[实用新型]一种能够平抑用电峰谷波动的发电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电系统，特别是改进的燃气-蒸汽联合循环发电系统，属发电技术领域。

背景技术

压缩空气蓄能(Compressed Air Energy Storge, CAES)是一种最具发展潜力的大规模蓄能方式，它具有动态响应快、成本低、环境友好等优点。典型的压缩空气蓄能发电系统工作过程如下：在电网用电的低谷时期，使用价格相对便宜且有剩余的电力驱动空气压缩机压缩空气，并将压缩后的高压空气储存在特定的密闭空间（如废旧的矿洞）中。在用电高峰时期，将高压空气与天然气混合燃烧后驱动燃气轮机做功发电。 

燃气-蒸汽联合循环发电系统具有高效低耗、启动快、调节灵活、可用率高、投资省、建设周期短及环境污染小等优点，燃气-蒸汽联合循环机组不仅可以用作紧急备用电源和调峰, 还被用来带基本负荷和中间负荷。

现有的压缩空气蓄能与燃气-蒸汽联合循环发电系统只是简单的利用燃气轮机或余热锅炉的排气余热，并不能充分合理地将两者有机地结合在一起，从而影响了整个发电系统的运行效率。

实用新型内容

本实用新型用于解决上述已有技术之缺陷、提出一种能够平抑用电峰谷波动的发电系统，它能够综合利用余热锅炉的低品位排气余热、空气在压缩过程的压缩热及压缩空气在空气透平膨胀后的低温排气冷量，提出一体化集成的压缩空气蓄能与燃气-蒸汽联合循环发电系统，该方案既可以提高系统的运行效率，又可以提高系统运行的灵活性，并能进一步提高电网的调峰性能。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种能够平抑用电峰谷波动的发电系统，它包括由依次连接的电动机、空气压缩机、大型储气室构成的压缩空气蓄能系统；由空气透平驱动的空气透平发电系统；燃气轮机发电系统；蒸汽轮机发电系统；储热装置和储冷装置；所述大型储气室为空气透平发电系统和燃气轮机发电系统提供压缩空气，所述储热装置吸收空气压缩机的排气显热并通过给水换热器加热蒸汽轮机发电系统的给水；所述储冷装置从空气透平的低温排气获取冷量并与蒸汽轮机发电系统的凝汽器进行热交换。

上述能够平抑用电峰谷波动的发电系统，所述蒸汽轮机发电系统包括蒸汽轮机和由蒸汽轮机驱动的与燃气轮机同轴连接的发电机，所述蒸汽轮机的排汽口依次经凝汽器、凝结水泵、低压回热加热器、除氧器、给水泵、给水加热器、高压回热加热器、余热锅炉接蒸汽轮机的进汽口。

上述能够平抑用电峰谷波动的发电系统，所述燃气轮机发电系统包括燃烧室和燃气轮机，所述燃烧室的压缩空气入口接大型储气室，燃烧室的排气口直接与燃气轮机进口连接，所述燃气轮机的排气管道与余热锅炉连接，燃气轮机驱动与蒸汽轮机同轴连接的发电机。

上述能够平抑用电峰谷波动的发电系统，所述空气透平设置多级，各级空气透平的低温排气分别进入储冷装置内换热，在各级透平的进气管道上均设置有换热器，各换热器布置在余热锅炉的尾部烟道。

上述能够平抑用电峰谷波动的发电系统，所述空气压缩机设置多级，各级空气压缩机出口的压缩空气分别进入储热装置中换热。

上述能够平抑用电峰谷波动的发电系统，所述大型储气室采用废旧的矿洞。

本实用新型将压缩空气蓄能系统与燃气-蒸汽联合循环发电系统有机结合在一起，在用电低谷时利用电能驱动空气压缩机，并将压缩空气的间冷热利用于燃气-蒸汽联合循环机组的回热系统；在用电高峰时，使用高压空气驱动空气透平与燃气轮机做功发电，并利用空气透平的低温排气与凝汽器换热，冷却蒸汽轮机发电系统的蒸汽轮机排汽。该系统不但实现了空气压缩与膨胀环节能量的优化利用，提高了燃气-蒸汽联合循环的热经济性，而且还有效的提高电网的调峰性能。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中各标号清单为：1、电动机，2、低压压气机，3、高压压气机，4、储热装置，5、大型储气室，6、高压换热器，7、高压空气透平，8、低压空气透平，9、低压换热器，10、储冷装置，11、空气透平发电机，12、凝汽器，13、冷却循环泵，14、凝结水泵，15、燃烧室，16、燃气轮机，17、蒸汽轮机，18、余热锅炉，19、发电机，20、低压回热加热器，21、除氧器，22、给水泵，23、给水换热器，24、高压回热加热器，25、加热循环泵。

具体实施方式