[发明专利]与火电厂联合运行的液态空气储能发电系统

说明书

本发明的实施例提供了一种与火电厂联合运行的液态空气储能发电系统，包括火电单元、液态空气储能单元、空冷塔和液态空气释能单元。火电单元中的低压蒸汽用于驱动液态空气储能单元中的动力汽轮机组转动。空冷塔分别与火电单元中的乏汽回收模块和液态空气储能单元中的级后冷却器连接，以为乏汽回收模块和级后冷却器提供冷量。该系统可实现深度调峰，同时使得火电单元维持在额定工况下运行，能够提高火电厂的运行效率。火电单元中的低压端级间抽汽来驱动动力汽轮机组进而带动空气压缩机组运行，提高了系统的整体效率。乏汽回收模块和级后冷却器能共用空冷塔的循环冷却水，降低了液态空气储能单元的设施投资成本。

技术领域

本发明涉及液态空气储能技术领域，尤其涉及一种与火电厂联合运行的液态空气储能发电系统。

背景技术

常规火电机组主要通过改变汽轮机组的进汽参数来调节发电功率。汽轮机组的进汽参数改变幅度过大，会显著影响锅炉燃煤利用效率以及汽轮机组的安全性和寿命。同时，由于燃煤锅炉改变参数的滞后性，会导致调峰响应不及时。

液态空气储能是一种清洁、低碳、安全和长寿命的大规模长时储能技术。它可以实现在用电低谷时段，将电能转换成液态空气存储；在用电高峰时段，利用存储的液态空气发电。然而，独立的液态空气储能电站的循环效率偏低，且初始设备投资较大。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种与火电厂联合运行的液态空气储能发电系统。

根据本发明提供的一种与火电厂联合运行的液态空气储能发电系统，包括：火电单元、液态空气储能单元、空冷塔和液态空气释能单元。

其中，所述火电单元包括火力发电模块和乏汽回收模块。所述火力发电模块与所述乏汽回收模块连接。

所述液态空气储能单元包括动力汽轮机组、空气压缩机组和级后冷却器、蓄冷器和低温储罐。

其中，所述动力汽轮机组与所述火力发电模块连接。所述空气压缩机组与所述动力汽轮机组连接，以使所述火力发电模块的低压蒸汽驱动所述动力汽轮机组转动并带动所述空气压缩机组工作。所述级后冷却器与所述空气压缩机组连接。所述蓄冷器与所述级后冷却器连接，以将压缩空气进一步冷却至液态空气。所述低温储罐与所述蓄冷器连接，以将所述液态空气存储至所述低温储罐内。

并且，所述空冷塔分别与所述乏汽回收模块和所述级后冷却器连接，以为所述乏汽回收模块和所述级后冷却器提供冷量。

所述低温储罐与所述液态空气释能单元连接，以为所述液态空气释能单元提供所述液态空气。

根据本发明提供的一种与火电厂联合运行的液态空气储能发电系统，所述火力发电模块包括磨煤机、蒸汽锅炉、发电汽轮机组和第一发电机。所述乏汽回收模块包括冷凝器、一级给水泵、回热器和二级给水泵。

其中，所述磨煤机与所述蒸汽锅炉连接，以为所述蒸汽锅炉提供煤粉。所述蒸汽锅炉的排气口与所述发电汽轮机组的进气口连接。所述发电汽轮机组与所述第一发电机连接，以驱动所述第一发电机发电。

所述发电汽轮机组的乏汽排出口与所述冷凝器的进气口连接。所述冷凝器的排液口与所述一级给水泵的入口连接。所述一级给水泵的出口和所述动力汽轮机组的排气口均与所述回热器的入口连接。所述回热器的出口与所述二级给水泵的入口连接。所述二级给水泵的出口与所述蒸汽锅炉连接。

并且，所述冷凝器与所述空冷塔连接并形成冷凝器制冷循环回路。所述冷凝器制冷循环回路上安装有作为循环动力源的第一循环冷水泵。

根据本发明提供的一种与火电厂联合运行的液态空气储能发电系统，所述液态空气储能单元还包括空气过滤器、分子筛纯化装置、节流元件和气液分离器。所述空气压缩机组包括一级空气压缩机组和二级空气压缩机组。所述级后冷却器包括一级级后冷却器和二级级后冷却器。所述蓄冷器包括第一换热侧和第二换热侧。