并联设置,第五阀门组17的出气端和空气换热器19的出气端与空气膨胀机21的进气端连通,发电机22与空气膨胀机21连接,火电机组抽汽管出汽端f与空气换热器19的进汽端连通,空气换热器19的出水端与锅炉给水水管e连接。
本申请提出一种压缩空气储能子系统与供热系统的集成方案,利用压缩空气携带的热量给热网循环水回水供热,剩余的中低温热量存储在热水储罐中。本申请提出一种根据储能子系统实际工况及供暖负荷变化的多模式运行方式,可实现在各种工况及场景下均能实现压缩热的充分回收与利用的目的。本申请提出一种压缩空气释能子系统与火电机组集成的方案,利用存储的压缩热预热高压空气,根据空气加热温度需求从火电机组对应位置抽汽将预热后的空气加热到设定温度,同时根据排气温度决定排气去向。本申请提出一种根据释能子系统实际工况及排气温度考虑热能合理利用的多模式运行方式,可实现能量的高效利用,降低火电机组能耗,提高最大发电功率。
火电机组抽汽管进汽端与与汽轮机组原有的抽汽管道联结,并由流量调节阀20调节抽汽流量。
具体实施方式二:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统,它还包括第一阀门组3和第二阀门组5;第一阀门组3安装在第一空气冷却器4气体换热管路上,第二阀门组5安装在第一空气冷却器4入水端的管路上。其它组成以连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统,它还包括升压泵11;冷水储罐9出水端与第二空气冷却器12的进水端连通的管路上安装有升压泵11。其它组成以连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统,它还包括第一节流阀13;第一节流阀13靠近储气室14安装在储气室14进气端上。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统,它还包括第二节流阀15,第二节流阀15靠近储气室14安装在储气室14出气端上。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统,它还包括第六阀门组18和流量调节阀20;第六阀门组18靠近空气换热器19的进气端并与空气换热器19的进气端连通,流量调节阀20安装在火电机组抽汽管出汽端f与空气换热器19的进汽端之间。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式七:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种与燃煤机组耦合的储能系统运行方法,所述方法是按照以下方式实现的:
电动机1消耗火电机组产生的电能驱动空气压缩机2旋转工作,空气进入空气压缩机2加压,压缩空气温度较高,当具备预热热网回水的能力时,第一阀门组3和第二阀门组5打开,第三阀门组6和第四阀门组8关闭,空气压缩机2出口的高压空气进入第一空气冷却器4与热网循环水回水换热后降温,经压缩空气预热后的热网循环水回水进入热网加热器7与采暖抽汽换热后达到设定温度,为用户供热,采暖抽汽换热后冷凝,回到除氧器,降温后的空气仍具有一定余热,具有余热的高压空气经过第二空气冷却器12与升压泵11抽取冷水储罐9的冷水换热,经过第二空气冷却器12换热后的高压空气通过第一节流阀13进入储气室14存储,冷水储罐9的冷水经过第二空气冷却器12换热后进入热水储罐10存储,完成压缩空气储能工作。
本实施方式适用于电动机1消耗火电机组产生的电能或电网需消纳的富余电能驱动空气压缩机2旋转工作,空气进入空气压缩机2加压,压缩空气温度较高,具备预热热网回水的能力时,压缩空气储能系统储能模式高工况运行或热网回水温度较低时使用,由于部分压缩热直接与热网耦合,因此相比于独立运行的压缩空气储能系统,降低了储热罐的体积,减少了设备投资成本。同时通过压缩子系统与供暖系统的结合,能够降低供暖机组侧的相对热负荷,从而实现热电解耦,可以提高火电机组供暖期的调节能力。
具体实施方式八:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种与燃煤机组耦合的储能系统运行方法,所述方法是按照以下方式实现的:
电动机1消耗火电机组产生的电能驱动空气压缩机2旋转工作,空气进入空气压缩机2加压,压缩空气温度较低,当不具备预热热网回水的温度差要求时,第一阀门组3和第二阀门组5关闭,第三阀门组6和第四阀门组8打开,热网循环回水全部由火电机组的采暖抽汽加热至设定温度,实现用户的供热需求,空气压缩机2出口的高压空气进入第二空气冷却器12降温,高压空气经过第二空气冷却器12与升压泵11抽取冷水储罐9的冷水换热,冷水储罐9的冷水经过第二空气冷却器12换热后进入热水储罐10存储,经过第二空气冷却器12换热降温后的高压空气经第一节流阀13进入储气室14存储,完成压缩空气储能工作。
