CN218820594U - 基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***，主要包括电站锅炉、汽轮机组、高温熔盐储罐、低温熔盐储罐、蒸汽冷却换热器、蒸汽冷凝换热器、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽发生器、熔盐给水加热器和疏水储罐，当汽轮机组降负荷调峰时，利用电站锅炉的热再蒸汽梯级加热熔盐储热，减少进入汽轮机组的蒸汽流量，当汽轮机组升负荷调峰时，利用高温熔盐放热生产蒸汽对外供汽，增加进入汽轮机组的蒸汽流量，同时回收用户排放的蒸汽疏水为熔盐储能提供给水。本实用新型利用蒸汽梯级加热熔盐储热，利用低温疏水为熔盐放热产汽提供给水，在满足电力调峰要求时，实现了储能调峰过程高品位能的梯级利用，节约了水资源与能源，市场前景广阔。

Description

基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***

技术领域

本实用新型属于热电联产机组发电调峰技术领域，具体涉及基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***，尤其适用于工业供汽的热电联产***。

背景技术

构建以新能源为主体的新型电力***，受制于新能源的随机性、波动性等特性，使得电力***在供需平衡、***调节、稳定特性等方面面临一系列新的挑战。为实现新型电力***负荷平衡，储能将是重要技术手段，特别是如熔盐热储能等一类的长时储能方式，凭借长周期、大容量等特性，可以在更长时间维度上调节新能源发电波动，真正实现电网的“削峰填谷”，是未来的重点发展方向。

现阶段，火力发电是参与电网调峰的重要稳定电源，进一步提升火电机组的灵活性与高效性，对促进新能源消纳，至关重要。然而，针对用于工业供汽的热电联产机组，受制于外界供汽负荷限制，致使热电联产机组电力调峰能力低下，无法满足电网调峰要求。针对现有火电机组利用熔盐储能进行调峰与供汽的技术来说，熔盐储能进行放热生产蒸汽时，所需的给水来源问题，没有提出有效的技术解决措施。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠、基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***，包括电站锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中低压缸和第一发电机，所述电站锅炉的主蒸汽出口与汽轮机高压缸的进汽口连接，所述汽轮机高压缸的排汽口与电站锅炉的冷再蒸汽进口连接，所述电站锅炉的热再蒸汽出口与汽轮机中低压缸的进汽口连接，且在汽轮机中低压缸的进汽口安装有二号阀门，所述汽轮机高压缸与所述汽轮机中低压缸同轴驱动第一发电机做功发电，其特征在于，还包括低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、低温熔盐泵、蒸汽冷凝换热器、蒸汽冷却换热器、背压机、第二发电机、高温熔盐泵、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽发生器、熔盐给水加热器、疏水储罐、给水泵、第一蒸汽用户、第二蒸汽用户、第一疏水循环泵、水水换热器和第二疏水循环泵，所述低温熔盐储罐的熔盐出口与蒸汽冷凝换热器的熔盐进口连接，且在低温熔盐储罐的熔盐出口安装有四号阀门和低温熔盐泵，所述蒸汽冷凝换热器的熔盐出口与蒸汽冷却换热器的熔盐进口连接，所述蒸汽冷却换热器的熔盐出口与高温熔盐储罐的熔盐进口连接，且在高温熔盐储罐的熔盐进口安装有五号阀门，所述蒸汽冷却换热器的蒸汽进口通过热再蒸汽支管与电站锅炉的热再蒸汽出口连接，且在热再蒸汽支管上安装有一号阀门，在蒸汽冷却换热器的蒸汽进口安装有六号阀门，所述蒸汽冷却换热器的蒸汽出口通过第一蒸汽支管和第二蒸汽支管分别与蒸汽冷凝换热器的蒸汽进口和背压机的进汽口连接，且在第一蒸汽支管上安装七号阀门，在第二蒸汽支管上安装有九号阀门，所述背压机驱动第二发电机做功发电，所述背压机的排汽口与工业供汽母管的进汽端连接，且在背压机的排汽口安装有十号阀门，所述汽轮机中低压缸的工业抽汽口通过工业抽汽管与工业供汽母管的进汽端连接，且在工业抽汽管上安装有三号阀门，所述高温熔盐储罐的熔盐出口与熔盐蒸汽过热器的熔盐进口连接，且在高温熔盐储罐的熔盐出口安装有十一号阀门和高温熔盐泵，所述熔盐蒸汽过热器的熔盐出口与熔盐蒸汽发生器的熔盐进口连接，所述熔盐蒸汽发生器的熔盐出口与熔盐给水加热器的熔盐进口连接，所述熔盐给水加热器的熔盐出口与低温熔盐储罐的熔盐进口连接，且在低温熔盐储罐的熔盐进口安装有十二号阀门，所述疏水储罐的出水口与熔盐给水加热器的进水口连接，且在疏水储罐的出水口安装有十三号阀门和给水泵，所述熔盐给水加热器的出水口与熔盐蒸汽发生器的进水口连接，所述熔盐蒸汽发生器的蒸汽出口与熔盐蒸汽过热器的蒸汽进口连接，所述熔盐蒸汽过热器的蒸汽出口与工业供汽母管的进汽端连接，且在熔盐蒸汽过热器的蒸汽出口安装有十四号阀门，所述工业供汽母管的出汽端同时连接有第一蒸汽用户和第二蒸汽用户，且在第一蒸汽用户的进汽口安装有十五号阀门，在第二蒸汽用户的进汽口安装有十六号阀门，所述第二蒸汽用户的疏水出口通过疏水回收管与水水换热器的低温进水口连接，且在第二蒸汽用户的疏水出口安装有十七号阀门和第一疏水循环泵，所述水水换热器的高温进水口与蒸汽冷凝换热器的疏水出口连接，且在蒸汽冷凝换热器的疏水出口安装有八号阀门，所述水水换热器的出水口与疏水储罐的进水口连接，且在疏水储罐的进水口安装有第二疏水循环泵。

