本發(fā)明涉及固態(tài)電儲(chǔ)熱設(shè)備與電廠耦合系統(tǒng)，具體涉及一種外置式固體蓄熱裝置與火電廠耦合的調(diào)峰系統(tǒng)，本發(fā)明應(yīng)用于火電機(jī)組發(fā)電領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、火電機(jī)組為提高循環(huán)效率采用回?zé)岢槠訜岬姆绞剑黾渝仩t給水溫度，降低凝汽器內(nèi)的冷源損失，從熱力學(xué)第一、第二定律都給出了合理解釋，但回?zé)岢槠黾恿苏羝到y(tǒng)的耗汽率，在鍋爐產(chǎn)汽量相同的情況導(dǎo)致發(fā)電量的減少，限制了用電峰時(shí)的電廠出力，使系統(tǒng)工況調(diào)節(jié)的靈活性變差。在“雙碳”的大背景下，作為能源供應(yīng)領(lǐng)域壓艙石的火電，要為新能源的大規(guī)模并網(wǎng)承擔(dān)更為頻繁的調(diào)峰任務(wù)，因此解決提高火電機(jī)組自身的靈活性為可再生能源消納的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了提高火電機(jī)組自身調(diào)峰靈活性為可再生能源消納的問(wèn)題，進(jìn)而提供的一種外置式固體蓄熱裝置與火電廠耦合的調(diào)峰系統(tǒng)。

2、本發(fā)明為解決上述問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是：

3、一種外置式固體蓄熱裝置與火電廠耦合的調(diào)峰系統(tǒng)，它包括鍋爐、汽輪機(jī)、閥門組、三通閥門組和一組固體電蓄熱裝置；

4、汽輪機(jī)主給水管路出口端與鍋爐入口端連通，鍋爐的蒸汽出口端與汽輪機(jī)進(jìn)汽端連通，汽輪機(jī)回?zé)岢槠某銎送ㄟ^(guò)閥門組與汽輪機(jī)主給水管路連通，三通閥門組安裝在汽輪機(jī)主給水管路上，一組固體電蓄熱裝置通過(guò)氣-水換熱器與汽輪機(jī)主給水管路連接，

5、氣-水換熱器水側(cè)的進(jìn)口端和出口端與汽輪機(jī)主給水管路連通，氣-水換熱器水側(cè)的進(jìn)口端與三通閥門組出口端連通，并通過(guò)三通閥門組控制氣-水換熱器水側(cè)流量，氣-水換熱器氣側(cè)的進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端與固體電蓄熱裝置連通，固體電蓄熱裝置通過(guò)氣-水換熱器與汽輪機(jī)主給水管路換熱。

6、進(jìn)一步地，閥門組包括第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門；

7、汽輪機(jī)出汽端分別通過(guò)第一閥門、第二閥門、第三閥門和第四閥門與汽輪機(jī)回?zé)岢槠苓B通。

8、進(jìn)一步地，三通閥門組包括第一三通閥和第二三通閥；

9、第一三通閥的入口端和一個(gè)出口端與主給水管路連接，第一三通閥的另一個(gè)出口端與氣-水換熱器水側(cè)的進(jìn)口端連通，通過(guò)第一三通閥控制對(duì)應(yīng)換熱器換熱的工作，第二三通閥的入口端和一個(gè)出口端與主給水管路連接，第二三通閥的另一個(gè)出口端與氣-水換熱器水側(cè)的進(jìn)口端連通，通過(guò)第二三通閥控制對(duì)應(yīng)換熱器換熱的工作。

10、進(jìn)一步地，它還包括兩個(gè)變頻風(fēng)機(jī)，每個(gè)變頻風(fēng)機(jī)靠近固體電蓄熱裝置安裝在固體電蓄熱裝置的風(fēng)管上。

11、進(jìn)一步地，它還包括除氧器，除氧器安裝在高、低壓給水管路之中，進(jìn)行熱力除氧。

12、本發(fā)明的有益效果：

13、1、本發(fā)明從火電系統(tǒng)的朗肯循環(huán)及回?zé)嵫h(huán)角度出發(fā)，將回?zé)嵫h(huán)與固體電蓄熱裝置進(jìn)行單相耦合，通過(guò)引入外置儲(chǔ)熱熱源的方式，實(shí)現(xiàn)熱能在火電廠不同時(shí)間下的梯級(jí)利用，不改變鍋爐容量的情況下提升系統(tǒng)效率及靈活性。

