[发明专利]一种电力调峰燃气热电联产余热回收装置及方法

说明书

本发明涉及一种电力调峰燃气热电联产余热回收装置及方法，该装置包括设置在电厂内部的中心城区供热系统和外送区域供热系统，两系统均由高温蓄热罐、低温蓄热罐、汽水换热器、热泵机组、烟气换热器以及阀门等附件组成。该方法通过不同的阀门开关组合，调节该装置运行方式，使其分别运行在电负荷低谷时段和电负荷高峰时段。本发明实现了冬季燃气热电联产电厂的热电解耦，在保证中心城区原有热网供热能力不变的情况下，回收烟气全热，增加的供热能力外送至新增供热区域，同时大幅增加燃气电厂冬季的电力调峰能力，减少“弃风”现象。本发明还使得中心城区热网仍按照原供热方式运行，只需要对外送区域的末端热力站进行大温差换热机组的改造或新建，减少改造或新建费用。

技术领域

本发明涉及一种换热装置及方法，具体涉及一种利用蓄热技术与燃气热电联产及电厂余热回收相结合的电力调峰燃气热电联产余热回收装置及方法，属于能源动力与技术领域。

背景技术

我国北方地区是风能富集地区，主要集中在内蒙古和甘肃北部、黑龙江和吉林东部以及辽东半岛沿海、青藏高原、三北地区的北部和沿海。这些地区的风电迅速发展，其装机容量逐年增长。然而，风电出力具有随机性和反负荷性，给电网调峰带来极大难度。风电开发集中在三北地区，当地用电负荷小，消纳能力不足，同时电网建设落后，风电外送难，以上现状导致严重的“弃风”现象。

目前，我国冬季热电联产采用“以热定电”的运行方式，在保证供热的前提下，热电联产机组的电力调节能力丧失。在冬季，特别是夜间，风力丰富而电网负荷处于低谷时段，为了让更多的风电上网，电网在冬季不得不开始调度热电联产电厂，形成了电力平衡和热力平衡相互驱离的矛盾局面。

我国北方地区冬季雾霾严重，供热是造成雾霾加剧的重要原因。受环保因素影响，各地纷纷进行“煤改气”，导致天然气消费量大幅增加。但天然气大规模应用的同时，面临的问题也更加突出，包括供气紧张、供热成本大幅提高、排放大量氮氧化物等。因此应提高天然气的利用效率，特别是供热效率，对天然气的余热进行充分挖潜，“吃干榨净”。回收烟气全热是提高天然气供热效率的主要方式，烟气余热回收潜力巨大，若排烟温度降低至20℃，可使供热效率提升15-20％。在冬季天然气气源紧缺的情况下，可以利用电锅炉或空气源热泵、地源热泵等各类热泵系统消耗电厂的低谷电量供热，从而保障电厂的供热出力不变，缓解天然气“气荒”引起的电厂供热能力不足问题。

回收烟气全热需要在热力站进行大温差改造，以降低热网回水温度，但现状中心城区的很多老旧热力站空间狭小，不具备改造条件，利用中心城区原有热网回收烟气余热难度较大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种利用热泵以及蓄热罐与燃气热电联产相结合的电力调峰燃气热电联产余热回收装置及方法，以实现烟气全热回收基础上增加燃气热电联产机组的电力调峰能力。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种电力调峰燃气热电联产余热回收装置，其特征在于，该装置包括设置在电厂内部的中心城区供热系统和外送区域供热系统；