CN111608890A - 一种火力发电厂空气储能***及方法 - Google Patents

一种火力发电厂空气储能***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种火力发电厂空气储能***，负荷检测设备、空气压缩设备、压力容器和锅炉，所述锅炉为电厂所用发电锅炉，所述空气压缩设备在电网负荷底时供电启动，所述负荷检测设备用于检测电网用电负荷，所述空气压缩设备用于外界空气压缩，所述压力容器用于储存空气，所述锅炉利用压缩后空气所储存的内能进行燃烧发电。一种火力发电厂空气储能方法，包括：负荷检测设备检测电网用电负荷；电网检测负荷低时，抽取外界空气并压缩；将压缩后的空气冷却后储存；电网检测负荷高时，释放压缩后的冷却空气并对空气进行升温；将升温后的空气导入发电用的锅炉中替代锅炉鼓风机加压空气。能够解决能效将会降低、经济性会变差、安全性也会降低的问题。

Description

一种火力发电厂空气储能***及方法
技术领域
本发明涉及一种储能***，具体涉及一种火力发电厂空气储能***及方法。
背景技术
一般而言，火力发电厂的发电功率在一定段时间内为固定的，要调整发电厂的发电功率需要提前进行调整，而供电地区所需电量每一时间会不断变化，在电网负荷低的时候，由于发电厂发电量不能及时调整，而发电厂所产生的电能也不能储存，机组在变负荷运行情况下，电能会产生损耗，其能效将会降低、经济性会变差、安全性也会降低。
发明内容
鉴于目前储能***存在的上述不足，本发明提供一种火力发电厂空气储能***及方法，能够解决能效将会降低、经济性会变差、安全性也会降低的问题。问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种火力发电厂空气储能***，所述火力发电厂空气储能***包括负荷检测设备、空气压缩设备、压力容器和锅炉，所述空气压缩设备、压力容器和锅炉依次通过气体管道连接，所述锅炉为电厂所用发电锅炉，所述空气压缩设备在发电厂电网负荷底时供电启动，所述负荷检测设备用于检测电网用电负荷，所述空气压缩设备用于抽取外界空气并压缩，所述压力容器用于储存压缩后的空气，所述锅炉利用压缩后空气所储存的内能替代锅炉鼓风机加压空气。
依照本发明的一个方面，所述空气压缩设备与压力容器连通的气体管道上设置有冷却器。
依照本发明的一个方面，所述压力容器与锅炉连通的气体管道上设置有调节阀和闸阀，所述负荷检测设备通过电路连接并控制调节阀和闸阀。
依照本发明的一个方面，所述火力发电厂空气储能***还包括鼓风机，所述鼓风机设置在连接锅炉的气体管道上。
依照本发明的一个方面，所述鼓风机上设置有消音器。
依照本发明的一个方面，所述压力容器与锅炉连通的气体管道上设置有加热器。
一种火力发电厂空气储能方法，所述火力发电厂空气储能方法包括：
通过负荷检测设备检测电网用电负荷；
电网检测负荷低时，利用火电厂发电的电能抽取外界空气并压缩；
将压缩后的空气冷却后储存；
电网检测负荷高时，释放压缩后的冷却空气并对空气进行升温；
将升温后的空气导入发电用的锅炉替代鼓风机加压空气。
依照本发明的一个方面，所述火力发电厂储能方法还包括利用鼓风机牵引升温后的空气导入锅炉内。
依照本发明的一个方面，所述电网检测负荷高时，释放压缩后的冷却空气并对空气进行升温具体为，当电网检测负荷高时，利用火力发电厂所产生的电能驱动加热器，通过加热器使得空气升温。
依照本发明的一个方面，所述将压缩的空气冷却后储存具体为，通过火力发电厂所产生电能驱动制冷器，冷却压缩后的空气，并导入压力储存设备进行储存。
本发明实施的优点：