进一步的，本实用新型所述水水换热器的低温进水口与出水口之间设置有疏水旁路管，且在水水换热器的低温进水口与出水口分别安装有十九号阀门与二十号阀门，在疏水旁路管上安装有十八号阀门。

进一步的，本实用新型所述蒸汽冷凝换热器与蒸汽冷却换热器之间是串联连接。

进一步的，本实用新型所述熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽发生器与熔盐给水加热器之间是串联连接。

进一步的，本实用新型所述水水换热器是直接接触式换热器。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）本实用新型利用做功后的热再蒸汽来梯级加热熔盐储能进行储热，在满足电力调峰需求的同时，实现了高参数蒸汽的梯级利用，降低了储能调峰过程中高品位热能的消耗，节约了能源；（2）通过回收利用蒸汽用户被排放浪费的蒸汽疏水，并通过储水罐解决疏水的不连续性，满足了熔盐储能进行放热生产蒸汽所需的给水品质与给水流量，又回收利用了具有一定余热的低温蒸汽疏水，节约了水资源与余热资源，具有广阔的市场应用前景。本实用新型通过将蒸汽用户中可回收的低温蒸汽疏水与熔盐储能进行储热时产生的高温蒸汽疏水混合后输送至储水罐进行储存，然后在熔盐储能放热时再利用储水罐为其生产蒸汽来提供给水，既满足了熔盐储能进行放热生产蒸汽所需的给水品质与给水流量，又回收利用了蒸汽用户直接被排放掉的低温蒸汽疏水，节约了水资源与余热资源，市场前景广阔。

附图说明

图1是本实用新型实施例中基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***的示意图。

图中：1-电站锅炉、2-汽轮机高压缸、3-汽轮机中低压缸、4-第一发电机、5-低温熔盐储罐、6-高温熔盐储罐、7-低温熔盐泵、8-蒸汽冷凝换热器、9-蒸汽冷却换热器、10-背压机、11-第二发电机、12-高温熔盐泵、13-熔盐蒸汽过热器、14-熔盐蒸汽发生器、15-熔盐给水加热器、16-疏水储罐、17-给水泵、18-第一蒸汽用户、19-第二蒸汽用户、20-第一疏水循环泵、21-水水换热器、22-第二疏水循环泵、31-一号阀门、32-二号阀门、33-三号阀门、34-四号阀门、35-五号阀门、36-六号阀门、37-七号阀门、38-八号阀门、39-九号阀门、40-十号阀门、41-十一号阀门、42-十二号阀门、43-十三号阀门、44-十四号阀门、45-十五号阀门、46-十六号阀门、47-十七号阀门、48-十八号阀门、49-十九号阀门、50-二十号阀门、51-热再蒸汽支管、52-工业抽汽管、53-第一蒸汽支管、54-第二蒸汽支管、55-工业供汽母管、56-疏水回收管、57-疏水旁路管。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例

