[发明专利]一种背压式汽轮机驱动的液态压缩空气储能调峰系统

说明书

本发明公开了一种背压式汽轮机驱动的液态压缩空气储能调峰系统，将燃煤发电机组与液态压缩空气储能系统相耦合，液态压缩空气储能系统空气压缩机采用背压式小汽轮机驱动，小汽轮机进汽汽源取自机组热再蒸汽，排汽用于对外工业供汽。与热再蒸汽减温减压对外供汽相比，实现了对抽汽能量的合理梯级利用，避免了减温减压所造成的能量浪费。背压式小汽轮机驱动空气压缩机运转，完成液态压缩空气储能系统空气压缩过程，降低储能系统电耗。

【技术领域】

本发明属于热能综合利用技术领域，涉及一种背压式汽轮机驱动的液态压缩空气储能调峰系统。

【背景技术】

为应对化石燃料逐渐枯竭以及由其引发的环境问题，近年来以风能、太阳能为代表的可再生能源发电发展迅猛。具有波动性、随机性的可再生能源发电大规模并网，对电网削峰填谷、安全稳定运行水平提出了更高要求。建设大规模储能装置，提升电力系统运行灵活性及安全性，是解决新能源高比例消纳问题的有效途径。

目前，大规模储能技术主要有抽水蓄能、压缩空气储能、电化学储能。其中，抽水蓄能技术已非常成熟，且效率较高，但选址条件严苛、建设周期长；电化学储能存在寿命短、工业污染等问题；压缩空气储能技术具有寿命长、环境污染小、运行维护费用低等特点，具备规模化推广应用潜力。特别是液态压缩空气储能技术，通过将空气深冷液化实现压缩空气的液态存储，大幅缩小储存容积，极大地提升了系统储能密度。但常规液态压缩空气储能系统整体储能效率较低、运行成本较高。

【发明内容】

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种背压式汽轮机驱动的液态压缩空气储能调峰系统，本发明通过燃煤发电机组与液态压缩空气储能系统的耦合，采用机组抽汽余压驱动背压式小汽轮机，带动液态压缩空气储能系统空气压缩机运转。实现对抽汽能量的合理梯级利用，降低压缩空气储能系统电耗，提升系统整体运行效率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种背压式汽轮机驱动的液态压缩空气储能调峰系统，包括：

燃煤发电机组，所述燃煤发电机组包括锅炉和汽轮机组，汽轮机组的中压缸进汽与液态压缩空气储能系统相连，高压缸、中压缸、低压缸驱动第一发电机发电；

液态压缩空气储能系统，所述液态压缩空气储能系统包括背压式汽轮机以及至少一级空气压缩机，背压式汽轮机的汽源来自锅炉的再热蒸汽；背压式汽轮机驱动空气压缩机，空气压缩机的压缩空气出口连接制冷膨胀机，制冷膨胀机出口连接气液分离装置，气液分离装置的气体出口连接空气压缩机的入口，液体出口连接空气储罐；空气储罐的出口连接升压泵，升压泵出口通过至少一级空气加热器与至少一级空气膨胀机相连；空气膨胀机驱动第二发电机发电。

本发明进一步的改进在于：

所述空气加热器和空气膨胀机的数量相同。

所述汽轮机组包括高压缸，高压缸的排汽口连接锅炉的再热器进口，再热蒸汽出口分为两路，一路连接中压缸的进汽口，另一路连接背压式汽轮机的进汽口，中压缸的排汽口连接低压缸进汽口。

所述锅炉再热器出口通过阀门与背压式汽轮机相连。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过燃煤发电机组与液态压缩空气储能发电系统的耦合，实现供热抽汽能量的合理梯级利用，避免了抽汽直接减温减压外供所造成的能量浪费。与常规液态压缩空气储能系统相比，本发明利用蒸汽余压驱动背压式小汽轮机带动空气压缩机运转，有效降低了储能系统电耗。提升了燃煤发电机组耦合液态压缩空气储能系统的整体运行效率。

【附图说明】