[发明专利]一种基于机炉解耦的储能系统

说明书

一种基于机炉解耦的储能系统，包括，主蒸汽管道、高压旁路管道、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、锅炉再热器、炉外解耦再热器、储能模块；储能模块由高温换热器、低温换热器、高温熔盐罐、低温熔盐罐构成；高温换热器切换连接高压旁路管道或锅炉给水管道；低温换热器切换连接再热蒸汽或锅炉给水管道；熔盐与通入的蒸汽或给水进行热交换，利用蒸汽加热低温熔盐或利用高温熔盐加热给水；具备上下调峰的双向灵活性运行功能，同时兼备机炉解耦特有的大容量供热/供汽功能，使得火电厂在峰谷两端收益；可按公用系统设计成大容量储能系统，从而将火电厂形成低投资、高效率、大容量的调峰中心，更好满足电网面临的新能源发展和电网稳定性之间的协调需求。

技术领域

本发明属于火力发电厂灵活性调峰领域，能满足电网大幅度、长时间的上下调峰需求，且可以实现极高的储能效率，可用于所有再热式机组，不受供热/非供热工况的限制，属于当下新型电力系统，具体涉及一种基于机炉解耦的储能系统。

背景技术

双碳背景下，绿电装机逐步增大，火电必将从原来的发电为主转向为调节电源，不仅根据需求进行供热供汽，同步兼顾不同时段上下双向调峰，这就要求火电的灵活性运行能力要加强，从而满足电网的整体调度。

在火电灵活性改造领域，目前要求深调的幅度越来越大，现有其他技术很难兼顾供热、供汽、深调幅度大等需求，在前申请的基于机炉深度解耦的申请系统可基本满足以上需求，同时做到全域解耦灵活性调峰(CN202210456418.8、CN202210899872.0、CN202221002037.4、CN202221980318.7)，系统中叠加了熔盐储热系统，主要用于纯凝工况的深度调峰，其工艺是加热中排蒸汽使其温度升高实现二次再热，以此达到系统具备一定上调峰能力。由于放热过程中通过加热中排蒸汽进入低压缸作功，其放热上调峰作功发电能力与下调峰储热能力并不能相匹配，限制了上下双向调峰的应用灵活性。

发明内容

本发明针对在先系统进行改进，提出了新的系统：可把完成机炉解耦后多余的蒸汽(若有对外供汽或者供热，指的是抛去供汽供热后的蒸汽)进行蓄热，蓄热后的热量通过释放于本机(或临机)给水，替代原有高加抽汽，这样可体现为主蒸汽富裕(或高加蒸汽少抽)，以此增加电网上调峰调度顶峰能力。

一种基于机炉解耦的储能系统，包括，主蒸汽管道、高压旁路管道、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、锅炉再热器、炉外解耦再热器、储能模块；高压旁路管道从主蒸汽管道引出，主蒸汽管道连接汽轮机高压缸；其特征在于，

炉外再热旁路设置于高压缸出口与中压缸进口之间，中间串接炉外解耦再热器，将高压缸排汽加热后进入中压缸。

再热器再循环管路设置于再热器热端出口与再热器冷端入口之间，再热器再循环管路上串接安装炉外解耦再热器；

炉外再热旁路中的蒸汽与再热器再循环管路中的蒸汽在炉外解耦再热器内进行热交换；

再热器再循环管路中安装有蒸汽喷射器系统；高压旁路管道与蒸汽喷射器系统的动力蒸汽入口相连接；再热器再循环管路与蒸汽喷射器系统的吸入蒸汽口相连接；蒸汽喷射器系统的排蒸汽口与再热器冷端入口相连接；

储能模块由高温熔盐罐、高温换热器、低温换热器、低温熔盐罐构成；高温换热器切换连接高压旁路管道或锅炉给水管道，低温换热器切换连接再热器再循环管路或锅炉给水管道；高温换热器、低温换热器中熔盐与通入的蒸汽或给水产生热交换，利用蒸汽加热低温熔盐或利用高温熔盐加热给水。

本发明的有益效果是：

实现了技术突破：本系统将熔盐储能从现有的“蒸汽能-电能-熔盐储能-再发电”三个步骤减少为“蒸汽能-熔盐储热-再发电”两个步骤，避免了将蒸汽能转化为电能时的巨大冷端损失，实现了高效熔盐储能；由于蒸汽压力高，熔盐温差大，用盐量降低，可在合理造价内将锅炉低负荷时段全流量蒸汽储存(机组0冷端损失)；可将熔盐加热至＞310℃的高温区以满足顶峰需求(只有高温熔盐才具有顶峰发电能力)；储能效率高达91％。