[发明专利]蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统及方法

说明书

本发明公开了一种蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统及方法，包括多个低压加热器、多个高压加热器；燃煤发电机组内低压缸的排汽进入凝汽器换热，经凝结水泵后依次经过多个低压加热器，再依次经过除氧器和给水泵后，依次进入多个高压加热器，再返回燃煤发电机组内的锅炉；燃煤发电机组内高压缸的各段抽汽分别引入各高压加热器；低压缸的各段抽汽分别引入各低压加热器；中压缸的第三级抽汽引入由凝结水泵至除氧器的最后一个低压加热器，第二级抽汽引入除氧器，第一级抽汽引入空气加热器，换热后再进入由除氧器至锅炉的第一个高压加热器。

【技术领域】

本发明属于液态压缩空气储能技术领域，涉及一种液态压缩空气储能调峰系统及方法，尤其是一种可实现蒸汽热量梯级利用的燃煤发电机组耦合液态压缩空气储能调峰系统及方法。

【背景技术】

储能技术是促进可再生能源消纳，保障电网安全稳定运行的有效手段之一。目前，发展较为成熟的储能技术主要有抽水蓄能、压缩空气储能和电化学储能等。其中，压缩空气储能，特别是液态压缩空气储能，具有容量大、成本低、布置位置灵活等优势，是一种具有推广应用前景的大规模储能技术。但液态压缩空气储能系统中涉及空气的气液态转换，热量、冷量传递过程较多，系统的整体运行能效水平较低。

【发明内容】

本发明的目的在于解决现有液态压缩空气储能系统整体运行能效水平较低的问题，提供一种可实现蒸汽热量梯级利用的燃煤发电机组耦合液态压缩空气储能调峰系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

蒸汽热量梯级利用的液态压缩空气储能调峰系统，包括燃煤发电机组、多个低压加热器、多个高压加热器，以及依次连接的空气压缩机、制冷膨胀机、气液分离装置、空气储罐、升压泵、空气加热器、空气膨胀机和第二发电机；

所述燃煤发电机组内低压缸的排汽进入凝汽器换热，经凝结水泵后依次经过多个低压加热器，再依次经过除氧器和给水泵后，依次进入多个高压加热器，再返回燃煤发电机组内的锅炉；

所述燃煤发电机组内高压缸的各段抽汽分别引入各高压加热器；低压缸的各段抽汽分别引入各低压加热器；中压缸的第三级抽汽引入由凝结水泵至除氧器的最后一个低压加热器，第二级抽汽引入除氧器，第一级抽汽引入空气加热器，换热后再进入由除氧器至锅炉的第一个高压加热器；

空气在所述空气压缩机被加压后，进入制冷膨胀机膨胀放热，在气液分离装置中完成液态空气与气态空气的分离，液态空气存储在空气储罐中，完成空气压缩储能；对外释能发电时，空气储罐中液态空气经升压泵加压后进入空气加热器升温，之后进入空气膨胀机膨胀做功，驱动第二发电机发电。

本发明进一步的改进在于：

所述低压加热器设置有四个，包括第一低压加热器、第二低压加热器、第三低压加热器和第四低压加热器；

所述燃煤发电机组内低压缸的第一级抽汽引入第三低压加热器，第二级抽汽引入第二低压加热器，第三级抽汽引入第一低压加热器；

所述燃煤发电机组内中压缸的第三级抽汽引入第四低压加热器。

所述高压加热器设置有三个，包括第一高压加热器、第二高压加热器和第三高压加热器；

所述燃煤发电机组内高压缸的第一级抽汽引入第三高压加热器，第二级抽汽引入第二高压加热器；

所述燃煤发电机组内中压缸的第一级抽汽引入空气加热器，换热后再进入第一高压加热器。

所述燃煤发电机组包括依次连接的锅炉、高压缸、中压缸和低压缸；

所述锅炉出口新蒸汽进入高压缸做功后，返回锅炉进行二次加热，再依次进入中压缸和低压缸膨胀做功，带动第一发电机发电。

所述空气压缩机为一级空气压缩机或多级空气压缩机。