[发明专利]一种耦合火电机组的压缩空气储能系统及方法

说明书

本申请的目的在于提出一种耦合火电机组的压缩空气储能系统及方法，改善了调峰效果和供热效果，具有使用可操作性强、调峰供热能力强、储能效率高等特点，解决了压缩空气储能耦合火电机组中，具有运行过程中运行参数不稳定、火电机组出力波动大、低参数运行下供热能力不足等技术缺陷。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种耦合火电机组的压缩空气储能系统及方法。

背景技术

随着新能源大规模利用，储能已成为全球能源转型进程中不可或缺的环节。尤其在大规模新能源基地等场景下，更需要大规模、长时、高效、低成本储能技术支撑。在众多储能技术中，普遍认为压缩空气储能系统显然是最具竞争力的大规模电力储能技术路线之一。相关技术中提出了压缩空气储能系统包括空气压缩单元、存储压缩空气的储气室和压缩空气做功单元，其中压缩空气储能耦合火电机组中，具有运行过程中运行参数不稳定、火电机组出力波动大、低参数运行下供热能力不足等问题。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种耦合火电机组的压缩空气储能系统及方法，改善了调峰效果和供热效果，具有使用可操作性强、调峰供热能力强、储能效率高等特点，解决了压缩空气储能耦合火电机组中，具有运行过程中运行参数不稳定、火电机组出力波动大、低参数运行下供热能力不足等技术缺陷。

为达到上述目的，根据本申请的第一个方面提出的一种耦合火电机组的压缩空气储能系统，包括：

压缩空气储能子系统；其在储能阶段压缩空气生成高压空气，并在释能阶段将高压空气输出并发电做功；

火电机组；其包括发电供热子单元和熔盐循环子单元；所述熔盐循环子单元与所述压缩空气储能子系统换热连接，用于在所述压缩空气储能子系统的储能阶段回收高压空气的压缩热并生成蒸汽，并在所述压缩空气储能子系统的释能阶段利用蒸汽向高压空气提供热量；所述发电供热子单元与所述熔盐循环子单元连接，所述发电供热子单元利用所述熔盐循环子单元产生的蒸汽做功发电和/或加热热网来水。

在一些实施例中，所述发电供热子单元包括低压做功组件和热网组件；其中所述低压做功组件和所述热网组件分别与所述熔盐循环子单元的蒸汽输出端连接。

在一些实施例中，所述发电供热子单元还包括储热装置，所述储热装置包括与所述热网组件连接用于存储热水的热水罐；其中所述热水罐与所述熔盐循环子单元换热连接。

在一些实施例中，所述热水罐与所述熔盐循环子单元之间设置辅汽联箱；其中所述辅汽联箱与所述热水罐换热连接。

在一些实施例中，所述熔盐循环子单元包括设置在熔盐循环回路上的熔盐冷罐、电加热器、熔盐热罐、熔盐换热器；其中熔盐换热器包括第一熔盐/水换热器和第二熔盐/水换热器；其中所述第一熔盐/水换热器和所述第二熔盐/水换热器均设置在所述熔盐热罐和所述熔盐冷罐之间。

在一些实施例中，所述压缩空气储能子系统包括内部存储高压空气的储气室；其中所述储气室的输入端和输出端分别连接空气压缩单元和透平发电单元；所述空气压缩单元压缩空气生成高压空气；高压空气在所述透平发电单元膨胀做功发电。

在一些实施例中，所述压缩空气储能子系统还包括换热组件；其中所述换热组件中包括第一换热器组和第二换热器组；其中所述第一换热器组分别与所述空气压缩单元和所述第一熔盐/水换热器换热连接；所述第二换热器组分别与所述透平发电单元和所述第二熔盐/水换热器换热连接。

在一些实施例中，所述火电机组还包括疏水分离器，其与所述熔盐循环子单元连接，对所述熔盐循环子单元输出的与压缩空气储能子系统换热后的蒸汽进行气液分离。

在一些实施例中，凝结水通过凝结水输送管路通入所述第一换热器组中，用于对高压空气热交换；其中所述热水罐的输入端与所述凝结水输送管路连通。