CN218117860U - 一种空冷机组调频提效系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热力发电领域，公开了一种空冷机组调频提效系统，包括压缩空气储能发电机、压缩空气透平、空压机、空压机电机、储气室和换热器组；空压机一端用于输入空气，另一端依次连接储气室、换热器组、压缩空气透平以及空冷机组的空冷系统；压缩空气储能发电机与压缩空气透平连接；空压机电机与空压机以及空冷机组的汽轮机组发电机均连接。当需要下调频或调峰削峰时，通过将汽轮机组发电机的发电电量送入空压机电机实现，当需要上调频或调峰顶峰时，通过将储气室内的压缩空气通过换热器组加热后进入压缩空气透平中做功实现，将压缩空气透平的低温排气送入空冷系统，对空冷机组进行提效，最终实现调频调峰与空冷机组提效的双重作用。

Description

一种空冷机组调频提效系统

技术领域

本实用新型属于热力发电领域，涉及一种空冷机组调频提效系统。

背景技术

在低碳发展的背景下，高比例可再生能源必将成为电力系统主体。目前，可再生能源发电量占比已经达到24％，而火力发电的发电量占比已经下降到近70％。

然而受天气和气候条件的影响，风电、太阳能光热以及光伏等发电方式普遍具有间歇性和较大波动性，为了弥补因可再生能源并入导致的电网稳定性的降低，火电系统需承担更重的调频调峰任务。同时，受到环境温度的影响，空冷机组型火电系统的效率会随着环境温度的升高而降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种空冷机组调频提效系统。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种空冷机组调频提效系统，包括压缩空气储能发电机、压缩空气透平、空压机、空压机电机、储气室和换热器组；空压机一端用于输入空气，另一端依次连接储气室、换热器组、压缩空气透平以及空冷机组的空冷系统；压缩空气储能发电机与压缩空气透平连接；空压机电机与空压机以及空冷机组的汽轮机组发电机均连接。

可选的，还包括低温空气整流器，压缩空气透平通过低温空气整流器连接空冷机组的空冷系统。

可选的，所述储气室为盐穴、压缩空气储罐或矿井。

可选的，所述换热器组包括若干串联的换热器。

可选的，所述换热器的热源为系统余热或空冷机组的高温抽汽。

可选的，所述储气室内设置压力传感器。

可选的，所述储气室内以及压缩空气透平的出口上均设置温度传感器。

可选的，所述储气室的进口上设置进气阀组，储气室的出口上设置出气阀组。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型空冷机组调频提效系统，空冷机组的汽轮机带动汽轮机组发电机发电，当需要下调频或调峰削峰时，将汽轮机组发电机的发电电量送入空压机电机驱动空压机将压缩空气进气压缩后送入储气室中，当需要上调频或调峰顶峰时，储气室内的压缩空气通过换热器组加热后进入压缩空气透平中做功，通过压缩空气储能发电机发电调频调峰，压缩空气透平的低温排气送入空冷系统，对空冷机组进行提效，最终实现调频调峰与空冷机组提效的双重作用。

附图说明

图1为本实用新型的空冷机组调频提效系统结构示意图。

图2为本实用新型的一实例中背压对热耗的修正曲线图。

其中：1-汽轮机；2-汽轮机组发电机；3-空冷系统；4-压缩空气储能发电机；5-压缩空气透平；6-空压机；7-空压机电机；8-储气室；9-换热器组；10-低温空气整流器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1，本实用新型一实施例中，提供一种空冷机组调频提效系统，提供了利用压缩空气储能系统对空冷机组进行调频和调峰，利用压缩空气膨胀后的低温空气送入空冷系统对空冷机组进行提效的综合解决方案。

所述空冷机组调频提效系统包括压缩空气储能发电机4、压缩空气透平5、空压机6、空压机电机7、储气室8和换热器组9；空压机6一端用于输入空气，另一端依次连接储气室8、换热器组9、压缩空气透平5以及空冷机组的空冷系统3；压缩空气储能发电机4与压缩空气透平5连接；空压机电机7与空压机6以及空冷机组的汽轮机组发电机2均连接。

