CN117869857A - 耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法 - Google Patents
耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117869857A CN117869857A CN202410100448.4A CN202410100448A CN117869857A CN 117869857 A CN117869857 A CN 117869857A CN 202410100448 A CN202410100448 A CN 202410100448A CN 117869857 A CN117869857 A CN 117869857A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat storage
- heat
- storage medium
- gas
- flue gas
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/028—Steam generation using heat accumulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/22—Methods of steam generation characterised by form of heating method using combustion under pressure substantially exceeding atmospheric pressure
-
- 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
- F22D1/36—Water and air preheating systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details
- F23D14/66—Preheating the combustion air or gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
本发明提出一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法,所述发电储热调峰系统包括:燃气锅炉,其具有锅炉烟道,所述锅炉烟道上设有用于与所述锅炉烟道内烟气换热的空气预热器和煤气加热器;储热介质加热炉,所述空气预热器的出口和所述煤气加热器的出口分别与所述储热介质加热炉相连,所述储热介质加热炉内设有分别与高温储罐和低温储罐相连的第一储热介质管道;放热换热器,其内设有分别与所述高温储罐和所述低温储罐相连的第二储热介质管道。本发明能够对现有煤气资源进行“按需储‑放”利用,在用电低谷时段将能量存储并在用电高峰时段释放用于发电以降低高峰时段用电负荷,进而降低用电成本。
Description
技术领域
本发明涉及储能技术领域,尤其涉及一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法。
背景技术
储能是能源革命的关键支撑技术,也是解决可再生能源大规模接入、提高区域能源系统效率的迫切需要,近年来储能技术和产业得到飞速发展。
如果能结合峰谷工业用电计价特点,通过削峰填谷改造对现有煤气资源进行“按需储放”利用,多购谷价电,少购峰价电,必然能带来可观的经济收益。同时,降低限电特殊时期对钢厂生产的影响,做好钢厂持续生产用电保供,大幅度提高企业经济效益。
现有的煤气发电调峰系统通过电加热的方式对低温储热介质进行加热,将用电低谷时的电量转化为储热介质中的热量,能量转换效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法,对现有煤气资源进行“按需储-放”利用,在用电低谷时段将能量存储并在用电高峰时段释放用于发电以降低高峰时段用电负荷,进而降低用电成本。
一方面,本发明提供一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其包括:
燃气锅炉,其具有锅炉烟道,所述锅炉烟道上设有用于与所述锅炉烟道内烟气换热的空气预热器和煤气加热器;
储热介质加热炉,所述空气预热器的出口和所述煤气加热器的出口分别与所述储热介质加热炉相连,所述储热介质加热炉内设有分别与高温储罐和低温储罐相连的第一储热介质管道;
放热换热器,其内设有分别与所述高温储罐和所述低温储罐相连的第二储热介质管道。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述放热换热器的入口外接有与水源或者蒸汽源相连的入口管道,所述放热换热器的出口通过出口管道与发电机组相连。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述储热介质加热炉的入口处设有燃烧器,所述空气预热器内产生的热风与所述煤气加热器内产生的高温煤气在所述燃烧器内混合后在所述储热介质加热炉内燃烧产生高温烟气。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述储热介质加热炉的烟气出口通过烟气管道与所述锅炉烟道相连。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述烟气管道上设有增压风机。
