[发明专利]一种氢储能太阳能燃煤耦合灵活发电系统及运行方法

摘要

本发明公开了一种氢储能太阳能燃煤耦合灵活发电系统及运行方法，该系统包括通过太阳能集热装置、储热介质与给水换热器、一级、二级给水调节阀耦合太阳能热发电的燃煤发电系统以及包含整流开关、电解制氢槽、储氧罐、储氢罐、氢氧燃料电池、逆变开关等的氢储能系统；通过一级、二级给水调节阀调节流过太阳能蓄热装置的储热介质换热的给水流量，保证最大化利用太阳能，降低煤耗量；通过计算太阳辐照引起的发电功率变化，控制电解制氢槽和氢氧燃料电池的运行，快速抵消太阳辐照变化引起的系统发电功率波动，实现输送给电网的功率稳定，解决弃光问题；本发明能大幅提高机组快速变负荷和宽负荷运行能力，对原有燃煤发电机组结构改造程度小，投资小，经济性好。

主权项

1.一种氢储能太阳能燃煤耦合灵活发电系统，其特征在于：包括耦合太阳能热发电的燃煤发电机组热力系统和氢储能系统：其中，/n所述耦合太阳能热发电的燃煤发电机组热力系统包括依次连接的锅炉(1)、汽轮机高压缸(2)、汽轮机中低压缸(3)、凝汽器(4)、凝结水泵(5)、低压加热器(6)、除氧器(7)、给水泵(8)、二级高压加热器(9)和一级高压加热器(10)；还包括储热介质与给水换热器(11)、太阳能集热装置(12)、一级给水调节阀(13)、二级给水调节阀(14)和发电机(15)；储热介质与给水换热器(11)的储热介质入口与太阳能集热装置(12)的储热介质出口通过管道相连通，储热介质出口与太阳能集热装置(12)的储热介质入口通过管道相连通；储热介质与给水换热器(11)的给水入口通过一级给水调节阀(13)与二级高压加热器(9)的水工质入口相连通，还通过二级给水调节阀(14)与一级高压加热器(10)的水工质入口相连通；储热介质与给水换热器(11)的给水出口通过管道与一级高压加热器(10)的给水出口相连通；锅炉(1)的过热蒸汽出口与汽轮机高压缸(2)的入口相连通；锅炉(1)的给水入口和一级高压加热器(10)的给水出口相连通；汽轮机高压缸(2)的蒸汽出口通过锅炉(1)与汽轮机中低压缸(3)进汽口相连通；汽轮机高压缸(2)的第一级抽汽出口和一级高压加热器(10)的蒸汽入口通过管道相连通；汽轮机中低压缸(3)的第一级抽汽出口与二级高压加热器(9)的蒸汽入口通过管道相连通，第二级抽汽出口与除氧器(7)的蒸汽入口通过管道相连通，第三级抽汽出口与低压加热器(6)的蒸汽入口通过管道相连通；汽轮机中低压缸(3)的蒸汽出口与凝汽器(4)的进气口相连通；凝汽器(4)的水工质出口通过凝结水泵(5)与低压加热器(6)的水工质入口相连通；低压加热器(6)的水工质出口与除氧器(7)的水工质入口相连通；/n所述氢储能系统包括依次相连的整流开关(16)、整流单元(17)、电解制氢槽(18)、储氢罐(19)、氢氧燃料电池(21)和逆变单元(22)和逆变开关(23)，还包括储氧罐(20)、氢气入口调节阀(24)、氧气入口调节阀(25)、氢气出口调节阀(26)和氧气出口调节阀(27)；整流单元(17)的交流侧与发电机(15)的输出侧通过整流开关(16)相连通；电解制氢槽(18)的电解端与整流单元(17)的直流侧通过电解电极相连通；电解制氢槽(18)的氢气出口与储氢罐(19)的氢气入口通过氢气入口调节阀(24)相连通；电解制氢槽(18)的氧气出口与储氧罐(20)的氧气入口通过氧气入口调节阀(25)相连通；储氢罐(19)的氢气出口与氢氧燃料电池(21)的氢气入口通过氢气出口调节阀(26)相连通；储氧罐(20)的氧气出口与氢氧燃料电池(21)的氧气入口通过氧气出口调节阀(27)相连通；氢氧燃料电池(21)的电能输出端与逆变单元(22)的直流侧相连通；逆变单元(22)的交流侧通过逆变开关(23)与电网相连通。/n