参见图1，本实施例中基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***包括电站锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中低压缸3、第一发电机4、低温熔盐储罐5、高温熔盐储罐6、低温熔盐泵7、蒸汽冷凝换热器8、蒸汽冷却换热器9、背压机10、第二发电机11、高温熔盐泵12、熔盐蒸汽过热器13、熔盐蒸汽发生器14、熔盐给水加热器15、疏水储罐16、给水泵17、第一蒸汽用户18、第二蒸汽用户19、第一疏水循环泵20、水水换热器21和第二疏水循环泵22，电站锅炉1的主蒸汽出口与汽轮机高压缸2的进汽口连接，汽轮机高压缸2的排汽口与电站锅炉1的冷再蒸汽进口连接，电站锅炉1的热再蒸汽出口与汽轮机中低压缸3的进汽口连接，且在汽轮机中低压缸3的进汽口安装有二号阀门32，汽轮机中低压缸3的工业抽汽口通过工业抽汽管52与工业供汽母管55的进汽端连接，且在工业抽汽管52上安装有三号阀门33，汽轮机高压缸2与汽轮机中低压缸3同轴驱动第一发电机4做功发电，低温熔盐储罐5的熔盐出口与蒸汽冷凝换热器8的熔盐进口连接，且在低温熔盐储罐5的熔盐出口安装有四号阀门34和低温熔盐泵7，蒸汽冷凝换热器8的熔盐出口与蒸汽冷却换热器9的熔盐进口连接，蒸汽冷却换热器9的熔盐出口与高温熔盐储罐6的熔盐进口连接，且在高温熔盐储罐6的熔盐进口安装有五号阀门35，蒸汽冷却换热器9的蒸汽进口通过热再蒸汽支管51与电站锅炉1的热再蒸汽出口连接，且在热再蒸汽支管51上安装有一号阀门31，在蒸汽冷却换热器9的蒸汽进口安装有六号阀门36，蒸汽冷却换热器9的蒸汽出口通过第一蒸汽支管53和第二蒸汽支管54分别与蒸汽冷凝换热器8的蒸汽进口和背压机10的进汽口连接，且在第一蒸汽支管53上安装七号阀门57，在第二蒸汽支管54上安装有九号阀门39，背压机10驱动第二发电机11做功发电，背压机10的排汽口与工业供汽母管55的进汽端连接，且在背压机10的排汽口安装有十号阀门40，高温熔盐储罐6的熔盐出口与熔盐蒸汽过热器13的熔盐进口连接，且在高温熔盐储罐6的熔盐出口安装有十一号阀门41和高温熔盐泵12，熔盐蒸汽过热器13的熔盐出口与熔盐蒸汽发生器14的熔盐进口连接，熔盐蒸汽发生器14的熔盐出口与熔盐给水加热器15的熔盐进口连接，熔盐给水加热器15的熔盐出口与低温熔盐储罐5的熔盐进口连接，且在低温熔盐储罐5的熔盐进口安装有十二号阀门42，疏水储罐16的出水口与熔盐给水加热器15的进水口连接，且在疏水储罐16的出水口安装有十三号阀门43和给水泵17，熔盐给水加热器15的出水口与熔盐蒸汽发生器14的进水口连接，熔盐蒸汽发生器14的蒸汽出口与熔盐蒸汽过热器13的蒸汽进口连接，熔盐蒸汽过热器13的蒸汽出口与工业供汽母管55的进汽端连接，且在熔盐蒸汽过热器13的蒸汽出口安装有十四号阀门44，工业供汽母管55的出汽端同时连接有第一蒸汽用户18和第二蒸汽用户19，且在第一蒸汽用户18的进汽口安装有十五号阀门45，在第二蒸汽用户19的进汽口安装有十六号阀门46，第二蒸汽用户19的疏水出口通过疏水回收管56与水水换热器21的低温进水口连接，且在第二蒸汽用户19的疏水出口安装有十七号阀门47和第一疏水循环泵20，水水换热器21的高温进水口与蒸汽冷凝换热器8的疏水出口连接，且在蒸汽冷凝换热器8的疏水出口安装有八号阀门38，水水换热器21的出水口与疏水储罐16的进水口连接，且在疏水储罐16的进水口安装有第二疏水循环泵22，水水换热器21的低温进水口与出水口之间设置有疏水旁路管57，且在水水换热器21的低温进水口与出水口分别安装有十九号阀门49与二十号阀门50，在疏水旁路管57上安装有十八号阀门48。

本实施例中，蒸汽冷凝换热器8与蒸汽冷却换热器9之间是串联连接。

本实施例中，熔盐蒸汽过热器13、熔盐蒸汽发生器14与熔盐给水加热器15之间是串联连接。

本实施例中，水水换热器21是直接接触式换热器，来自蒸汽冷凝换热器8的高温疏水与来自第二蒸汽用户19的低温疏水在疏水换热器21中进行直接混合换热后输送至疏水储罐16。