在本发明的一个较佳的实施方式中,沿所述锅炉烟道内烟气的流动方向,所述锅炉烟道内依次设有脱硝装置、省煤器、所述空气预热器和所述煤气加热器。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述烟气管道的出口连接在所述省煤器和所述空气预热器之间;或者,所述烟气管道的出口连接在所述脱硝装置和所述省煤器之间;或者,所述烟气管道的出口连接在所述脱硝装置与所述燃气锅炉之间。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述第一储热介质管道和所述第二储热介质管上均设有加压泵以驱动其内的储热介质流动。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述高温储罐内的储热介质和所述低温储罐内的储热介质为导热油或熔盐。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述放热换热器的入口通有饱和蒸汽,所述放热换热器内设有能与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的过热器。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述放热换热器的入口通有饱和水,所述放热换热器内设有依次串联且能分别与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的蒸发器和过热器。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述放热换热器的入口通有高压水,所述放热换热器内设有依次串联且能分别与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的预热器、蒸发器和过热器。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述放热换热器内还设有汽包,所述汽包分别与所述预热器的出口、所述蒸发器的入口、所述蒸发器的出口、以及所述过热器的入口相连。
另一方面,本发明还提供一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的操作方法,所述操作方法采用如上所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统实施,所述操作方法包括:
在用电低谷时间段内,所述空气预热器内产生的热风与所述煤气加热器内产生的高温煤气在所述储热介质加热炉内燃烧产生高温烟气;
开启所述低温储罐,其内的低温储热介质经第一储热介质管道在所述储热介质加热炉内升温产生高温储热介质并进入所述高温储罐内。
在本发明的一个较佳的实施方式中,所述操作方法还包括:
在用电高峰时间段内,开启所述高温储罐,所述高温储罐内的高温储热介质经所述第二储热介质管道在所述放热换热器内与水或者水蒸汽换热产生低温储热介质并进入所述低温储罐内,所述放热换热器内换热产生的过热蒸汽用于蒸汽发电。
与现有技术相比,本发明具有以下特点和优点:
本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,利用用电低谷时段内的煤气燃烧产生的热能加热储热介质,能量以热能的形式储存在高温储罐中;在用电高峰的时段内将储热介质中的能量释放,增加电力或蒸汽的供应量,有益于区域电网负荷调节,提高能源利用率,具有良好的社会效益。
本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,利用锅炉烟道上的空气预热器和煤气加热器实现煤气和烟气耦合的调节方式,充分利用原有锅炉余热回收系统和烟气处理装置;储热介质加热炉无需单独设置送风机和空气预热器。
本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,调节范围宽,性能稳定,系统结构简单,稳定可靠,节约投资,同时提升了储热过程中能源的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。在附图中:
在此描述的附图仅用于解释目的,而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外,图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的,用于帮助对本发明的理解,并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下,可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。
图1为本发明所述耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的结构示意图;
图2为本发明所述耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的又一结构示意图;
图3为本发明所述耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的再一结构示意图;
图4为本发明所述耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的另一结构示意图;
图5为本发明所述放热换热器的内部结构示意图;
图6为本发明所述放热换热器的另一内部结构示意图。
附图标号说明:
10、燃气锅炉;11、锅炉烟道;12、脱硝装置;13、省煤器;14、空气预热器;15、煤气加热器; 16、烟囱;
