[发明专利]一种与光热耦合的协同储热调峰系统及方法

说明书

本发明公开了一种与光热耦合的协同储热调峰系统及方法。该装置包括热力发电机组储能装置和光热储能装置，所述热力发电机组储能装置包括高温储热罐、低温储热罐、辅助蓄热换热器、放热换热器、给水泵、疏送泵、除氧器、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、中低压缸连通管和汽轮机低压缸。所述光热储能装置包括蓄热换热器和太阳能光热场，通过将太阳能光热场工质的热量及再热蒸汽余热储存在储热罐中，用于供汽轮机做功，实现了热力发电机组的节能降耗，提升机组调峰灵活性，以及清洁能源的充分利用，提高了机组的经济性。

技术领域

本发明属于汽轮机储热技术领域，涉及一种与光热耦合的协同储热调峰系统及方法。

背景技术

随着电网电源结构的变化，新能源机组装机容量逐年提高，一方面由于光热发电机组输出电能受环境影响较大，出力不稳定，另一方面由于火电机组需要对新能源机组进行消纳并需要通过调峰来满足电网稳定的需求，而使光热等清洁能源发电机组无法完全满足电网的安全与稳定的需求。

因此，将光热场产生的热量参与热力发电机组的储热调峰，增加机组灵活性，来达到减少燃料消耗、减少碳排放的目的，对于增强热力发电机组的灵活性，辅助发电机组调峰以满足电网的安全与稳定的需求具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种与光热耦合的协同储热调峰系统及方法以达到减少热力发电机组的燃料消耗，减少碳排放，增强热力发电机组的灵活性的目的。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明提供一种与光热耦合的协同储热调峰系统，包括高温储热罐、低温储热罐、热力发电机组储能装置和光热储能装置，所述热力发电机组储能装置包括辅助蓄热换热器、放热换热器、给水泵、疏送泵、除氧器、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸；

所述汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸为同轴连接，过热蒸汽进入汽轮机高压缸做功，再热蒸汽分两路，一路进入汽轮机中压缸做功，汽轮机中压缸排汽进入汽轮机低压缸；另一路进入辅助蓄热换热器换热后变为水与外部的凝结水一同进入除氧器，除氧器中的一部分给水分流至给水泵，除氧器中的另一部分给水经疏送泵增压后通过放热换热器换热，最后进入汽轮机低压缸；

所述辅助蓄热换热器的熔盐输入端连接低温储热罐，辅助蓄热换热器的熔盐输出端连接高温储热罐；

所述放热换热器的熔盐输入端连接高温储热罐，放热换热器的熔盐输出端连接低温储热罐；

所述光热储能装置包括蓄热换热器和太阳能光热场，所述太阳能光热场连接蓄热换热器，蓄热换热器的熔盐输入端与低温储热罐相连接，蓄热换热器的熔盐输出端与高温储热罐相连接。

优选地，汽轮机中压缸与汽轮机低压缸之间的通汽管道上设置有中低压缸连通管。

优选地，所述放热换热器与高温储热罐之间设置有高温熔盐泵。

优选地，辅助蓄热换热器与低温储热罐之间设置有辅助低温熔融盐泵。

优选地，辅助蓄热换热器与再热蒸汽出口之间设置有辅助热源控制阀。

优选地，蓄热换热器与低温储热罐之间设置有低温熔融盐泵。

一种利用上述系统的与光热耦合的协同储热调峰方法，包括以下步骤：

使过热蒸汽进入汽轮机高压缸做功；

将再热蒸汽分为两路，使其中一路再热蒸汽进入汽轮机中压缸做功，然后，使汽轮机中压缸排汽通过中低压缸连通管进入汽轮机低压缸做功；使另一路再热蒸汽进入辅助蓄热换热器，同时使低温储热罐中的低温熔融盐输送至辅助蓄热换热器与进入辅助蓄热换热器的再热蒸汽换热，让换热后的再热蒸汽进入除氧器，并将换热后的低温熔融盐变为热熔融盐储存在高温储热罐中；