[发明专利]以燃煤布雷顿循环发电为基荷集成风力发电的发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电系统，具体涉及一种以燃煤布雷顿循环发电为基荷集成风力发电的发电系统。

背景技术

我国的电力以煤电为主，改革开放以来经济的腾飞促进了燃煤机组装机容量的迅速增加。煤粉在燃烧过程中会排放出大量的粉尘、氮氧化物、硫氧化物和重金属等污染物以及大量的温室气体，对生态环境造成了极大的不良影响。此外，煤炭是不可再生能源，终究会有枯竭的一天。因此，节能减排是燃煤电厂在其生命周期内必须一直坚持的努力方向。

由于二氧化碳作为工质时的物理和热工特性优异，超临界二氧化碳布雷顿循环成为水蒸气朗肯循环的有力竞争者。研究表明当工质温度高于550℃时，超临界二氧化碳布雷顿循环的热效率会高于相同参数下的水蒸气朗肯循环。如果将超临界二氧化碳布雷顿循环应用在燃煤电厂中，透平入口的工质参数为32MPa/620℃/620℃，发电效率将达到50％，其相对于同样参数下朗肯循环的节能减排效果显著。

风能是一种较为容易利用的清洁的可再生能源，风力发电的大力发展，可以减轻我国环境污染问题，但是由于风能的随机性、波动性等特点造成了电网难以消纳大规模的风电，弃风的现象日益凸显。

如果能够将燃煤布雷顿循环与风力发电耦合起来，一方面可以借助风能这一清洁能源进一步降低发电厂单位输出电量的煤耗，另一方面可以借助燃煤布雷顿循环的可调峰性实现耦合电厂发电量保持平稳，避免因电网无法消纳而出现的弃风现象，但现有公开资料中没有出现将燃煤布雷顿环与风力发电耦合起来的技术。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种以燃煤布雷顿循环发电为基荷集成风力发电的发电系统，该系统能够实现燃煤布雷顿循环发电与风力发电的耦合。

为达到上述目的，本发明所述的以燃煤布雷顿循环发电为基荷集成风力发电的发电系统包括风力发电机组、电加热器、储能压缩机、低压CO₂储罐、主压缩机、高压CO₂储罐、低温回热器、高温回热器、燃煤锅炉及透平；

风力发电机组的输出端与电加热器的电源接口及储能压缩机的电源接口相连接，低压CO₂储罐的工质出口与主压缩机的工质入口及储能压缩机的工质入口相连通，储能压缩机的工质出口经高压CO₂储罐与主压缩机的工质出口通过管道并管后与低温回热器的吸热侧入口相连通，低温回热器的吸热侧出口与高温回热器的吸热侧入口相连通，高温回热器的吸热侧出口与依次经电加热器、燃煤锅炉及透平与高温回热器的放热侧入口相连通，高温回热器的放热侧出口与低温回热器的放热侧入口相连通，低温回热器的放热侧出口与低压CO₂储罐的工质入口及主压缩机的工质入口相连通。

还包括储热器，高压CO₂储罐经储热器与储能压缩机的工质出口及低温回热器的吸热侧入口相连通。

还包括冷凝器，低温回热器的放热侧出口经冷凝器与低压CO₂储罐的工质入口及主压缩机的工质入口相连通。

还包括再压缩机，其中，低温回热器的放热侧出口与冷凝器的入口及再压缩机的工质入口相连通，再压缩机的工质出口与高温回热器的吸热侧入口相连通。

风力发电机组的输出端与储能压缩机的电源接口通过第一输电线路相连接。

风力发电机组的输出端与电加热器的电源接口通过第二输电线路相连接。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的以燃煤布雷顿循环发电为基荷集成风力发电的发电系统在工作时，通过电加热器及储能压缩机将燃煤布雷顿循环与风力发电耦合起来，从而借助风能这一清洁能源进一步降低发电厂单元输出电量的煤耗，另一方面可以借助燃煤布雷顿循环的可调峰性实现耦合电厂发电量保持平稳，避免因电网无法消纳而出现的弃风现象。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为风力发电机组、2为电加热器、3为燃煤锅炉、4为透平、5为冷凝器、6为主压缩机、7为低温回热器、8为再压缩机、9为高温回热器、10为低压CO₂储罐、11为储能压缩机、12为储热器、13为高压CO₂储罐、14为第一输电线路、15为第二输电线路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：