20、储热介质加热炉; 21、燃烧器;
30、放热换热器;31、预热器;32、蒸发器;33、过热器;34、汽包;
40、煤气管道;41、热风管道;42、第一储热介质管道;43、第二储热介质管道;44、烟气管道;441、增压风机;45、入口管道;46、出口管道;
50、低温储罐;51、高温储罐;52、第一加压泵;53第二加压泵。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施例。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明的目的是提供一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法,对现有煤气资源进行“按需储-放”利用,在用电低谷时段将能量存储并在用电高峰时段释放用于发电以降低高峰时段用电负荷,进而降低用电成本。
实施方式一
如图1所示,本发明提供一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其包括:燃气锅炉10,其具有锅炉烟道11,锅炉烟道11上设有用于与锅炉烟道11内烟气换热的空气预热器14和煤气加热器15;储热介质加热炉20,空气预热器14的出口和煤气加热器15的出口分别与储热介质加热炉20相连,储热介质加热炉20内设有分别与高温储罐51和低温储罐50相连的第一储热介质管道42;放热换热器30,其内设有分别与高温储罐51和低温储罐50相连的第二储热介质管道43。
本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,利用用电低谷时段内的煤气燃烧产生的热能加热储热介质,能量以热能的形式储存在高温储罐51中;在用电高峰的时段内将储热介质中的能量释放,增加电力或蒸汽的供应量,有益于区域电网负荷调节,提高能源利用率,具有良好的社会效益。
本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,利用锅炉烟道11上的空气预热器14和煤气加热器15实现煤气和烟气耦合的调节方式,充分利用原有锅炉余热回收系统和烟气处理装置,储热介质加热炉20无需单独设置送风机和空气预热器14。
本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,调节范围宽,性能稳定,系统结构简单,稳定可靠,节约投资,同时提升了储热过程中能源的利用率。
燃气锅炉10为发电系统中常用的燃烧发热设备,通过煤气燃烧产生的热能将水加热成水蒸气,然后将水蒸气用于蒸汽发电机组中发电。随着社会生产力的逐渐提升,工业用电的需求也逐渐增大;在燃气锅炉10功率有限的情形下,用电高峰时间段内,单靠燃气锅炉10产生的水蒸气并不能有效满足用电需求。因此,在整个发电系统中通常设置有储能设备,在用电高峰时间段内,储能设备释放其内预先存储的热能,进而产生足够多的水蒸气以满足高峰时段的用电需求。
在本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统将储能设备的充能过程设置在用电低谷时间段内,在用电低谷时间段内,利用通过锅炉烟道11换热升温的煤气的燃烧产生的热能对储能设备进行充能,进而提高能源的利用率。
具体的,如图1所示,燃气锅炉10具有锅炉烟道11,燃气锅炉10中煤气燃烧产生的高温烟气在锅炉烟道11内进行换热,从而产生用于发电的水蒸气。沿锅炉烟道11内烟气的流动方向,锅炉烟道11内依次设有用于与锅炉烟道11内的烟气进行换热的空气预热器14和煤气加热器15,燃气锅炉10为火电领域中常用的燃烧锅炉,此处不再对其具体结构进行详细说明。
其中,空气预热器14的入口与大气相连,空气进入空气预热器14后与锅炉烟道11内的烟气进行换热升温产生热风,热风经过空气预热器14的出口流出;煤气加热气的入口与煤气管道40相连,该煤气管道40可以为锅炉发电机组中的原有的煤气管主管道,进入煤气加热器15内的煤气与锅炉烟道11内的烟气进行换热升温产生高温煤气,高温煤气经过煤气加热器15的出口流出。
储热介质加热炉20的入口通过煤气管道40与煤气加热器15的出口相连,煤气加热器15内产生的高温煤气能够通过煤气管道40进入储热介质加热炉20中;储热介质加热炉20的入口通过热风管道41与空气预热器14的出口相连,空气预热器14内产生的热风能够通过热风管道41进入储热介质加热炉20内;同时进入储热介质加热炉20中的高温煤气与热风混合接触后燃烧放热。
进一步的,储热介质加热炉20内穿设有第一储热介质管道42,第一储热介质管道42的两端从储热介质加热炉20的侧壁上穿出后分别与低温储罐50和高温储罐51相连。低温储罐50内储放有低温储热介质,高温储罐51内储放有高温储热介质。储热介质能沿第一储热介质管道42从低温储罐50流向高温储罐51。
在储热介质加热炉20进行作业的过程中,也即高温煤气在储热介质加热炉20内燃烧时,低温储罐50内的低温储热介质进入第一储热介质管道42内并在储热介质加热炉20内受热升温产生高温储热介质,换热后产生的高温储热介质经过第一储热介质管道42进入并存储在高温储罐51中;经过上述过程,锅炉烟道11内烟气的部分余热以及高温煤气燃烧产生的热量存储至高温储罐51中的高温储热介质中。需要说明的是,上述过程通常是在用电低谷时段内进行的,也即在锅炉发电机组负荷较低的时间段内将部分烟气余热和燃烧热存储在储热介质中。
高温储罐51和低温储罐50之间还连接有第二储热介质管道43,储热介质能沿第二储热介质管道43从高温储罐51流向低温储罐50;第二储热介质管道43上设有能够与管道内流动的储热介质进行换热的放热换热器30。