本实施例中，第一蒸汽用户18的蒸汽疏水被继续使用，无蒸汽疏水可回收；第二蒸汽用户19的蒸汽疏水被直接排放，有蒸汽疏水可回收。

本实施例涉及的运行方法如下：

当热电联产机组参与电力调峰且降低发电负荷时：

仅打开并调节一号阀门31、二号阀门32、三号阀门33、四号阀门34、五号阀门35、六号阀门36、七号阀门37、八号阀门38、九号阀门39、十号阀门40、十五号阀门45、十六号阀门46、十七号阀门47、十九号阀门49和二十号阀门50，减少进入汽轮机组做功发电的热再蒸汽流量，将多余的热再蒸汽通过热再蒸汽支管51输送至蒸汽冷却换热器9进行冷却换热，降温后的热再蒸汽一部分进入蒸汽冷凝换热器8进行冷凝换热，另一部分进入背压机10驱动第二发电机11做功发电来替代厂用电，经过背压机10后的低压蒸汽通过工业供汽母管55为第一蒸汽用户18和第二蒸汽用户19供汽，来自低温熔盐储罐5的低温熔盐在低温熔盐泵7的驱动下，依次经过蒸汽冷凝换热器8与蒸汽冷却换热器9被二次加热成高温熔盐，然后输送至高温熔盐泵12进行储存，来自第二蒸汽用户19的低温蒸汽疏水通过疏水回收管56进入水水换热器21，与来自蒸汽冷凝换热器8的高温蒸汽疏水进行混合换热后，再输送至疏水储罐16进行储存，此时，来自汽轮机中低压缸3的工业抽汽通过工业抽汽管52为第一蒸汽用户18和第二蒸汽用户19补充供汽。

当热电联产机组参与电力调峰且升高发电负荷时：

仅打开并调节二号阀门32、十一号阀门41、十二号阀门42、十三号阀门43、十四号阀门44、十五号阀门45、十六号阀门46、十七号阀门47和十八号阀门48，电站锅炉1输出的高参数蒸汽全部进入汽轮机组做功发电，不再利用电站锅炉1产生的蒸汽来对外供汽，此时，来自高温熔盐储罐6的高温熔盐依次经过熔盐蒸汽过热器13、熔盐蒸汽发生器14与熔盐给水加热器15被三级降温后返回至低温熔盐储罐5，来自疏水储罐16的给水先经过熔盐给水加热器15被一级加热后形成高温给水，然后进入熔盐蒸汽发生器14被二级加热后形成饱和蒸汽，再进入熔盐蒸汽过热器13被三级加热后形成过热蒸汽，最后通过工业供汽母管55为第一蒸汽用户18和第二蒸汽用户19供汽，来自第二蒸汽用户19的低温蒸汽疏水通过疏水回收管56与疏水旁路管57直接进入疏水储罐16进行储存。

