[实用新型]发电站

说明书

技术领域

本实用新型总体上涉及发电站（Power Generating Plant或Power Plant），并且更特别地涉及包含热能储存单元以补充或提高蒸汽产生和功率输出的发电站，例如联合循环发电站。

背景技术

在其中从燃气涡轮机生成的废气能量用于为蒸汽涡轮机提供动力的联合循环发电站的典型操作中，从发电站生成的功率输出将取决于一天中的时期和与其关联的负荷。例如，在凌晨时段，对能量的需求通常低于一天中的其它时期，并且因此联合循环发电站将以最小发电站衰减负荷操作。当对能量的需求从这些凌晨时段增加时，联合循环发电站将使功率输出斜升到基本负荷。在一天中将有某些时间对能量的需求达到峰值。在这些峰值需求时期期间，联合循环发电站的热效率将减小，原因是功率输出增加以满足峰值负荷。一些联合循环发电站利用管道燃烧（Duct firing）来生成附加功率输出以满足这些峰值需求时期期间对能量的增加需求。管道燃烧固有地是低效的发电方法，因此联合循环发电站将以欠理想的热效率操作。

实用新型内容

根据本实用新型的一方面，提供一种发电站。在本实用新型的该方面中，所述发电站包括蒸汽涡轮机和将工作流体供应到所述蒸汽涡轮机的蒸汽生成源。所述发电站还包括储存储热工作介质的储热单元，所述储热工作介质配置成将热能排放到从所述蒸汽生成源供应的工作流体中以补充由所述蒸汽涡轮机进行的发电。所述储热单元包括包含处于冷状态的储热工作介质的冷罐和包含处于已加热状态的储热工作介质的热罐。所述发电站也包括热交换器，所述热交换器与所述蒸汽涡轮机、所述蒸汽生成源和所述储热单元流动连通，所述热交换器促进所述储热单元中的储热工作介质和从所述蒸汽生成源供应到所述蒸汽涡轮机的工作流体之间的热能的直接热传递。

其中，在充装操作模式下所述冷罐中的储热工作介质供应到所述热交换器，从而促进从所述蒸汽生成源供应的工作流体和储热工作介质之间的热能的直接热传递以产生经加热的储热工作介质。

其中，在所述充装操作模式期间在所述热交换器促进工作流体和储热工作介质之间的热能的直接热传递的同时，所述蒸汽生成源将工作流体供应到所述蒸汽涡轮机。

其中，所述经加热的储热工作介质储存在所述热罐中。

其中，所述蒸汽生成源配置成在储热单元关闭操作模式期间将所有工作流体直接供应到所述蒸汽涡轮机而没有经由所述热交换器与储热工作介质的任何热传递。

其中，在所述储热单元关闭操作模式期间所述热罐中的预定量的储热工作介质供应到所述冷罐中的储热工作介质以抑制所述冷罐中的工作介质的凝固。

其中，所述储热单元中的储热工作介质到由所述蒸汽生成源供应的工作流体中的排放发生在期望在峰值需求时期期间提高蒸汽产生和来自所述蒸汽涡轮机的功率输出的情况下。

其中，所述储热单元中的储热工作介质到由所述蒸汽生成源供应的工作流体中的排放发生在期望通过提供到供电网的能量以抵消电网上的任何频率减小的情况下。

其中，所述储热工作介质包括无机盐。

在本实用新型的另一方面中，提供一种联合循环发电站。在本实用新型的该方面中，所述联合循环发电站包括配置成生成电能的、以顶部热动力循环操作的顶循环热力发动机。所述联合循环发电站还包括配置成生成附加电能的、以底部热动力循环操作的底循环热力发动机，所述底循环热力发动机包括蒸汽生成源，所述蒸汽生成源利用由所述顶循环热力发动机产生的废气能量生成工作流体到达蒸汽涡轮机以用于生成附加电能。所述联合循环发电站也包括储存储热工作介质的储热单元，所述储热工作介质配置成将热能排放到所述底循环热力发动机的工作流体中以补充附加电能的发电，其中所述储热单元包括包含处于冷状态的储热工作介质的冷罐和包含处于已加热状态的工作介质的热罐。所述联合循环发电站还包括至少一个热交换器，所述至少一个热交换器与所述底循环热力发动机和所述储热单元流动连通。所述至少一个热交换器促进所述储热单元中的储热工作介质和在所述底循环热力发动机中使用的工作流体之间的热能的直接热传递。

其中，在充装操作模式下所述冷罐中的储热工作介质供应到所述至少一个热交换器，从而促进在所述底循环热力发动机中使用的工作流体和储热工作介质之间的热能的直接热传递以产生经加热的储热工作介质。

其中，在所述充装操作模式期间在所述至少一个热交换器促进所述底循环热力发动机的工作流体和储热工作介质之间的热能的直接热传递的同时，所述蒸汽生成源将工作流体供应到所述蒸汽涡轮机。

其中，所述经加热的储热工作介质储存在所述热罐中。