在用电高峰时段内,也即在锅炉发电机组负荷较大的时间段内,高温储罐51内的高温储热介质能够通过第二储热介质管道43进入放热换热器30内放热降温,进而在放热换热器30内产生用于发电的水蒸气,换热后产生的低温储热介质经过第二储热介质管道43回流入低温储罐50内;经过上述过程,高温储热介质中存储的能量转移至能直接用于发电的水蒸气中,进而增大水蒸气的供应量以满足在用电高峰时段内的供电量。
下文将对本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统较佳的实施方式的结构和技术效果进行进一步的说明。
根据本发明的一个实施方式,如图1所示,放热换热器30的入口外接有与水源或者蒸汽源相连的入口管道45,放热换热器30的出口通过出口管道46与发电机组相连。
入口管道45为放热换热器30提供换热用水或者换热用蒸汽,水或者蒸汽在放热换热器30中吸热形成过热蒸汽并通过出口管道46进入发电机组中进行发电,进而将高温储热介质中存储的热能转换为电能。
根据本发明的一个实施方式,如图1所示,储热介质加热炉20的入口处设有燃烧器21,空气预热器14内产生的热风与煤气加热器15内产生的高温煤气在燃烧器21内混合后进入储热介质加热炉20内燃烧产生高温烟气。
具体的,燃烧器21具有空气侧接口和燃料侧接口,空气侧接口和燃料侧接口分别与热风管道41的出口和煤气管道40的出口相连,热风管道41内的热风随煤气管道40内的高温煤气一起经过燃烧器21后进入储热介质加热炉20内,热风在储热介质加热炉20的炉膛内辅助高温煤气进行充分燃烧。
较佳的,热风管道41上设有用于调节管道开度的调节阀,通过调节阀控制热风的流量进而控制储热介质加热炉20内高温煤气的燃烧速度。
根据本发明的一个实施方式,如图1所示,储热介质加热炉20的烟气出口通过烟气管道44与锅炉烟道11相连。
具体的,储热介质加热炉20内的高温煤气燃烧产生的烟气能够通过烟气管道44流入锅炉烟道11内,避免储热介质加热炉20产生的烟气直接排放而导致的空气污染。
根据本发明的一个实施方式,如图2所示,烟气管道44上设有增压风机441。通过增压风机441控制烟气管道44内烟气的流速,进而提高整个系统的调节性能。
根据本发明的一个实施方式,如图1所示,沿锅炉烟道11内烟气的流动方向,锅炉烟道11内依次设有脱硝装置12、省煤器13、空气预热器14和煤气加热器15。其中,脱硝装置12用于对锅炉烟道11内的烟气进行脱硝处理,省煤器13、空气预热器14和煤气加热器15均能够与锅炉烟道11内的烟气进行换热进而实现烟气余热的回收。
进一步的,锅炉烟道11的末端设有烟囱16,锅炉烟道11内经过脱硝和余热回收的烟气能够通过烟囱16排放至大气中。
根据本发明的一个实施方式,如图1和图2所示,烟气管道44的出口连接在省煤器13和空气预热器14之间;或者,如图3所示,烟气管道44的出口连接在脱硝装置12和省煤器13之间;或者,如图4所示,烟气管道44的出口连接在脱硝装置12与燃气锅炉10之间。
烟气管道44的出口在锅炉烟道11上的设置位置可以根据烟气温度的匹配性进行选择,也即尽量设置在烟气管道44内烟气温度与锅炉烟道11内烟气温度相同或者相近的位置处。
根据本发明的一个实施方式,如图1所示,第一储热介质管道42和第二储热介质管道43上均设有加压泵以驱动其内的储热介质流动。
低温储罐50的出口处的第一储热介质管道42上设有第一加压泵52,第一加压泵52为储热介质在第一储热介质管道42内的流动提供动力。高温储罐51的出口处的第二储热介质管道43上设有第二加压泵53,第二加压泵53为储热介质在第二储热介质管道43内的流动提供动力。
根据本发明的一个实施方式,高温储罐51内的储热介质和低温储罐50内的储热介质为导热油或熔盐。
根据本发明的一个实施方式,放热换热器30的入口通有饱和蒸汽,放热换热器30内设有能与第二储热介质管道43内的储热介质换热的过热器33。
具体的,过热器33的入口与入口管道45相连,入口管道45内通有饱和蒸汽,进入过热器33内的饱和蒸汽能与第二储热介质管道43内的高温储热介质换热产生过热蒸汽;过热器33的出口与出口管道46相连,过热器33内产生的过热蒸汽能够通过出口管道46进入发电机组用于发电。
根据本发明的一个实施方式,放热换热器30的入口通有饱和水,放热换热器30内设有依次串联且能分别与第二储热介质管道43内的储热介质换热的蒸发器32和过热器33。
具体的,蒸发器32的入口与入口管道45相连,入口管道45内通有饱和水,进入蒸发器32内的饱和水与第二储热介质管道43内的高温储热介质换热产生饱和蒸汽;蒸发器32的出口与过热器33的入口相连,蒸发器32内产生的饱和蒸汽进入过热器33内并与第二储热介质管道43内的高温储热介质换热产生过热蒸汽;过热器33的出口与出口管道46相连,过热器33内产生的过热蒸汽能够通过出口管道46进入发电机组用于发电。
根据本发明的一个实施方式,如图5所示,放热换热器30的入口通有高压水,放热换热器30内设有依次串联且能分别与第二储热介质管道43内的储热介质换热的预热器31、蒸发器32和过热器33。
具体的,预热器31的入口与入口管道45相连,入口管道45内通有高压水,进入预热器31内的高压水与第二储热介质管道43内的高温储热介质换热产生饱和水;预热器31的出口与蒸发器32的入口相连,预热器31内产生的饱和水与进入蒸发器32内并与第二储热介质管道43内的高温储热介质换热产生饱和蒸汽;蒸发器32的出口与过热器33的入口相连,蒸发器32内产生的饱和蒸汽进入过热器33内并与第二储热介质管道43内的高温储热介质换热产生过热蒸汽;过热器33的出口与出口管道46相连,过热器33内产生的过热蒸汽能够通过出口管道46进入发电机组用于发电。
