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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114810243A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210588004.0F01K17/02(2006.01)(22)申请日2022.05.27F01D15/10(2006.01)F04B35/04(2006.01)(71)申请人华能国际电力股份有限公司F04B41/02(2006.01)地址100031北京市西城区复兴门内大街6F22B33/18(2006.01)号华能大厦F23J15/06(2006.01)申请人西安热工研究院有限公司F28D20/00(2006.01)西安交通大学(72)发明人马汀山石慧许朋江吕凯张可臻薛朝囡王妍邓佳严俊杰刘明王朝阳赵永亮(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200专利代理师姚咏华(51)Int.Cl.F01K11/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种锅炉烟气耦合压缩空气储能的燃煤发电系统及运行方法(57)摘要本发明公开了一种锅炉烟气耦合压缩空气储能的燃煤发电系统及运行方法,本发明包括燃煤发电机组热力系统和与之耦合的多级压缩空气储能系统、多级压缩空气释能系统,将压缩空气储能系统与燃煤机组耦合,可以用锅炉烟气代替天然气对空气加热,避免了天然气的消耗。此外,利用压缩空气储能技术扩大燃煤机组的负荷范围与变负荷速率,同时利用压缩空气系统替代燃煤机组的一次风系统,将多余热量用于加热给水,优化了燃煤机组工质之间的换热过程,增加了燃煤机组内部的能量转换效率,实现了热能的优化利用,作为当前电力系统中重要的电能供应来源,提高其能量转换效率与运行灵活性对我国电力系统转型具有重要意义。CN114810243ACN114810243A权利要求书1/2页1.一种锅炉烟气耦合压缩空气储能的燃煤发电系统,其特征在于,包括燃煤发电机组热力系统、多级压缩空气储能系统和多级压缩空气释能系统;多级压缩空气储能系统包括压气机系统(11)、储热罐(20)、储冷罐(14)和除汽罐(13),储热罐(20)、储冷罐(14)和除汽罐(13)均连接储能单元,储能单元包括储热罐(20)和除汽罐(13)出口连接空气预热器(24),空气预热器(24)的空气出口连接膨胀机系统,空气预热器(24)的储热工质出口连接储冷罐;多级压缩空气释能系统包括膨胀机系统(25),膨胀机系统(25)连接空气与烟气换热器(26),空气与烟气换热器(26)的烟气入口连接燃煤发电机组热力系统,膨胀机系统的烟气出口连接空气再热器(28)和磨煤机(29),磨煤机(29)连接燃煤发电机组热力系统,空气再热器(28)连接燃煤发电机组热力系统的;燃煤发电机组热力系统包括热力系统,热力系统包括锅炉(1)、汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)和汽轮机低压缸(4),汽轮机低压缸(4)抽汽出口连接低压给水加热器(6)的蒸汽进口,汽轮机低压缸(4)的蒸汽出口连接凝汽器(5)的蒸汽进口,凝汽器(5)的给水出口连接低压给水加热器(6)的给水进口,低压给水加热器(6)的给水出口连接除氧器(7)的给水进口,除氧器(7)的给水出口连接高压给水加热器(8)的给水进口,除氧器(7)的给水出口连接高压给水与烟气换热器(10)的给水进口,高压给水加热器(8)的给水出口连接锅炉(1)的给水进口,高压给水与烟气换热器(10)给水出口连接锅炉(1)的给水进口。2.根据权利要求1所述的一种锅炉烟气耦合压缩空气储能的燃煤发电系统,其特征在于,压气机系统(11)包括串联的一级压缩机(11‑1)和二级压缩机(11‑2)。3.根据权利要求2所述的一种锅炉烟气耦合压缩空气储能的燃煤发电系统,其特征在于,一级压缩机(11‑1)的空气进口与环境相连通,一级压缩机(11‑1)的空气出口连接第一储热介质与空气换热器(17)的空气进口,储热介质与空气换热器1(17)的空气出口连接二级压缩机(11‑2)的空气进口,二级压缩机(11‑2)的空气出口连接第二储热介质与空气换热器(18)的空气进口,第二储热介质与空气换热器(18)的空气出口连接储汽罐(13)的空气进口,储冷罐出口泵(16)连接第一储热介质与空气换热器(17)的储热介质进口,第一储热介质与空气换热器(17)的储热介质出口连接储热罐(20)的储热介质进口,储冷罐(14)的储热介质出口通过储冷罐出口调节阀(15),储冷罐出口泵(16)连接第二储热介质与空气换热器(18)的储热介质进口,第二储热介质与空气换热器(18)的储热介质出口连接储热罐(20)的储热介质进口,储热罐(20)的上游连接电加热器(19)。4.根据权利要求3所述的一种锅炉烟气耦合压缩空气储能的燃煤发电系统,其特征在于,第二储热介质与空气换热器(18)的空气出口连接储汽罐(13)