[发明专利]可调峰储能的闭式微型燃气轮机循环系统及其操作方法

说明书

本发明公开了一种可调峰储能的闭式微型燃气轮机循环系统及其操作方法，所述系统包括压气机、第一换热器、第一储热罐、第二换热器、第二储热罐、储气罐、第三换热器、透平和燃烧器；其中，压气机与第一换热器、第二换热器的第一进口相连通；第一换热器的第一出口与储气罐的进口相连通；储气罐的出口和第二换热器的第一出口与第三换热器的第一进口相连通；第三换热器的第一出口与透平的进口相连通；透平用于驱动发电机发电；透平的出口与压气机的进口相连通；第一储热罐和第二储热罐用于储能；燃烧器用于提供高温燃气。本发明的燃气轮机循环系统，可以提升燃料适应性，并实现能量的综合利用和调峰储能功能。

技术领域

本发明属于储能技术领域，涉及燃气轮机循环系统领域，特别涉及一种可调峰储能的闭式微型燃气轮机循环系统及其操作方法。

背景技术

燃气轮机具有质量轻、体积小、功率大、启动快、热效率高、可靠性高和寿命长等优点，对保护国防与能源安全、改善能源结构和实现环境可持续发展具有重要意义。

现有的常规燃气轮机循环尚存在一些不足，具体包括：

1)对燃料清洁度要求较高，适应性低；

2)只能依赖于外界输入热量，而无法对外输出冷量实现能量的综合利用；

3)只能在用电高峰时提供电力支撑，无法在用电低谷时进行储能，帮助电网调峰。

基于上述分析，亟需开发一种新型的燃气轮机循环系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调峰储能的闭式微型燃气轮机循环系统及其操作方法，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的燃气轮机循环系统，可以提升燃料适应性，并实现能量的综合利用和调峰储能功能。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种可调峰储能的闭式微型燃气轮机循环系统，包括：压气机、第一换热器、第一储热罐、第二换热器、第二储热罐、储气罐、第三换热器、透平和燃烧器；

其中，所述压气机的第一出口与所述第一换热器的第一进口相连通，所述压气机的第二出口与所述第二换热器的第一进口相连通；所述第一换热器的第一出口与所述储气罐的进口相连通；所述储气罐的出口和所述第二换热器的第一出口均通过第一连通管道与所述第三换热器的第一进口相连通；所述第三换热器的第一出口与所述透平的进口相连通；所述透平用于驱动发电机发电；所述透平的出口与所述压气机的进口相连通；

所述第一储热罐的进口与所述第一换热器的第二出口相连通，所述第一储热罐的出口与所述第一换热器的第二进口相连通；所述第二储热罐的进口与所述第二换热器的第二出口相连通，所述第二储热罐的出口与所述第二换热器的第二进口相连通；

所述燃烧器的进口用于通入燃料和空气，所述燃烧器的出口与所述第三换热器的第二进口相连通。

本发明的进一步改进在于，所述储气罐的出口和所述第二换热器的第一出口还通过第二连通管道与所述透平的进口相连通；其中，所述第一连通管道上设置有第一控制阀，所述第二连通管道上设置有第二控制阀。

本发明的进一步改进在于，还包括：第一预热换热器模块，用于通过所述透平的排气对通入所述燃烧器的空气进行预热，将预热后的空气输入所述燃烧器，将换热后的排气输入所述压气机；第二预热换热器模块，用于将所述透平的排气预热后输入所述压气机。

本发明的进一步改进在于，所述第一预热换热器模块包括：第四换热器和第五换热器；

所述透平的出口经第三连通管道依次与所述第四换热器的热流通道、所述第五换热器的热流通道、所述压气机的进口相连通；

所述第五换热器的冷流通道经所述第四换热器的冷流通道与所述燃烧器的空气入口相连通。