[发明专利]一种循环灰储热系统及其优化深度调峰的方法

说明书

本发明涉及储能与深度调峰技术领域，具体为一种循环灰储热系统及其优化深度调峰的方法，分离器下方的料腿位置处设置有小型鼓泡流化床，所述小型鼓泡流化床由返料风、风室和布风装置构成；其中，风室中安装有电加热装置；该系统不仅能储存电网中的弃光弃风弃水电量，还能提高循环流化床机组在深度调峰中的性能，结构简单、易于改造且运行安全可靠。该系统可消纳低负荷时期电网中过剩的可再生能源发电量，同时能以较低的耗煤量维持较高的炉膛温度，从而提高机组在低负荷运行过程中的流态化安全性，降低硫氧化物和氮氧化物在快速调峰过程中的排放浓度，提升机组的调峰响应速率。

技术领域

本发明涉及储能与深度调峰技术领域，具体为一种循环灰储热系统及其优化深度调峰的方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

在当前大力推动清洁能源发展和能源系统低碳转型的背景下，可再生能源发电比例逐步增大。但是可再生能源(例如太阳能、风能和水能)受自然因素影响大，发电具有不稳定性，因此电力系统仅依靠可再生能源发电无法保障电网安全。为了充分优先消纳可再生能源发电，解决弃光弃风弃水问题，维持电网的安全稳定，煤电机组将利用其灵活稳定的特性更多地承担深度调峰任务。

循环流化床燃烧技术是符合清洁能源发展的可靠技术，依托该技术的循环流化床锅炉在中国得到广泛应用，其是承担深度调峰任务的主要火电力量之一。当可再生能源发电量高时，循环流化床机组便降低发电量，维持在较低负荷下运行；而当可再生能源发电量低时，循环流化床机组便提升发电量，维持在较高负荷下运行。当前循环流化床机组大幅度变负荷已成为运行常态，因此深度调峰进一步要求机组在大幅度变负荷的过程中不仅要提升负荷响应速率，还要保障各运行参数在合理范围内，确保机组安全运行。

为了消纳电负荷低谷时期机组自身产生的过剩电能和提升机组在深度调峰过程中的性能，授权公告号为CN 109899780 B的发明专利提出了一种用于热电联产机组的循环流化床锅炉电加热储热系统，该发明专利中热电联产机组在电负荷低谷时段利用自身所发的电去加热循环流化床锅炉的循环物料，提升电出力调节能力。但是，发明人发现，其存在三个问题：第一，热电联产机组利用自身所发的非上网电量去加热循环物料，因此其耗煤除了用于发电上网，还有一部分将用于发电加热循环物料，这部分耗煤量将增加运行成本，同时也会增加污染物的生成量与排放量；第二，电加热管群布置在循环床料之中，流态化运行过程中循环床料将会严重磨损电加热管群，从而缩短设备使用寿命；第三，由于床料属于气固两相流动，因此电加热管群与物料的传热效果受颗粒相分布浓度影响较大，颗粒相分布浓度低处的传热效果差，因此易造成电加热管群局部达到烧毁点而损坏。如何解决上述问题成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本公开提供了一种循环灰储热系统及其优化深度调峰的方法，该方法不仅能解决前述问题，而且还能储存弃光弃风弃水电能、污染物排放量低、储热系统结构简单、易于改造且运行安全可靠。一般而言，电厂所用电量为其总发电量减去上网电量，即电厂使用自身所发的一部分电量来维持正常运行。本公开创新性的提出将电网中的可再生能源电能储存于循环流化床机组中，从而消纳低负荷时期电网中过剩的可再生能源发电量，同时能以较低的耗煤量维持较高的炉膛温度，从而提高机组在低负荷运行过程中的流态化安全性，降低硫氧化物和氮氧化物在快速调峰过程中的排放浓度，提升机组的调峰响应速率。

具体地，本公开的技术方案如下所述：

在本公开的第一方面，一种循环灰储热系统，分离器下方的料腿位置处设置有小型鼓泡流化床，所述小型鼓泡流化床由返料风、风室和布风装置构成；其中，风室中的电加热装置为折流板式结构。