本发明提供所述火力发电厂空气储能***包括负荷检测设备、空气压缩设备、压力容器和锅炉，所述空气压缩设备、压力容器和锅炉依次通过气体管道连接，所述锅炉为电厂所用发电锅炉，所述空气压缩设备在发电厂电网负荷底时供电启动，所述负荷检测设备用于检测电网用电负荷，所述空气压缩设备用于抽取外界空气并压缩，所述压力容器用于储存压缩后的空气，所述锅炉利用压缩后空气所储存的内能进行发电。一种火力发电厂空气储能方法，所述火力发电厂空气储能方法包括：通过负荷检测设备检测电网用电负荷；电网检测负荷低时，利用火电厂发电的电能抽取外界空气并压缩；将压缩后的空气冷却后储存；电网检测负荷高时，释放压缩后的冷却空气并对空气进行升温；将升温后的空气导入发电用的锅炉替代锅炉鼓风机加压空气。能够解决能效将会降低、经济性会变差、安全性也会降低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的一种火力发电厂空气储能***的结构示意图；
图2为本发明所述的一种火力发电厂空气储能方法的流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，所述火力发电厂空气储能***包括负荷检测设备、空气压缩设备1、压力容器3和锅炉5，所述空气压缩设备1、压力容器4和锅炉5依次通过气体管道连接，所述锅炉5为电厂所用发电锅炉，所述空气压缩设备1在发电厂电网负荷底时供电启动，所述负荷检测设备用于检测电网用电负荷，所述空气压缩设备1用于抽取外界空气并压缩，所述压力容器2用于储存压缩后的空气，所述锅炉5利用压缩后空气所储存的内能进行发电。
在实际使用中，所述负荷检测设备安装在发电厂总输出电路上，所述负荷检测设备通过电路连接并控制空气压缩设备1，所述空气压缩设备1在发电厂电网负荷底时供电启动。
在实际使用中。在电网负荷低的时候储能，利用电能将空气压缩存于压力容器，调节阀与闸阀关闭。在用电高峰期的时候输出能量，将高压空气释放，代替锅炉风机加压空气进入锅炉，实现了电能的储存，有效的节约了能源，由于电网供电减少，提高了电网的安全性能。
在实际使用中，负荷检测设备已被公开为现有技术，故在本文中不作详细公开。
在本实施例中，所述空气压缩设备1与压力容器3连通的气体管道上设置有冷却器2。
在实际使用中，对压缩后的空气冷却能够提高其压缩效率(热胀冷缩)，提高压力容易的储存率。
在本实施例中，所述压力容器3与锅炉5连通的气体管道上设置有调节阀和闸阀6，所述负荷检测设备通过电路连接并控制调节阀和闸阀6。
在实际使用中，当电网负荷过高时，打开闸阀使得本压缩空气涌入锅炉中进行发电，提高发电效率，调节阀用于调节压缩空气涌入锅炉的速率，进而调节发电效率，使得发电量和电网负荷处于相应水平。
在本实施例中，所述火力发电厂空气储能***还包括鼓风机7，所述鼓风机7设置在连接锅炉5的气体管道上。
在本实施例中，所述鼓风机8上设置有消音器10。
在本实施例中，所述压力容器3与锅炉4连通的气体管道上设置有加热器5。
在实际使用中，锅炉内由燃煤或者燃烧其他材料和加热的空气进行混合燃烧，通过加热能够使得压缩后的空气升温。
本发明实施的优点：
本发明提供一种火力发电厂空气储能***，所述火力发电厂空气储能***包括负荷检测设备、空气压缩设备1、压力容器3和锅炉5，所述空气压缩设备1、压力容器3和锅炉5依次通过气体管道连接，所述空气压缩设备1上设置有空气进口9，所述锅炉5为电厂所用发电锅炉，所述负荷检测设备安装在发电厂总输出电路上，所述负荷检测设备通过电路连接并控制空气压缩设备1，所述空气压缩设备1在发电厂电网负荷底时供电启动。能够解决能效将会降低、经济性会变差、安全性也会降低的问题。对压缩后的空气冷却能够提高其压缩效率(热胀冷缩)，提高压力容易的储存率。当电网负荷过高时，打开闸阀使得本压缩空气涌入锅炉中进行发电，提高发电效率，调节阀用于调节压缩空气涌入锅炉的速率，进而调节发电效率，使得发电量和电网负荷处于相应水平。由于压缩空气进入锅炉后的方向不确定，因此需要鼓风机引导，鼓风机的噪音一般较高，提高消音器减少噪音。锅炉内由燃煤或者燃烧其他材料加热和的空气进行驱动，通过加热能够使得压缩后的空气升温。
实施例2：
如图2所示，一种火力发电厂空气储能方法，所述火力发电厂空气储能方法包括：
S1:通过负荷检测设备检测电网用电负荷；
在实际使用中，负荷检测设备安装在火力发电厂的输电总电路上，由于负荷检测设备已被公开为现有技术，故在本文件不作详细公开
S2:电网检测负荷低时，利用火电厂发电的电能抽取外界空气并压缩；
在实际使用中，锅炉内由燃煤或者燃烧其他材料和加热的空气进行混合燃烧，通过加热能够使得压缩后的空气升温。
