[发明专利]一种燃煤锅炉底渣余热储存利用一体化的系统及方法

说明书

本发明提供的一种燃煤锅炉底渣余热储存利用一体化的系统及方法，包括冷渣器和渣仓，其中，冷渣器与燃煤锅炉的排渣口连接，冷渣器的出口连接渣仓的入口，炉渣作为储热介质存储在渣仓的内腔中；渣仓的顶部设置有热源入口和热源出口；其底部设置有冷源入口和冷源出口，其中，渣仓的热源出口和冷源入口连接供热管网；渣仓的热源入口与布置在燃煤锅炉的蒸汽管路上的汽轮机低压缸的抽汽口连接；渣仓的冷源出口与布置在燃煤锅炉的循环水管路上的回热器连接；该系统大幅度降低储热系统初投资成本，这为燃煤机组的余热深度利用及发电侧储能系统“热电解构”提供了新的方案。

技术领域

本发明属于煤电领域,具体涉及一种燃煤锅炉底渣余热储存利用一体化的系统。

背景技术

2018年全国可再生能源发电量为1.87万亿千瓦时，占全部发电量比重为26.7％，弃风率7％、弃光率3％、弃水率5％，尤其是冬季供暖期，装机占比很高的供热火电机组因为供热导致可再生发电的上网空间非常有限，提升火电厂运行灵活性迫在眉睫。开展火电灵活性、提升电源调峰能力，可有效破解可再生能源消纳问题。将达到1亿千瓦以供热量大的火电企业，可考虑安装大型储热装置，当热电机组降低出力时，输出热量补齐热力缺额；当热电机组增加出力时，储存富裕热量，实现“热电解耦”运行。

大规模储热装置在工程应用领域主要可分为液体显热储存和固体显热储存。两者均具有投资成本高、难以维护等缺点。对于燃煤电站，其自身已建有多种储存设施，如储气罐、储水罐、渣仓、灰仓等。如储热系统直接利用燃煤电站已有储存设施，将大幅度降低储热装置投资成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃煤锅炉底渣余热储存利用一体化的系统及方法，解决了现有的在解决火电灵活性、提升电源调峰能力问题时提供的大规模储热装置，存在的投资成本高、难以维护的缺点。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种燃煤锅炉底渣余热储存利用一体化的系统，包括冷渣器和渣仓，其中，冷渣器与燃煤锅炉的排渣口连接，冷渣器的出口连接渣仓的入口，炉渣作为储热介质存储在渣仓的内腔中；渣仓的顶部设置有热源入口和热源出口；其底部设置有冷源入口和冷源出口，其中，渣仓的热源出口和冷源入口连接供热管网；渣仓的热源入口与布置在燃煤锅炉的蒸汽管路上的汽轮机低压缸的抽汽口连接；渣仓的冷源出口与布置在燃煤锅炉的循环水管路上的回热器连接。

优选地，所述渣仓包括保温外壳，所述保温外壳的顶部设置有热源入口和热源出口；其底部设置有冷源入口和冷源出口；所述保温外壳的内腔中布置有换热区。

优选地，所述保温外壳内腔的顶部和底部分别布置有流量分配机构，两个流量分配机构之间布置有换热区；所述换热区内布置有若干个流体管路，并填充有储热介质。

优选地，流体管路为垂直式翅片管或盘旋上升管。

优选地，所述保温外壳的顶部设置有热流体驱动泵；其底部设置有冷流体驱动泵。

优选地，渣仓的底部设置有排渣口。

优选地，冷渣器和渣仓之间设置有链斗机。

一种燃煤锅炉底渣余热储存利用方法，基于所述的一种燃煤锅炉底渣余热储存利用一体化的系统，包括以下步骤：

渣仓、布置在燃煤锅炉的蒸汽管路上的汽轮机低压缸、以及布置在燃煤锅炉的循环水管路上的回热器组成储热开式回路，其中，从汽轮机低压缸中抽取蒸汽送至渣仓的顶部对储热介质进行充热，充热完成后从渣仓的底部排出至回热器；

渣仓和供热管网组成放热闭式回路，其中，供热管网出口的冷水经渣仓底部进入罐体对储热介质进行放热，随后从渣仓顶部排出重新送至供热管网。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：