本实施方式中当压缩空气储能系统储能模式启动、停机、低工况运行或热网回水温度较高时,此时压缩空气温度较低,不足以满足预热热网循环水回水的温差要求时使用,本实施方式通过不同运行场景下方案的改变,可以保证在多种工况下压缩热能均可实现充分回收与利用,使系统在不同工况下取得较高的能效,可以在新型电力系统多样化的调节需求下均具有良好的性能。
具体实施方式九:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种与燃煤机组耦合的储能系统运行方法,所述方法是按照以下方式实现的:
压缩空气进入储气室14存储后,第五阀门组17打开,第六阀门组18和流量调节阀20关闭,储气室14释放的高压空气经第二节流阀15调压后进入空气预热器16,热水储罐10中的热水流入空气预热器16与低温高压空气换热,经过空气预热器16换热后的水流入冷水储罐9中,升温后的高压空气进入空气膨胀机21膨胀做功并带动发电机22旋转发电,完成压缩空气储能系统释能过程。
本实施方式中压缩空气储能系统释能模式处于启动、停机、低工况运行或储热热量足以满足高压空气吸热需求时,进入空气膨胀机21做功发电的高压空气所需吸收的热量较少,压缩过程产生的热量可以满足要求时使用,此时膨胀机出口温度较低,不具备二次利用潜力,因此直接排入大气。
具体实施方式十:结合图1说明本实施方式,本实施方式所述一种与燃煤机组耦合的储能系统运行方法,所述方法是按照以下方式实现的:
压缩空气进入储气室14存储后,第五阀门组17关闭,第六阀门组18和流量调节阀20打开,储气室14释放的高压空气经第二节流阀15调压后进入空气预热器16,热水储罐10中的热水流入空气预热器16与低温高压空气换热,经过空气预热器16换热后的水流入冷水储罐9中,升温后的高压空气减少火电机组抽取的蒸汽量,降低火电机组的能耗,并扩大储能型热电联产机组最大发电能力,预热后的高压空气进入空气换热器19并与火电机组抽取的高温蒸汽换热升温,电机组抽取的高温蒸汽换热后注入火电机组的汽水循环中,经过空气换热器19换热后的高温高压的压缩空气进入空气膨胀机21膨胀做功并带动发电机22旋转发电,完成机械能向电能的转化。
本实施方式压缩空气储能系统释能模式高工况运行或储热热量不足以满足吸热要求时使用,空气膨胀机出口的温度仍然较高,为充分利用排气携带的低温热能,将膨胀机21出口空气引入到送风机入口,提高火电机组运行经济性。通过不同场景下运行模式的改变,可以保证压缩空气储能系统释能的多种工况下均能最小化对火电侧吸收的热量,实现能量的充分利用,提高火电机组的运行经济性。膨胀机出口温度较低,不具备二次利用潜力,因此直接排入大气。

Claims (5)

1.一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统,其特征在于:它包括电动机(1)、空气压缩机(2)、第一阀门组(3)、第一空气冷却器(4)、第二阀门组(5)、第三阀门组(6)、热网加热器(7)、第四阀门组(8)、冷水储罐(9)、热水储罐(10)、升压泵(11)、第二空气冷却器(12)、第一节流阀(13)、储气室(14)、第二节流阀(15)、空气预热器(16)、第五阀门组(17)、第六阀门组(18)、空气换热器(19)、流量调节阀(20)、空气膨胀机(21)和发电机(22);电动机(1)与空气压缩机(2)连接,第四阀门组(8)通过管路和第一空气冷却器(4)气体换热管路并联设置,空气压缩机(2)与第四阀门组(8)进气端和第一空气冷却器(4)气体换热管路进气端连通,第四阀门组(8)出气端和第一空气冷却器(4)气体换热管路出气端均与第二空气冷却器(12)的进气端连通,第二空气冷却器(12)的出气端通过储气室(14)与空气预热器(16)的进气端连通,热网循环水回水端(d)与第三阀门组(6)入水端和第一空气冷却器(4)入水端连通,第一空气冷却器(4)的出水端和第三阀门组(6)的出水端与热网加热器(7)的入水端连通,热网加热器(7)的循环水出水端与热网循环水供水端(b)连通,采暖抽汽端(a)与热网加热器(7)进汽端连通,热网加热器(7)的出水端与除氧器(c)连通,冷水储罐(9)出水端通过管路与第二空气冷却器(12)的进水端连通,第二空气冷却器(12)的出水端与热水储罐(10)入水端连通,热水储罐(10)出水端与空气预热器(16)的入水端连通,空气预热器(16)的出水端通过管路与冷水储罐(9)入水端