一种集成储热的燃煤发电系统及工作方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114776411A(43)申请公布日2022.07.22(21)申请号202210590704.3F01D15/10(2006.01)(22)申请日2022.05.27F04B35/04(2006.01)F22B33/18(2006.01)(71)申请人华能国际电力股份有限公司F22D1/00(2006.01)地址100031北京市西城区复兴门内大街6F22D3/00(2006.01)号华能大厦申请人西安热工研究院有限公司西安交通大学(72)发明人马汀山石慧许朋江吕凯孙瑞强薛朝囡王妍邓佳严俊杰刘明王朝阳(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.F01K27/02(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图1页(54)发明名称一种集成储热的燃煤发电系统及工作方法(57)摘要本发明公开了一种集成储热的燃煤发电系统及工作方法，本发明能够机组低负荷运行时，使用过剩电力驱动二氧化碳压缩机将二氧化碳工质压缩至高温高压状态，使燃煤发电系统分流出的部分给水吸收二氧化碳热量然后送至储热水罐，在机组升负荷时，释放储热水罐中的储存加压水工质，经低温烟气换热器加热至饱和态，代替汽轮机抽汽加热给水，从而减少抽汽，实现快速升负荷，本发明通过储存/释放热量，提高机组的变负荷速率，拓宽燃煤发电机组的运行范围，实现机组更低负荷运行及提高变负荷速率，提升机组灵活性。本发明通过在锅炉尾部布置低温烟气换热器，还可以实现烟气余热回收利用。CN114776411ACN114776411A权利要求书1/2页1.一种集成储热的燃煤发电系统，其特征在于，包括燃煤发电系统，燃煤发电系统包括锅炉(1)、高压缸(2)、中压缸(3)、低压缸(4)和发电机(5)，锅炉(1)内设置有低温烟气换热器(15)，高压缸(2)连接中压缸(3)，中压缸(3)连接低压缸(4)，低压缸(4)连接发电机(5)，发电机(5)连接二氧化碳压缩机(21)，二氧化碳压缩机(21)工质出口连接高温换热器(17)的热源侧入口，高温换热器(17)的热源侧出口连接二氧化碳膨胀机(19)工质入口，二氧化碳膨胀机(19)工质出口连接低温换热器(20)的冷源侧入口，低温换热器(20)的冷源侧出口连接二氧化碳压缩机(21)工质入口，低温换热器(20)的热源侧连接环境，高温换热器(17)的冷源侧入口连接燃煤发电系统的给水，高温换热器(17)的冷源侧出口连接储热罐(16)，储热罐(16)连接低温烟气换热器(15)。2.根据权利要求1所述的一种集成储热的燃煤发电系统，其特征在于，储热罐(16)与低温烟气换热器(15)的连接管路上设置有第一阀门(221)。3.根据权利要求1所述的一种集成储热的燃煤发电系统，其特征在于，低压缸(4)连接凝汽器(6)，凝汽器(6)连接高温换热器(17)的冷源侧入口，凝汽器(6)连接高温换热器(17)的管路上设置有第二阀门(222)。4.根据权利要求3所述的一种集成储热的燃煤发电系统，其特征在于，凝汽器(6)与高温换热器(17)的连接管路上设置有水泵(18)。5.根据权利要求1所述的一种集成储热的燃煤发电系统，其特征在于，低压缸(4)连接凝汽器(6)，凝汽器(6)连接第一低压加热器组(8)，凝汽器(6)与第一低压加热器组(8)间设置有凝结水泵(7)，第一低压加热器组(8)连接第二低压加热器(9)，第二低压加热器(9)连接第三低压加热器(10)，低压缸(4)的抽汽通过管路连接第一低压加热器组(8)、第二低压加热器(9)和第三低压加热器(10)，低温烟气换热器(15)的出口连接中压缸(3)的抽汽管路和第三低压加热器(10)蒸汽侧入口。6.根据权利要求1所述的一种集成储热的燃煤发电系统，其特征在于，中压缸(3)的抽汽管路连接除氧器(11)和第一高压加热器(13)，除氧器(11)连接给水泵(12)，给水泵(12)连接第一高压加热器(13)，第一高压加热器(13)连接第二高压加热器组(14)，第二高压加热器组(14)连接锅炉(1)，锅炉(1)连接高压缸(2)，高压缸(2)的蒸汽出口连接第二高压加热器组(14)。7.根据权利要求1所述的一种集成储热的燃煤发电系统，其特征在于，高压缸(2)的蒸汽出口连接锅炉(1)，锅炉(1)的再热蒸汽出口通过管路依次进入中压缸(3)和低压缸(4)。8.一种权利要求1所述的燃煤机组灵活调控系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：当机组低负荷运行时，发电机(5)中过剩电力驱动二氧化碳压缩机(21)将二氧化碳工质压缩至高温高压状态；燃煤发电系统分流出部分给水进入高温换热器(17)的冷源侧，吸收高温高压二氧化碳热量然后送至储热水罐(16)进行存储；放热后的低温高压二氧化碳进