在一种可能的实施方式中，还包括低温空气整流器10，压缩空气透平5通过低温空气整流器10连接空冷机组的空冷系统3。

其中，低温空气整流器10对压缩空气透平5的排气起到整流作用。但是，低温空气整流器10为非必须部件，在实际应用中，也可将空冷系统3的进气口与压缩空气透平5的排气口直接对接。

本实用新型空冷机组调频提效系统，空冷机组的汽轮机1带动汽轮机组发电机2发电，当需要下调频或调峰削峰时，汽轮机组发电机2的发电电量送入空压机电机7驱动空压机6将压缩空气进气8压缩后送入储气室8中，当需要上调频或调峰顶峰时，储气室8内的压缩空气通过换热器组9加热后进入压缩空气透平5中做功，通过压缩空气储能发电机4发电调频调峰，压缩空气透平5的低温排气通过低温空气整流器10整流后送入空冷系统3，对空冷机组进行提效，最终实现调频调峰与空冷机组提效的双重作用。

可选的，所述空压机6是具有类等温压缩功能的一整套压缩系统。

可选的，所述换热器组9包括若干串联的换热器，所述换热器的热源可以是系统余热或者空冷机组的高温抽汽。

可选的，所述储气室8为盐穴、压缩空气储罐或矿井等任何可存储高压空气的空间。

在一种可能的实施方式中，所述储气室8内设置压力传感器。通过压力传感器来实时监测储气室8内部压力。

可选的，在储气室8内以及压缩空气透平5的出口上均设置温度传感器，实现储气室8内部以及压缩空气透平5出口的低温排气进行实时的温度检测。

在一种可能的实施方式中，所述储气室8的进口上设置进气阀组，储气室8的出口上设置出气阀组。

通过进气阀组和出气阀组的设置，实现储气室8进气和出气的控制。

在一种可能的实施方式中，某330MW空冷机组设置30MW压缩空气储能的调频提效系统，空气压力10MPa，膨胀后温度-69℃，按照高低温空气10：1比例混合，可将空气温度降至16.5℃。

按照该机组实际运行情况，25℃环境温度对应背压22kPa，16.5℃环境温度对应背压15kPa。背压降低7kPa，汽机热耗可降低约210kJ/kWh，发电标煤耗可降低约7.79g/kW.h，锅炉效率为93.1％，节能潜力巨大。

参见图2，示出了背压对热耗修正曲线，可以看出背压对汽轮机热耗的影响，在阻塞背压之上，背压越高机组热耗越高。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种空冷机组调频提效系统，其特征在于，包括压缩空气储能发电机(4)、压缩空气透平(5)、空压机(6)、空压机电机(7)、储气室(8)和换热器组(9)；

空压机(6)一端用于输入空气，另一端依次连接储气室(8)、换热器组(9)、压缩空气透平(5)以及空冷机组的空冷系统(3)；

压缩空气储能发电机(4)与压缩空气透平(5)连接；空压机电机(7)与空压机(6)以及空冷机组的汽轮机组发电机(2)均连接。

2.根据权利要求1所述的空冷机组调频提效系统，其特征在于，还包括低温空气整流器(10)，压缩空气透平(5)通过低温空气整流器(10)连接空冷机组的空冷系统(3)。

3.根据权利要求1所述的空冷机组调频提效系统，其特征在于，所述储气室(8)为盐穴、压缩空气储罐或矿井。

4.根据权利要求1所述的空冷机组调频提效系统，其特征在于，所述换热器组(9)包括若干串联的换热器。

5.根据权利要求4所述的空冷机组调频提效系统，其特征在于，所述换热器的热源为系统余热或空冷机组的高温抽汽。

6.根据权利要求1所述的空冷机组调频提效系统，其特征在于，所述储气室(8)内设置压力传感器。

7.根据权利要求1所述的空冷机组调频提效系统，其特征在于，所述储气室(8)内以及压缩空气透平(5)的出口上均设置温度传感器。

8.根据权利要求1所述的空冷机组调频提效系统，其特征在于，所述储气室(8)的进口上设置进气阀组，储气室(8)的出口上设置出气阀组。

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