14、2、本發(fā)明的技術(shù)方案是將固態(tài)儲(chǔ)熱裝置與火電廠的回?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行耦合，實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組的靈活性改造。在谷段、平段機(jī)組的回?zé)嵫h(huán)正常運(yùn)行，并將多余的電能輸入到固體電蓄熱裝置中，實(shí)現(xiàn)“填谷”；在用電峰時(shí)不再進(jìn)行抽汽回?zé)崞啓C(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行，提升電廠發(fā)電量，將儲(chǔ)熱體內(nèi)熱量通過(guò)風(fēng)機(jī)輸入到鍋爐給水中，滿足給水的額定溫度需求，避免過(guò)熱器超溫。固蓄設(shè)備輸出熱風(fēng)的溫度范圍為100—900℃，滿足鍋爐給水的溫度需求。

15、3、本發(fā)明通過(guò)對(duì)火電站回?zé)嵫h(huán)外置固體電蓄熱裝置，實(shí)現(xiàn)熱量在時(shí)間、空間下的層次化梯級(jí)利用，增加新能源與火電廠谷時(shí)發(fā)電的消納途徑實(shí)現(xiàn)“填谷”，在對(duì)原有電廠盡可能小的改造情況下，提高了機(jī)組運(yùn)行靈活性，以某300mw電廠核算最大發(fā)電能力可提高10％。

技術(shù)特征：

1.一種外置式固體蓄熱裝置與火電廠耦合的調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于：它包括鍋爐(10)、汽輪機(jī)(5)、閥門組、三通閥門組和一組固體電蓄熱裝置(11)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種外置式固體蓄熱裝置與火電廠耦合的調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于：閥門組包括第一閥門(3)、第二閥門(4)、第三閥門(6)和第四閥門(7)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種外置式固體蓄熱裝置與火電廠耦合的調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于：三通閥門組包括第一三通閥(1)和第二三通閥(8)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種外置式固體蓄熱裝置與火電廠耦合的調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于：它還包括兩個(gè)變頻風(fēng)機(jī)(9)，每個(gè)變頻風(fēng)機(jī)(9)靠近固體電蓄熱裝置(11)安裝在固體電蓄熱裝置(11)的風(fēng)管上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種外置式固體蓄熱裝置與火電廠耦合的調(diào)峰系統(tǒng)，其特征在于：它還包括除氧器(2)，除氧器(2)安裝在汽輪機(jī)(5)上。

技術(shù)總結(jié)
一種外置式固體蓄熱裝置與火電廠耦合的調(diào)峰系統(tǒng)，本發(fā)明涉及固態(tài)電儲(chǔ)熱設(shè)備與電廠耦合系統(tǒng)，本發(fā)明的目的是為了提高火電機(jī)組自身調(diào)峰靈活性為可再生能源消納的問(wèn)題，汽輪機(jī)回?zé)岢槠某銎送ㄟ^(guò)閥門組與汽輪機(jī)主給水管路連通，三通閥門組安裝在汽輪機(jī)主給水管路上，一組固體電蓄熱裝置通過(guò)氣?水換熱器與汽輪機(jī)主給水管路連接，氣?水換熱器水側(cè)的進(jìn)口端和出口端與汽輪機(jī)主給水管路連通，氣?水換熱器水側(cè)的進(jìn)口端與三通閥門組出口端連通，并通過(guò)三通閥門組控制氣?水換熱器水側(cè)流量，氣?水換熱器氣側(cè)的進(jìn)風(fēng)端和出風(fēng)端與固體電蓄熱裝置連通，固體電蓄熱裝置通過(guò)氣?水換熱器與汽輪機(jī)主給水管路換熱。本發(fā)明應(yīng)用于火電機(jī)組發(fā)電領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：朱瑞,劉俊良,蘇健,劉長(zhǎng)江,彭秋菊,劉云亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七〇三研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24