[发明专利]一种供应黑启动电源的液态压缩空气储能调峰系统及方法

说明书

本发明涉及一种供应黑启动电源的系统及方法，为解决现有燃煤机组黑启动问题，提供一种供应黑启动电源的液态压缩空气储能调峰系统及方法，包括燃煤发电机组、第一开关、第二开关，以及依次连接的空气压缩机、制冷膨胀机、气液分离装置、空气储罐、升压泵、加热器、空气膨胀机和第二发电机；燃煤发电机组中的第一发电机通过主变压器与对外供电端相连，通过厂用变压器与厂用电端相连；第一开关的一端与第二发电机相连，另一端与主变压器相连；第二开关一端与第二发电机相连，另一端与厂用变压器相连。

【技术领域】

本发明属于黑启动技术领域，涉及一种供应黑启动电源的系统及方法，尤其是一种供应黑启动电源的液态压缩空气储能调峰系统及方法。

【背景技术】

黑启动是指整个系统因故障停电后，不依赖系统外电源的帮助，通过系统内具有自启动能力的机组先行启动，然后带动无自启动能力的机组，逐渐扩大系统供电范围，最终实现整个系统恢复供电的过程。

燃煤发电厂黑启动是指由于系统或本厂故障造成火力发电厂全厂停电后机组的恢复启动。发电厂全厂停电事故是电力系统的重大恶性事故，一旦发生全厂停电事故，将会给企业和社会带来巨大的经济损失。因此，燃煤发电厂设计黑启动能力，不仅是电厂在全厂失电情况下安全生产自救的必要措施，也是电网可靠稳定运行的需求。

【发明内容】

本发明的目的在于解决现有燃煤机组黑启动问题，提供一种供应黑启动电源的液态压缩空气储能调峰系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种供应黑启动电源的液态压缩空气储能调峰系统，包括燃煤发电机组、第一开关、第二开关、厂用变压器，以及依次连接的空气压缩机、制冷膨胀机、气液分离装置、空气储罐、升压泵、加热器、空气膨胀机和第二发电机；

所述燃煤发电机组中的第一发电机通过主变压器与对外供电端相连，通过厂用变压器与厂用电端相连。

所述第一开关的一端与第二发电机相连，另一端与主变压器相连；

所述第二开关一端与第二发电机相连，另一端与厂用变压器相连；

空气在所述空气压缩机被加压后，进入制冷膨胀机膨胀放热，在气液分离装置中完成液态空气与气态空气的分离，液态空气存储在空气储罐中，完成液态压缩空气储能过程；当对外释能发电时，空气储罐中液态空气经升压泵加压后进入加热器升温，再进入空气膨胀机膨胀做功，驱动第二发电机发电。

本发明进一步的改进在于：

所述燃煤发电机组包括依次连接的锅炉、高压缸、中压缸和低压缸；

所述锅炉出口新蒸汽进入高压缸做功后，返回锅炉进行二次加热，再依次进入中压缸和低压缸膨胀做功。

还包括依次连接的凝汽器、凝结水泵、低压加热器组、给水泵和高压加热器组；

所述燃煤发电机组中低压缸的排汽进入凝汽器冷凝后，依次经过凝结水泵、低压加热器组、给水泵、高压加热器组升温升压后，返回锅炉。

所述空气压缩机为一级空气压缩机或多级空气压缩机。

所述空气膨胀机为一级空气膨胀机或多级空气膨胀机。

一种供应黑启动电源的液态压缩空气储能调峰方法，包括以下步骤：

对外供电运行时，第一发电机通过主变压器对外供电，空气储罐中液态空气经升压泵加压后进入加热器升温，再进入空气膨胀机膨胀做功，驱动第二发电机发电，闭合第一开关，断开第二开关，第二发电机通过主变压器对外供电；

其中，储能运行时，空气在所述空气压缩机中被加压后，进入制冷膨胀机膨胀放热，在气液分离装置中完成液态空气与气态空气的分离，液态空气存储在空气储罐中；