S3:将压缩后的空气冷却后储存；
在实际使用中，所述将压缩的空气冷却后储存具体为，通过冷却器冷却压缩后的空气，并导入压力储存设备进行储存。
S4:电网检测负荷高时，释放压缩后的冷却空气并对空气进行升温；
在实际使用中，所述电网检测负荷高时，释放压缩后的冷却空气并对空气进行升温具体为，当通过负荷检测设备检测电网负荷高时，通过加热器使得空气升温。
S5:将升温后的空气导入发电用的锅炉中进行发电。
本发明实施的优点：
本发明提供一种火力发电厂空气储能***，所述火力步骤发电厂空气储能***包括负荷检测设备、空气压缩设备、压力容器和锅炉，所述空气压缩设备、压力容器和锅炉依次通过气体管道连接，所述空气压缩设备上设置有空气进口，所述锅炉为电厂所用发电锅炉，所述负荷检测设备安装在发电厂总输出电路上，所述负荷检测设备通过电路连接并控制空气压缩设备，所述空气压缩设备在发电厂电网负荷底时供电启动能够解决能效将会降低、经济性会变差、安全性也会降低的问题。对压缩后的空气冷却能够提高其压缩效率(热胀冷缩)，提高压力容易的储存率。当电网负荷过高时，打开闸阀使得本压缩空气涌入锅炉中进行发电，提高发电效率，调节阀用于调节压缩空气涌入锅炉的速率，进而调节发电效率，使得发电量和电网负荷处于相应水平。锅炉内由燃煤或者燃烧其他材料和加热的空气进行混合燃烧，通过加热能够使得压缩后的空气升温。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种火力发电厂空气储能***，其特征在于：所述火力发电厂空气储能***包括负荷检测设备、空气压缩设备、压力容器和锅炉，所述空气压缩设备、压力容器和锅炉依次通过气体管道连接，所述锅炉为电厂所用发电锅炉，所述空气压缩设备在发电厂电网负荷底时供电启动，所述负荷检测设备用于检测电网用电负荷，所述空气压缩设备用于抽取外界空气并压缩，所述压力容器用于储存压缩后的空气，所述锅炉利用压缩后空气所储存的内能替代锅炉鼓风机加压空气。
2.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能***，其特征在于：所述空气压缩设备与压力容器连通的气体管道上设置有冷却器。
3.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能***，其特征在于：所述压力容器与锅炉连通的气体管道上设置有调节阀和闸阀，所述负荷检测设备通过电路连接并控制调节阀和闸阀。
4.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能***，其特征在于：所述火力发电厂空气储能***还包括鼓风机，所述鼓风机设置在连接锅炉的气体管道上。
5.根据权利要求4所述的一种火力发电厂空气储能***，其特征在于：所述鼓风机上设置有消音器。
6.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能***，其特征在于：所述压力容器与锅炉连通的气体管道上设置有加热器。
7.一种火力发电厂空气储能方法，所述火力发电厂空气储能方法包括：
通过负荷检测设备检测电网用电负荷；
电网检测负荷低时，利用火电厂发电的电能抽取外界空气并压缩；
将压缩后的空气冷却后储存；
电网检测负荷高时，释放压缩空气并对空气进行升温；
将升温后的空气导入发电用的锅炉中进行燃烧发电。
8.根据权利要求7所述的一种火力发电厂空气储能方法，其特征在于：所述火力发电厂储能方法还包括利用鼓风机加压空气导入锅炉内。
9.根据权利要求7所述的一种火力发电厂空气储能方法，其特征在于：所述电网检测负荷高时，释放压缩空气并对空气进行升温具体为，当电网检测负荷高时，释放压缩空气，通过加热器使得空气升温。
10.根据权利要求7所述的一种火力发电厂空气储能方法，其特征在于：所述将压缩的空气冷却后储存具体为，压缩后的空气，通过冷却器冷却，并导入压力储存设备进行储存。
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