连通,空气预热器(16)的出气端与第五阀门组(17)的进气端和空气换热器(19)的进气端连通,第五阀门组(17)和空气换热器(19)并联设置,第五阀门组(17)的出气端和空气换热器(19)的出气端与空气膨胀机(21)的进气端连通,发电机(22)与空气膨胀机(21)连接,火电机组抽汽管出汽端(f)与空气换热器(19)的进汽端连通,空气换热器(19)的出水端与锅炉给水水管(e)连接,第一阀门组(3)安装在第一空气冷却器(4)气体换热管路上,第二阀门组(5)安装在第一空气冷却器(4)入水端的管路上,冷水储罐(9)出水端与第二空气冷却器(12)的进水端连通的管路上安装有升压泵(11),第一节流阀(13)靠近储气室(14)安装在储气室(14)进气端上,第二节流阀(15)靠近储气室(14)安装在储气室(14)出气端上,第六阀门组(18)靠近空气换热器(19)的进气端并与空气换热器(19)的进气端连通,流量调节阀(20)安装在火电机组抽汽管出汽端(f)与空气换热器(19)的进汽端之间。
2.利用权利要求1所述一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统的运行方法,其特征在于:所述方法是按照以下方式实现的:
电动机(1)消耗火电机组产生的电能驱动空气压缩机(2)旋转工作,空气进入空气压缩机(2)加压,压缩空气温度较高,当具备预热热网回水的能力时,第一阀门组(3)和第二阀门组(5)打开,第三阀门组(6)和第四阀门组(8)关闭,空气压缩机(2)出口的高压空气进入第一空气冷却器(4)与热网循环水回水换热后降温,经压缩空气预热后的热网循环水回水进入热网加热器(7)与采暖抽汽换热后达到设定温度,为用户供热,采暖抽汽换热后冷凝,回到除氧器,降温后的空气仍具有一定余热,具有余热的高压空气经过第二空气冷却器(12)与升压泵(11)抽取冷水储罐(9)的冷水换热,经过第二空气冷却器(12)换热后的高压空气通过第一节流阀(13)进入储气室(14)存储,冷水储罐(9)的冷水经过第二空气冷却器(12)换热后进入热水储罐(10)存储,完成压缩空气储能工作。
3.利用权利要求1所述一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统的运行方法,其特征在于:所述方法是按照以下方式实现的:
电动机(1)消耗火电机组产生的电能驱动空气压缩机(2)旋转工作,空气进入空气压缩机(2)加压,压缩空气温度较低,当不具备预热热网回水的温度差要求时,第一阀门组(3)和第二阀门组(5)关闭,第三阀门组(6)和第四阀门组(8)打开,空气压缩机(2)出口的高压空气进入第二空气冷却器(12)降温,高压空气经过第二空气冷却器(12)与升压泵(11)抽取冷水储罐(9)的冷水换热,冷水储罐(9)的冷水经过第二空气冷却器(12)换热后进入热水储罐(10)存储,经过第二空气冷却器(12)换热降温后的高压空气经第一节流阀(13)进入储气室(14)存储,完成压缩空气储能工作。
4.利用权利要求1所述一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统的运行方法,其特征在于:所述方法是按照以下方式实现的:
压缩空气进入储气室(14)存储后,第五阀门组(17)打开,第六阀门组(18)和流量调节阀(20)关闭,储气室(14)释放的高压空气经第二节流阀(15)调压后进入空气预热器(16),热水储罐(10)中的热水流入空气预热器(16)与低温高压空气换热,经过空气预热器(16)换热后的水流入冷水储罐(9)中,升温后的高压空气进入空气膨胀机(21)膨胀做功并带动发电机(22)旋转发电,完成压缩空气储能系统释能过程。
5.利用权利要求1所述一种储能系统与燃煤机组耦合的热电联产系统的运行方法,其特征在于:所述方法是按照以下方式实现的:
压缩空气进入储气室(14)存储后,第五阀门组(17)关闭,第六阀门组(18)和流量调节阀(20)打开,储气室(14)释放的高压空气经第二节流阀(15)调压后进入空气预热器(16),热水储罐(10)中的热水流入空气预热器(16)与低温高压空气换热,经过空气预热器(16)换热后的水流入冷水储罐(9)中,升温后的高压空气减少火电机组抽取的蒸汽量,预热后的高压空气进入空气换热器(19)并与火电机组抽取的高温蒸汽换热升温,火电机组抽取的高温蒸汽换热后注入火电机组的汽水循环中,经过空气换热器(19)换热后的高温高压的压缩空气进入空气膨胀机(21)膨胀做功并带动发电机(22)旋转发电,完成机械能向电能的转化。
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