[发明专利]一种火电机组蒸汽储热与LNG冷能联合调峰系统及使用方法

说明书

本发明公开了一种火电机组蒸汽储热与LNG冷能联合调峰系统及使用方法，锅炉过热器、高压缸、中压缸、低压缸、第一发电机、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器、蒸汽储热换热器、高温储罐、高温泵。本发明在火电机组与LNG储罐之间增加储热装置和二氧化碳发电装置，在用电低谷期将汽轮机部分蒸汽抽出加热熔盐储存热量，火电机组实现降负荷运行，在用电高峰期，利用蒸汽抽汽加热的熔盐作为二氧化碳发电装置的二氧化碳热源，利用LNG储罐内LNG由液态变为气态过程中的冷能作为做功后的二氧化碳冷源，实现发电循环，增加机组出力。该系统即能实现火电机组灵活性调峰运行，又能完成LNG冷能的回收，增加了能源利用效率。

技术领域

本发明涉及一种火电机组调峰系统，具体是一种火电机组蒸汽储热与LNG冷能联合调峰系统及使用方法。

背景技术

为了减少弃风弃光现象的发生，需要提升火电机组运行的灵活性。利用蒸汽抽汽加热熔盐储热是实现火电机组灵活性调节的有效方法之一。储热过程通过加热熔盐实现机组降负荷运行；释热时，若将储存的热量释放至原热力系统，会影响机组的爬坡速率及运行的安全性，如何使储存的热量安全释放是亟需解决的问题。据文献报道，LNG储罐内的LNG温度为-162℃左右，在使用储罐内的LNG时，需要将液态的LNG转换为气态，其温度接近于常温，单位质量的LNG由-162℃至常温蕴含冷能巨大。若此部分能量与火电机组储热结合，将大大提高能源利用的综合效率。

本发明提出了一种火电机组蒸汽储热与LNG冷能联合调峰系统。在火电机组与LNG储罐之间增加储热装置和二氧化碳发电装置，使蒸汽储热和LNG冷能同时被利用。火电机组运行时，将部分蒸汽抽出加热熔盐进行储热，抽汽过程中进入汽轮机蒸汽量减少，火电机组负荷降低，为可再生能源进网提供了空间；释热过程中，利用高温熔盐加热二氧化碳发电系统的二氧化碳推动膨胀机和发电机做功，增加机组出力，实现了火电机组调峰的功能。同时，LNG作为做功后的二氧化碳冷却介质，实现了LNG冷能的回收。因此，本发明公布了一种火电机组蒸汽储热与LNG冷能联合调峰系统，实现了多种能量的双重利用，提升了火电机组运行的灵活性。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种火电机组蒸汽储热与LNG冷能联合调峰系统，在火电机组与LNG储罐之间增加储热装置和二氧化碳发电装置，利用机组降负荷时的蒸汽储热，作为二氧化碳发电装置的热源，LNG供气过程中的冷能作为二氧化碳发电装置的冷源，实现了火电机组降负荷运行和释热过程增加机组出力，机组调峰能力增加。在此过程中，完成了LNG冷能的回收。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种火电机组蒸汽储热与LNG冷能联合调峰系统，其特征在于，包括：锅炉过热器、高压缸、中压缸、低压缸、第一发电机、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵、高压加热器、蒸汽储热换热器、高温储罐、高温泵、低温储罐、低温泵、二氧化碳蒸发器、二氧化碳过热器、膨胀机、第二发电机、冷凝器、LNG储罐、二氧化碳增压泵和锅炉再热器。

作为本发明进一步的方案：所述锅炉过热器出口分为两路，一路连接所述高压缸入口，所述高压缸出口连接所述锅炉再热器入口，所述锅炉再热器出口依次连接所述中压缸、所述低压缸和所述凝汽器，所述凝汽器出口依次连接所述凝结水泵、所述低压加热器、所述除氧器、所述给水泵、所述高压加热器和所述锅炉过热器；

所述锅炉过热器出口另一路连接所述蒸汽储热换热器汽侧入口，所述蒸汽储热换热器汽侧出口连接所述所述凝汽器；

所述高压缸、所述中压缸、所述低压缸和所述第一发电机同轴连接；

所述高压缸级间抽汽与所述高压加热器汽侧入口连接，所述高压加热器汽侧出口与所述除氧器连接；

所述中压缸级间抽汽与所述除氧器连接；

所述低压缸级间抽汽与所述低压加热器汽侧入口连接，所述低压加热器汽侧出口与所述凝汽器连接。