一种耦合燃煤发电机组汽水系统的液化空气储能发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111121390A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号201911313671.2F01K11/02(2006.01)(22)申请日2019.12.19F01D15/10(2006.01)F04B23/04(2006.01)(71)申请人中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院地址100043北京市石景山区玉泉西里二区18号楼西区(72)发明人张猛刘艳蕾殷爱鸣金绪良曹蕃李旭凯王涵赵柄张骏王泽聂晋峰(74)专利代理机构北京中南长风知识产权代理事务所(普通合伙)11674代理人马龙(51)Int.Cl.F25J1/02(2006.01)F25J5/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种耦合燃煤发电机组汽水系统的液化空气储能发电系统(57)摘要本发明涉及一种耦合燃煤发电机组汽水系统的液化空气储能发电系统，包括空气压缩及凝结水加热系统、空气液化储能系统、空气膨胀发电系统及冷量回收储存系统；空气压缩及凝结水加热系统包括空气压缩机及换热器；空气液化储能系统与空气压缩及凝结水加热系统连接；空气膨胀发电系统与空气液化储能系统连接；冷量回收储存系统与空气膨胀发电系统及空气压缩及凝结水加热系统连接。本发明将燃煤发电机组与液化空气储能系统耦合，有效提高了火电厂深度调峰的灵活性，保证了电网整体调频水平，同时还可有效提高燃煤发电机组在深度调峰过程中机组的安全运行水平、降低设备损耗。CN111121390ACN111121390A权利要求书1/2页1.一种耦合燃煤发电机组汽水系统的液化空气储能发电系统，其特征在于，包括空气压缩及凝结水加热系统、空气液化储能系统、空气膨胀发电系统及冷量回收储存系统；所述空气压缩及凝结水加热系统包括空气压缩机及换热器；所述换热器与空气压缩机连接，用于将经所述空气压缩机压缩后的空气冷却；所述换热器冷却水入口与燃煤机组汽水系统凝汽器出口连接；所述换热器冷凝水出口与燃煤机组汽水系统除氧器入口和/或燃煤机组锅炉省煤器入口连接；所述空气液化储能系统与所述空气压缩及凝结水加热系统连接，用于将所述空气压缩及凝结水加热系统换热器输送的压缩空气冷却液化，并将液化空气进行储存；所述空气膨胀发电系统与所述空气液化储能系统连接，用于利用空气液化储能系统储存的液化空气进行膨胀发电，并回收燃煤机组凝汽器入口乏汽余热；所述冷量回收储存系统与所述空气膨胀发电系统及空气压缩及凝结水加热系统连接，用于回收和储存所述空气膨胀发电系统液化空气气化过程中产生的冷量，及所述空气压缩及凝结水加热系统空气压缩过程中产生的热量。2.根据权利要求1所述的耦合燃煤发电机组汽水系统的液化空气储能发电系统，其特征在于，所述空气压缩及凝结水加热系统包括小汽机(1)、一级空气压缩机(2.1)、第一换热器(3.1)、二级空气压缩机(2.2)、第二换热器(3.2)；所述小汽机(1)通过燃煤发电机组汽水系统高压缸抽气驱动，做功后的乏汽汇入凝汽器入口；所述小汽机(1)依次连接所述一级空气压缩机(2.1)、二级空气压缩机(2.2)，用于通过旋转动能驱动所述一级空气压缩机(2.1)及二级空气压缩机(2.2)压缩空气；所述一级空气压缩机(2.1)空气出口通过所述第一换热器(3.1)与二级空气压缩机(2.2)连接，用于将所述一级空气压缩机(2.1)压缩后的空气经所述第一换热器(3.1)冷却后送入所述二级空气压缩机(2.2)；所述二级空气压缩机(2.2)空气出口通过所述第二换热器(3.2)与所述空气液化储能系统连接，用于将所述二级空气压缩机(2.2)出口空气经所述第二换热器(3.2)冷却后送入所述空气液化储能系统；所述第一换热器(3.1)、第二换热器(3.2)并联布置，所用冷却水均为燃煤机组汽水系统凝汽器出口的冷凝水，其中流经所述第一换热器(3.1)的冷凝水升温后汇入燃煤机组汽水系统除氧器入口，流经所述第二换热器(3.2)的冷凝水升温后汇入燃煤机组锅炉省煤器入口。3.根据权利要求2所述的耦合燃煤发电机组汽水系统的液化空气储能发电系统，其特征在于，所述空气液化储能系统包括第三换热器(3.3)、低温制冷机(5)、降压喷管(6)、气液分离器(7)、液态空气储罐(8)；所述第三换热器(3.3)与所述第二换热器(3.2)空气出口连接，用于将所述第二换热器(3.2)出口空气经所述第三换热器(3.3)冷却后送入所述低温制冷机(5)进行深度冷却；所述低温制冷机(5)通过所述降压喷管(6)与所述气液分离器(7)连接，用于将深度冷却后的空气经所述降压喷管(6)降压处理后送入所述气液分离器(7)；所述气液分离器(7)内设有气态空气管路及液态空气管路，所述气态空气管路与所述第三换热器(