进一步的,如图6所示,放热换热器30内还设有汽包34,汽包34分别与预热器31的出口、蒸发器32的入口、蒸发器32的出口、以及过热器33的入口相连。
具体的,经预热器31加热后产生的饱和水首先进入汽包34,汽包34内的饱和水流入蒸发器32继续加热成饱和态的汽水混合物,之后再回到汽包34中完成汽水分离,分离后的饱和蒸汽进入过热器33内并将饱和蒸汽加热成过热蒸汽。
实施方式二
本发明还提供一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的操作方法,操作方法采用如实施方式一所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统实施,所述操作方法包括:
在用电低谷时间段内,空气预热器14内产生的热风与煤气加热器15内产生的高温煤气在储热介质加热炉20内燃烧产生高温烟气;开启低温储罐50,其内的低温储热介质经第一储热介质管道42在储热介质加热炉20内升温产生高温储热介质并进入高温储罐51内。
在用电低谷时间段内,如在深夜,此时燃气锅炉10中的产生的烟气能够满足用电需求,由于该时段内的用电需求较低,燃气锅炉10中的烟气余热利用效率较低;此时通过空气预热器14和煤气加热器15对锅炉烟道11内的烟气余热进行回收并向储热介质加热炉20内通入高温煤气和热风,高温煤气和热风在储热介质加热炉20中燃烧放热,同时开启低温储罐50,通过第一加压泵52将低温储热介质送入储热介质加热炉20中,低温储热介质与高温煤气燃烧产生的烟气换热生成高温储热介质并存储在高温储罐51中,从而实现将锅炉烟道11中部分多余的热量和煤气燃烧产生的热量存储在储热介质中。
进一步的,所述耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的操作方法还包括:在用电高峰时间段内,开启高温储罐51,高温储罐51内的高温储热介质经第二储热介质管道43与放热换热器30内与水或者水蒸汽换热产生低温储热介质并进入低温储罐50内,放热换热器30内换热产生的过热蒸汽用于蒸汽发电。
在用电高峰时间段内,如在白天,用电需求较大,燃气锅炉10中的产生的烟气不能够满足用电需求;此时开启高温储罐51,通过第二加压泵53将高温储热介质送入放热换热器30中,放热换热器30中的水或者蒸汽与高温储热介质换热产生过热蒸汽,高温储热介质中存储的热能释放出来,产生的过热蒸汽通入发电机组中用于发电,进而满足白天的用电需求。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,包括:
燃气锅炉,其具有锅炉烟道,所述锅炉烟道上设有用于与所述锅炉烟道内烟气换热的空气预热器和煤气加热器;
储热介质加热炉,所述空气预热器的出口和所述煤气加热器的出口分别与所述储热介质加热炉相连,所述储热介质加热炉内设有分别与高温储罐和低温储罐相连的第一储热介质管道;
放热换热器,其内设有分别与所述高温储罐和所述低温储罐相连的第二储热介质管道。
2.根据权利要求1所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述放热换热器的入口外接有与水源或者蒸汽源相连的入口管道,所述放热换热器的出口通过出口管道与发电机组相连。
3.根据权利要求1所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述储热介质加热炉的入口处设有燃烧器,所述空气预热器内产生的热风与所述煤气加热器内产生的高温煤气在所述燃烧器内混合后在所述储热介质加热炉内燃烧产生高温烟气。
4.根据权利要求1或3所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述储热介质加热炉的烟气出口通过烟气管道与所述锅炉烟道相连。
5.根据权利要求4所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述烟气管道上设有增压风机。
6.根据权利要求4所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,沿所述锅炉烟道内烟气的流动方向,所述锅炉烟道内依次设有脱硝装置、省煤器、所述空气预热器和所述煤气加热器。
7.根据权利要求6所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述烟气管道的出口连接在所述省煤器和所述空气预热器之间;或者,所述烟气管道的出口连接在所述脱硝装置和所述省煤器之间;或者,所述烟气管道的出口连接在所述脱硝装置与所述燃气锅炉之间。
8.根据权利要求1所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述第一储热介质管道和所述第二储热介质管上均设有加压泵以驱动其内的储热介质流动。
9.根据权利要求8所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述高温储罐内的储热介质和所述低温储罐内的储热介质为导热油或熔盐。
10.根据权利要求2所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述放热换热器的入口通有饱和蒸汽,所述放热换热器内设有能与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的过热器。
11.根据权利要求2所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述放热换热器的入口通有饱和水,所述放热换热器内设有依次串联且能分别与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的蒸发器和过热器。
