[发明专利]一种用于电站调峰和污泥干化储能的装置系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于电站调峰和污泥干化储能的装置系统和方法，所述装置系统包括燃烧发电单元、污泥干化单元和焚烧单元；所述燃烧发电单元中汽轮机的出口与污泥干化单元连接；所述污泥干化单元的出口与焚烧单元的入口连接；所述焚烧单元中余热锅炉的出口与污泥干化单元循环连接。所述方法采用所述装置系统，抽取汽轮机的部分蒸汽进行污泥干化处理。本发明提供的装置系统可以利用污泥干化工序储存火电机组多余的能量，完成电站调峰，并且调峰范围较宽，不会影响电站锅炉的稳定燃烧，本发明提供的方法操作简单，提供了污泥干化蒸汽来源的可选方式，为污泥干化提供了可行的能量来源，并且能量利用率高。

技术领域

本发明涉及电力系统调峰及储能技术领域，具体涉及一种用于电站调峰和污泥干化储能的装置系统和方法。

背景技术

近年来，风电和光伏等新能源装机容量迎来了爆发式增长。而最大负荷用电量增速不高，远远低于新能源装机增速。为了使发电容量匹配用电需求，只能要求火力发电担负起电网调峰的任务。如果仅通过降低燃料量的方式进行调峰，在火电机组发电量降低到一定程度后，将会影响锅炉的稳定燃烧。此时，只能通过将多余能量转化为电能以外形式的能量实现进一步的调峰。

城市污泥的产量逐年升高，污泥中含有大量有毒有害的难降解物质，污泥得不到规范化处理将直接给水体、土壤和大气带来二次污染，对生态环境构成严重威胁。污泥焚烧是最“彻底”的污泥处理方式，不仅处理速度快，而且减量化程度高，能源可再利用，是一种相对比较可行的污泥处理方式。城市污泥原料一般具有较高的含水率，需要提前经过污泥干化降低含水率后才能进行焚烧处理。而污泥干化这一过程需要从外界吸收较多的能量，以使湿污泥中的水分加速蒸发排出。

CN206291201U公开了一种煤气调峰电站，该电站在用电峰谷时，通过减少燃煤的用量，并且将煤气化产生的煤气和燃煤一起供给燃气轮机燃烧发电，该调峰方法调峰范围十分有限，处理成本较高，并且会影响锅炉的稳定燃烧。

CN107021603A公开了一种低能耗的污泥热干化系统，该系统通过增设蒸汽锅炉、蒸汽气水分离器、蒸气压缩机等对湿污泥进行干化，设备费用昂贵，经济性不高。

因此，开发一种可以有效降低火电机组的发电量，并且能够实现能量的综合利用的调峰系统和方法具有重要意义。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种用于电站调峰和污泥干化储能的装置系统和方法，与现有技术相比，本发明提供的装置系统结构简单，可以降低火力发电机组的发电量，同时可以将多余的能量通过污泥干化的方式进行存储。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于电站调峰和污泥干化储能的装置系统，所述装置系统包括燃烧发电单元、污泥干化单元和焚烧单元；所述燃烧发电单元中汽轮机的出口与污泥干化单元连接；所述污泥干化单元的出口与焚烧单元的入口连接；所述焚烧单元中余热锅炉的出口与污泥干化单元循环连接。

本发明中，通过燃烧发电单元、污泥干化单元和焚烧单元相互配合，可以实现电站调峰和污泥干化储能，并且调峰范围大，能量利用率高。本发明中，通过将燃烧发电单元中汽轮机的出口与污泥干化单元连接，可以将汽轮机中过量的蒸汽输送至污泥干化单元，减少了火力发电机组的发电量，完成了电站调峰，并且不会影响电站锅炉的稳定性；同时，过量的蒸汽进入污泥干化单元，对湿污泥进行干化处理，从而降低污泥的含水率，本发明利用污泥干化这一步骤储存了火电机组调峰时多余的能量，污泥干化又是城市污泥焚烧处理过程必要的一环，不会造成能源的浪费。本发明中，通过将焚烧单元中余热锅炉的出口与污泥干化单元循环连接，可以使焚烧产生的余热经余热锅炉产生蒸汽，再次回到污泥干化单元进行污泥干化，实现能量的高效回收利用。本发明提供的装置系统相较于传统的火力发电调峰系统而言，调峰范围更宽，且不会影响火力发电机组的稳定运行，处理成本低廉，并且可以实现污泥的干化处理和储能，能量利用率更高。