[发明专利]一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法及系统

权利要求书

1.一种CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，包括生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)、CaO高温储热子系统(Ⅱ)以及电力消纳子系统(Ⅲ)；生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)通过CaO高温储热子系统(Ⅱ)与电力消纳子系统(Ⅲ)耦合：用电高峰时段，来自CaO储罐(9)的高温CaO喷入生物质燃烧发电系统(Ⅰ)的热烟气中，高温CaO吸收烟气中的CO₂并释放热量，生物质烟气热量额外增加，能够产生更多热量，蒸汽量随之增加，通过汽轮机发电量也随之增加；高温CaO吸收CO₂生成CaCO₃，经分离进入CaCO₃储罐(10)；用电低谷或者发生弃风现象时段，使用CaCO₃分解电热炉(11)，将来自CaCO₃储罐(10)的CaCO₃分解为CaO和CO₂，高温CaO进入CaO储罐(9)，CO₂经余热利用降温，封存得到纯净的CO₂；CaCO₃分解电热炉(11)由电力驱动，用于消纳风电或其它富余电力。

2.根据权利要求1所述CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，所述的生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)工作方法是：生物质燃料投入生物质燃烧炉(1)内，生物质燃料与经过空气预热器(7)预热后的热空气相接触并在生物质燃烧炉(1)中进行燃烧反应，生物质燃烧炉(1)的四周布置有水冷壁管道，来自汽机的给水经过尾部受热面(6)加热后就通入生物质燃烧炉(1)的水冷壁管道，被燃烧反应放出的热量加热成饱和蒸汽通入碳酸化炉(4)的过热管道中；燃烧反应生成的烟气被通入烟气混合器(2)中，烟气混合器(2)中的烟气包括两部分：一部分是来自生物质燃烧炉(1)的烟气；另一部分是反应系统尾部处经过除尘器(8)除尘后排出的烟气，抽取部分排出烟气作为再循环烟气通入烟气混合器(2)中，循环量根据混合烟气温度设定，烟气混合器(2)中可以布置水冷受热面或过热蒸汽受热面；这两部分烟气混合后形成的混合烟气温度比来自生物质燃烧炉(1)的烟气温度低，使来自生物质燃烧炉(1)的烟气中的K₂O、Na₂O等碱性金属化合物以固态的形式存在；再将烟气混合器(2)中的混合烟气通入旋风除尘器(3)中排灰，脱除K₂O、Na₂O等固态碱性金属化合物颗粒。接着将干净的烟气通入碳酸化炉(4)中，在碳酸化炉(4)内布置有各种受热面(过热器、蒸发器等)，正常情况下，干净的烟气经过旋风除尘器(5)后进入尾部受热面(6)，在尾部受热面(6)布置有各种受热面，烟气降温后进入空气预热器(7)；上述所述的各种受热面用于将来自汽轮机的高压给水转变为高压高温蒸汽，再回到汽轮机发电。进入空气预热器(7)的烟气加热空气，将空气加热到较高温度，高温空气进入生物质燃烧炉(1)，烟气降温后称为较低温度的烟气，低温烟气进入除尘器(8)，除尘后的低温烟气，分为两部分，一部分排到大气里，另一部分经过增压风机回到烟气混合器(2)。

3.根据权利要求1或2所述CaO高温储热消纳风电耦合生物质燃烧发电的储能方法，其特征在于，所述CaO高温储热子系统(Ⅱ)、生物质燃烧发电子系统(Ⅰ)工作方法是：将CaO储罐(9)中的高温CaO喷入碳酸化炉(4)吸收烟气中的CO₂生成CaCO₃，释放出额外的热量加热蒸汽，产生更多的电能；将碳酸化炉(4)炉膛中的烟气通入旋风除尘器(5)中进行气固分离，CaCO₃固体在旋风除尘器(5)中被脱除，储存在CaCO₃储罐(10)中；在用电低谷或者发生弃风现象时段通入CaCO₃分解电热炉(11)中加热煅烧，生成高温CaO和CO₂，高温CaO储存在CaO储罐(9)中，实现CaO和CaCO₃的循环利用。