12.根据权利要求2所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述放热换热器的入口通有高压水,所述放热换热器内设有依次串联且能分别与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的预热器、蒸发器和过热器。
13.根据权利要求12所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统,其特征在于,所述放热换热器内还设有汽包,所述汽包分别与所述预热器的出口、所述蒸发器的入口、所述蒸发器的出口、以及所述过热器的入口相连。
14.一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的操作方法,其特征在于,所述操作方法采用权利要求1-13中任一项所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统实施,所述操作方法包括:
在用电低谷时间段内,所述空气预热器内产生的热风与所述煤气加热器内产生的高温煤气在所述储热介质加热炉内燃烧产生高温烟气;
开启所述低温储罐,其内的低温储热介质经第一储热介质管道在所述储热介质加热炉内升温产生高温储热介质并进入所述高温储罐内。
15.根据权利要求14所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的操作方法,其特征在于,所述操作方法还包括:
在用电高峰时间段内,开启所述高温储罐,所述高温储罐内的高温储热介质经所述第二储热介质管道在所述放热换热器内与水或者水蒸汽换热产生低温储热介质并进入所述低温储罐内,所述放热换热器内换热产生的过热蒸汽用于蒸汽发电。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410100448.4A CN117869857B (zh) | 2024-01-24 | 2024-01-24 | 耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410100448.4A CN117869857B (zh) | 2024-01-24 | 2024-01-24 | 耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117869857A true CN117869857A (zh) | 2024-04-12 |
| CN117869857B CN117869857B (zh) | 2025-11-07 |
Family
ID=90584667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410100448.4A Active CN117869857B (zh) | 2024-01-24 | 2024-01-24 | 耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117869857B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119802888A (zh) * | 2025-02-18 | 2025-04-11 | 西安热工研究院有限公司 | 一种集成热泵储热循环的燃煤发电系统及运行方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200141282A1 (en) * | 2018-11-02 | 2020-05-07 | China University Of Petroleum (East China) | Natural gas combined power generation process with zero carbon emission |
| CN116164301A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-05-26 | 华北电力大学 | 锅炉烟气储热系统及运行模式切换方法 |
| CN116538489A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-08-04 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 耦合煤气柜和熔盐储能的调峰发电系统 |
| CN116658928A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-08-29 | 浙江中杭工程技术有限公司 | 一种低热值燃气余热回收的熔盐储能系统及方法 |
| CN221705459U (zh) * | 2024-01-24 | 2024-09-13 | 北京京诚科林环保科技有限公司 | 耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统 |
-
2024
- 2024-01-24 CN CN202410100448.4A patent/CN117869857B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200141282A1 (en) * | 2018-11-02 | 2020-05-07 | China University Of Petroleum (East China) | Natural gas combined power generation process with zero carbon emission |
