[发明专利]一种用于燃气轮机联合循环发电机组的压缩空气储能系统

权利要求书

1.一种用于燃气轮机联合循环发电机组的压缩空气储能系统的控制方法，该系统至少包括一燃气轮机联合循环发电机组、一热回收单元、一压缩空气储能单元和一变频启动单元，所述变频启动单元包括一电动机和一与所述电动机配套设置的变频器，其特征在于，

--所述燃气轮机联合循环发电机组，至少包括一燃气轮机装置和一双轴伸发电机，其中，

所述燃气轮机装置至少包括依次布置的压气机、燃烧室、透平、减速齿轮箱，所述透平一端与所述压气机传动连接、另一端与所述减速齿轮箱的输入端传动连接，所述减速齿轮箱的输出端与所述双轴伸发电机的一端传动连接，所述双轴伸发电机的另一端设置一第一离合器；

所述压气机的进气口与大气连通、出气口通过管路与所述燃烧室的高压空气进口连通，所述燃烧室的高温燃气出口与所述透平的进气口连通，所述透平的排气口与大气连通；

所述热回收单元，至少包括一冷水罐、一热水罐、一第一换热器和一第二换热器，其中，

所述冷水罐的出水口通过管路依次经一第一开关阀、所述第一换热器的冷侧、一第二开关阀后与所述热水罐的进水口连通，

所述热水罐的出水口通过管路依次经一第三开关阀、所述第二换热器的热侧、一第四开关阀与所述冷水罐的进水口连通；

所述冷水罐与热水罐之间还设置一直接连通管路，所述直接连通管路上至少设置一第五开关阀，当所述第五开关阀开启后，所述热水罐内的热水被输送至所述冷水罐中；

所述压缩空气储能单元，至少包括一空气压缩机和一储气装置，其中，

所述空气压缩机包括第一输入轴和第二输入轴，并配备有进口可调导叶装置，所述第一输入轴通过一第二离合器与所述电动机传动连接，所述第二输入轴通过所述第一离合器与所述双轴伸发电机的另一端传动连接；

所述空气压缩机的进气口与大气连通、排气口通过管路经所述第一换热器的热侧、一第一控制阀后与所述储气装置的进气口连通，所述空气压缩机的排气口上还连通设置一退喘放气管路，所述退喘放气管路上设有一退喘放气阀；

所述储气装置的排气口通过管路依次经一节流阀、所述第二换热器的冷侧、一第二控制阀后与所述燃烧室的高压空气进口连通；

所述第一离合器、第二离合器均为设置有锁止装置的SSS离合器，当输入转速低于输出转速时，离合器分离，当输入转速与输出转速相同时，离合器自动啮合；

所述热回收单元，用于在低谷电能时，将压缩空气储能单元产生的压缩热利用循环水储存起来，并在用电高峰时，加热储气装置节流阀后气体，提高系统热效率；

在所述燃气轮机联合循环发电机组运行过程中，通过所述压缩空气储能单元进行调峰，具体为：

在启动所述空气压缩机前，将其进口可调导叶装置设置为全关状态，将所述退喘放气阀设置为全开状态，将所述第一控制阀、第二控制阀设置为全关状态，将所述第一离合器设置为脱开状态，将所述第二离合器设置为啮合状态；

当所述空气压缩机准备就绪后，通过所述变频器启动所述电动机并逐渐提升其转速，当所述空气压缩机的转速达到所述燃气轮机联合循环发电机组的全速状态时，将所述第一离合器设置为啮合状态，并将其锁止装置设置为锁定状态，将所述第二离合器设置为脱开状态，通过所述变频器逐步降低所述电动机的转速直至停止转动；

当所述空气压缩机达到全速状态后，逐渐开启所述第一控制阀，建立压缩机背压，并逐渐关闭所述退喘放气阀，并调节所述空气压缩机的进口导叶装置，逐步增加所述空气压缩机的负载，使其达到满载状态；

当所述储气装置达到设定压力后，所述空气压缩机进入停机流程，此时，逐渐关闭所述第一控制阀，并逐渐打开所述退喘放气阀，将所述第一离合器的锁止装置由锁定变为解锁状态，脱开所述第一离合器，使得所述空气压缩机的转速逐渐降低直至停止转动。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述变频器为四象限变频器，能够满足特定状况下用电需求。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述储气装置为储气罐、储气管道或废弃盐穴。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述热回收单元中，所述冷水罐与第一换热器冷侧之间的连通管路上、以及所述热水罐与第二换热器热侧之间的连通管路上均设有水泵。