在本实施例的运行方法中，当热电联产机组参与电力调峰且降低发电负荷时，优先利用背压机10的排汽对外供汽，其次选择汽轮机中低压缸3的工业抽汽对外供汽。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***，包括电站锅炉（1）、汽轮机高压缸（2）、汽轮机中低压缸（3）和第一发电机（4），所述电站锅炉（1）的主蒸汽出口与汽轮机高压缸（2）的进汽口连接，所述汽轮机高压缸（2）的排汽口与电站锅炉（1）的冷再蒸汽进口连接，所述电站锅炉（1）的热再蒸汽出口与汽轮机中低压缸（3）的进汽口连接，且在汽轮机中低压缸（3）的进汽口安装有二号阀门（32），所述汽轮机高压缸（2）与所述汽轮机中低压缸（3）同轴驱动第一发电机（4）做功发电，其特征在于，还包括低温熔盐储罐（5）、高温熔盐储罐（6）、低温熔盐泵（7）、蒸汽冷凝换热器（8）、蒸汽冷却换热器（9）、背压机（10）、第二发电机（11）、高温熔盐泵（12）、熔盐蒸汽过热器（13）、熔盐蒸汽发生器（14）、熔盐给水加热器（15）、疏水储罐（16）、给水泵（17）、第一蒸汽用户（18）、第二蒸汽用户（19）、第一疏水循环泵（20）、水水换热器（21）和第二疏水循环泵（22），所述低温熔盐储罐（5）的熔盐出口与蒸汽冷凝换热器（8）的熔盐进口连接，且在低温熔盐储罐（5）的熔盐出口安装有四号阀门（34）和低温熔盐泵（7），所述蒸汽冷凝换热器（8）的熔盐出口与蒸汽冷却换热器（9）的熔盐进口连接，所述蒸汽冷却换热器（9）的熔盐出口与高温熔盐储罐（6）的熔盐进口连接，且在高温熔盐储罐（6）的熔盐进口安装有五号阀门（35），所述蒸汽冷却换热器（9）的蒸汽进口通过热再蒸汽支管（51）与电站锅炉（1）的热再蒸汽出口连接，且在热再蒸汽支管（51）上安装有一号阀门（31），在蒸汽冷却换热器（9）的蒸汽进口安装有六号阀门（36），所述蒸汽冷却换热器（9）的蒸汽出口通过第一蒸汽支管（53）和第二蒸汽支管（54）分别与蒸汽冷凝换热器（8）的蒸汽进口和背压机（10）的进汽口连接，且在第一蒸汽支管（53）上安装七号阀门（37），在第二蒸汽支管（54）上安装有九号阀门（39），所述背压机（10）驱动第二发电机（11）做功发电，所述背压机（10）的排汽口与工业供汽母管（55）的进汽端连接，且在背压机（10）的排汽口安装有十号阀门（40），所述汽轮机中低压缸（3）的工业抽汽口通过工业抽汽管（52）与工业供汽母管（55）的进汽端连接，且在工业抽汽管（52）上安装有三号阀门（33），所述高温熔盐储罐（6）的熔盐出口与熔盐蒸汽过热器（13）的熔盐进口连接，且在高温熔盐储罐（6）的熔盐出口安装有十一号阀门（41）和高温熔盐泵（12），所述熔盐蒸汽过热器（13）的熔盐出口与熔盐蒸汽发生器（14）的熔盐进口连接，所述熔盐蒸汽发生器（14）的熔盐出口与熔盐给水加热器（15）的熔盐进口连接，所述熔盐给水加热器（15）的熔盐出口与低温熔盐储罐（5）的熔盐进口连接，且在低温熔盐储罐（5）的熔盐进口安装有十二号阀门（42），所述疏水储罐（16）的出水口与熔盐给水加热器（15）的进水口连接，且在疏水储罐（16）的出水口安装有十三号阀门（43）和给水泵（17），所述熔盐给水加热器（15）的出水口与熔盐蒸汽发生器（14）的进水口连接，所述熔盐蒸汽发生器（14）的蒸汽出口与熔盐蒸汽过热器（13）的蒸汽进口连接，所述熔盐蒸汽过热器（13）的蒸汽出口与工业供汽母管（55）的进汽端连接，且在熔盐蒸汽过热器（13）的蒸汽出口安装有十四号阀门（44），所述工业供汽母管（55）的出汽端同时连接有第一蒸汽用户（18）和第二蒸汽用户（19），且在第一蒸汽用户（18）的进汽口安装有十五号阀门（45），在第二蒸汽用户（19）的进汽口安装有十六号阀门（46），所述第二蒸汽用户（19）的疏水出口通过疏水回收管（56）与水水换热器（21）的低温进水口连接，且在第二蒸汽用户（19）的疏水出口安装有十七号阀门（47）和第一疏水循环泵（20），所述水水换热器（21）的高温进水口与蒸汽冷凝换热器（8）的疏水出口连接，且在蒸汽冷凝换热器（8）的疏水出口安装有八号阀门（38），所述水水换热器（21）的出水口与疏水储罐（16）的进水口连接，且在疏水储罐（16）的进水口安装有第二疏水循环泵（22）。

2.根据权利要求1所述的基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***，其特征在于，所述水水换热器（21）的低温进水口与出水口之间设置有疏水旁路管（57），且在水水换热器（21）的低温进水口与出水口分别安装有十九号阀门（49）与二十号阀门（50），在疏水旁路管（57）上安装有十八号阀门（48）。

3.根据权利要求1所述的基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***，其特征在于，所述蒸汽冷凝换热器（8）与蒸汽冷却换热器（9）之间是串联连接。

4.根据权利要求1所述的基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***，其特征在于，所述熔盐蒸汽过热器（13）、熔盐蒸汽发生器（14）与熔盐给水加热器（15）之间是串联连接。

5.根据权利要求1所述的基于供汽疏水再利用的热电联产储能调峰***，其特征在于，所述水水换热器（21）是直接接触式换热器。

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