| CN116164301A (zh) * | 2023-04-04 | 2023-05-26 | 华北电力大学 | 锅炉烟气储热系统及运行模式切换方法 |
| CN116538489A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-08-04 | 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 | 耦合煤气柜和熔盐储能的调峰发电系统 |
| CN116658928A (zh) * | 2023-07-17 | 2023-08-29 | 浙江中杭工程技术有限公司 | 一种低热值燃气余热回收的熔盐储能系统及方法 |
| CN221705459U (zh) * | 2024-01-24 | 2024-09-13 | 北京京诚科林环保科技有限公司 | 耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119802888A (zh) * | 2025-02-18 | 2025-04-11 | 西安热工研究院有限公司 | 一种集成热泵储热循环的燃煤发电系统及运行方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117869857B (zh) | 2025-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111140296A (zh) | 一种火电机组熔盐梯级储放能调峰系统及方法 | |
| Tang et al. | Performance evaluation and operation optimization of a combined heat and power plant integrated with molten salt heat storage system | |
| CN101787906B (zh) | 一种太阳能和生物质能综合互补的联合热发电系统 | |
| CN109958593A (zh) | 一种太阳能燃煤耦合灵活发电系统及运行方法 | |
| CN212003284U (zh) | 一种火电机组熔盐梯级储放能调峰系统 | |
| CN202328165U (zh) | 一种烟气能量梯级利用系统及采用该系统的火电机组 | |
| Yang et al. | Performance analysis of an efficient waste heat utilization system in an ultra-supercritical coal-fired power plant | |
| CN202267113U (zh) | 一种零能源损耗率的热电厂的燃蒸循环热电冷三联供系统 | |
| CN102330967A (zh) | 一种烟气能量梯级利用系统 | |
| Zhu et al. | A molten salt energy storage integrated with combined heat and power system: Scheme design and performance analysis | |
| CN216814121U (zh) | 一种储能锅炉及基于储能锅炉的发电系统 | |
| CN115307473A (zh) | 一种利用燃煤锅炉烟气热量储热系统及方法 | |
| CN205135735U (zh) | 一种带有熔盐储能供电供热的火力发电系统 | |
| CN117869857B (zh) | 耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法 | |
| CN215174935U (zh) | 一种火电厂高低温储热调峰系统 | |
| Tang et al. | Operational flexibility enhancement of a combined heat and power plant supplying industrial steam: The integration of sensible or sensible-latent heat storage system | |
| CN221705459U (zh) | 耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统 | |
| CN114413245B (zh) | 一种igcc电厂储热储氧储能供热调峰系统 | |
| CN102494329B (zh) | 锅炉烟气余热综合利用装置 | |
| CN205156426U (zh) | 一种集成热化学过程的热电冷多联产系统 | |
| CN219081668U (zh) | 基于熔盐储能技术的火电厂深度调峰装置 | |
| CN118310031A (zh) | 一种适用于燃煤电站锅炉的烟气再利用系统 | |
| CN117239821A (zh) | 一种电网调峰系统 | |
| CN205424888U (zh) | 加热锅炉一、二次风的二次再热汽轮机回热能量利用系统 | |
| CN109099498A (zh) | 一种由煤粉燃烧烟气分流耦合产生热电解耦的工艺及方法 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |