一种零碳园区的调峰顶峰系统技术方案

本发明专利技术公开了一种零碳园区的调峰顶峰系统，包括电加热器系统，熔盐储能系统，蒸汽发生系统，高背压汽轮机及发电机系统，纯凝汽轮机及发电机系统，循环冷却水系统和电仪控制系统。本发明专利技术将电网多余的电量转化为熔盐的热能储存在熔盐中，对电网起到调峰作用，还直接杜绝了化石燃料燃烧释放污染物的风险，同时在高背压汽轮机后面又增加了一级纯凝汽轮机，可以通过减少高背压排汽供工业蒸汽量，而直接到纯凝汽轮机中做功发电，对电网起到顶峰作用，极大保障了电网的安全运行。此外，还可以获得调峰顶峰等电力辅助服务的收益，从保障电网安全，环保和经济性角度都具有极大地意义。环保和经济性角度都具有极大地意义。环保和经济性角度都具有极大地意义。

【技术实现步骤摘要】
一种零碳园区的调峰顶峰系统


[0001]本专利技术涉及熔盐储能调峰顶峰领域，具体涉及为一种利用熔盐储热和双级汽轮机进行调峰顶峰的零碳园区的调峰顶峰系统。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，能源的消费总量也在不断增加，化石燃料由于储量有限，且会造成环境污染，已经不适合继续大规模利用，光伏，风能等新能源成为重点发展的对象。但是由于新能源电力存在随机性、波动性、间歇性等特点，对电网的安全性造成威胁，新能源配储能已经成为稳定新能源出力的一种重要形式。
[0003]熔盐储能是最近几年兴起的一种新型储能技术，其具有运行温度范围宽，储热密度高等特点成为一种应用场景广，安全高效的，储能技术，其可以将电能、太阳能，热能等能量转化储存在熔盐中，以热、电、冷的形式释放出去，是一种目前公认的碳零排放的储能技术。
[0004]在“双碳”目标和“能耗双控”的要求下，现存的对传统化石能源消耗量较高的产业面临越来越高的节能减排需求。一方面以煤炭、天然气为燃料的能源系统碳排放水平高，项目获批的难度越来越高，在10月26日发布的《国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知》中提到坚决遏制“两高”项目盲目发展，深入挖潜存量项目，加快淘汰落后产能。另一方面，煤炭、天然气的价格也会逐步升高，给企业的用能成本带来更高的压力。此外，国家发改委发布关于调整目录销售电价有关事项的通知，高耗能企业市场交易电价不受上浮20%限制。
[0005]从长远看，电力交易市场化后，峰谷电价差有进一步上升的可能，因此利用低谷电时段储能，高峰尖峰时段放出可以大大减少用户侧企业用电用汽成本。随着新能源的装机不断提高，储能装置在源侧也可消纳弃风弃光等，储能装置的调峰调频功能也能够实现AGC快速响应。
[0006]在夏季冬季等用电高峰期，用电需求急剧增加，今年全国各省便开始通过“拉闸限电”的极端方式来解决，所以各地电网的顶峰负荷需求也越来越明显，而熔盐储能技术目前也已在太阳能光热电站领域验证了其技术可靠性和运行稳定性。
[0007]目前热电联产机组主要采用背压机组的形式，由于其“以热定电”的特性，负荷灵活性调节性有限，当电网有负荷顶峰需求时，不能完全保证顶负荷的性能。

技术实现思路

[0008]为解决上述技术问题，本专利技术设计了一种零碳园区的调峰顶峰系统。
[0009]本专利技术采用如下技术方案：一种零碳园区的调峰顶峰系统，包括电加热器系统，熔盐储能系统，蒸汽发生系统，高背压汽轮机及发电机系统，纯凝汽轮机及发电机系统，循环冷却水系统和电仪控制系统，电加热器系统通过将电网多余电量作为驱动电力加热转化为熔盐储能系统的热能，通
过熔盐储能系统和蒸汽发生系统换热使蒸汽发生系统产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽供给高背压汽轮机及发电机系统发电并产生中温中压背压排汽，中温中压背压排汽通过电仪控制系统调控，需要电网顶峰调度时，中温中压背压排汽供给纯凝汽轮机及发电机系统发电并产生纯凝汽轮机排汽，纯凝汽轮机排汽通过循环冷却水系统补水后进入蒸汽发生系统循环利用，无需电网顶峰调度时，中温中压背压排汽供热用户。
[0010]作为优选，所述电加热器系统由多级组串电阻式电加热器并联而成，且电加热器的组串和电功率相同。
[0011]作为优选，所述熔盐储能系统包括冷盐罐、冷盐泵、热盐罐和热盐泵，冷盐罐、盐泵、电加热器系统、热盐罐、热盐泵、汽发生系统依次通过管路连通，蒸汽发生系统通过管路连通冷盐罐。
[0012]作为优选，所述蒸汽发生系统包括预热器、汽包、蒸发器和过热器，整个换热过程中熔盐在壳侧流动，汽水在管侧流动，热盐罐里热熔盐依次经过过热器，蒸发器和预热器后变为冷盐进入到冷盐罐中；给水经过预热器预热后进入汽包，汽包中水经过下降管到蒸发器中，在蒸发器中被加热成饱和蒸汽后进入汽包中，汽包中蒸汽经过汽水分离器后进入过热器，在过热器中加热变为高温高压蒸汽。
[0013]作为优选，所述高背压汽轮机及发电机系统包括高背压汽轮机和一级发电机，高温高压蒸汽通过高背压汽轮机带动一级发电机发电，同时排出中温中压背压排汽。
[0014]作为优选，所述纯凝汽轮机和发电机系统包括纯凝汽轮机和二级发电机，中温中压背压排汽通过纯凝汽轮机带动二级发电机发电，同时排出纯凝汽轮机排汽。
[0015]作为优选，所述循环冷却水系统包括冷凝器、凝结水泵、除氧器和给水泵，纯凝汽轮机排汽进入冷凝器中冷凝后，经过冷凝水泵增压后进入除氧器中加热除氧，随后经过给水泵加压进入蒸汽换热系统中的预热器进行加热，除氧器的加热蒸汽来源于高背压汽轮机的中温中压背压排汽经过减压阀减压后。
[0016]作为优选，所述熔盐储能系统中的熔盐为二元盐。
[0017]作为优选，所述冷盐罐中设置有化盐电加热器。
[0018]作为优选，所述熔盐储能系统还包括有电伴热系统。
[0019]本专利技术的有益效果是：（1）、本专利技术利用将电网多余的电量转化为熔盐的热能储存在熔盐中。即利用低谷电（或光伏、风电等绿电）作为驱动电力，对电网起到调峰作用；（2）、本专利技术用品味更高的电能作为驱动能量，直接杜绝了化石燃料燃烧释放污染物的风险，实现了整个园区功能的零碳排放，具有更高的环保效应；（3）、本专利技术在高背压汽轮机后面又增加了一级纯凝汽轮机，作为备用容量，可以通过减少高背压排汽供工业蒸汽量，而直接到纯凝汽轮机中做功发电，满足电网需求响应，极大保障了电网的安全运行；（4）、本专利技术利用低谷电，大大降低了储能成本；（5）、本专利技术除去供工业蒸汽收入外，还可以获得调峰顶峰等电力辅助服务的收益，增加系统的额外收益。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的一种结构示意图；图2是本专利技术的一种生产流程图；图中：1
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2、电加热器，3
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8、截止阀，9、热盐罐，10、热盐泵，11、冷盐罐，12、冷盐泵，
13、过热器，14、汽包，15、蒸发器，16、预热器，17、高背压汽轮机，18、一级发电机，19
‑
20、截止阀，21、纯凝汽轮机，22、二级发电机，23、减压阀，24、冷凝器，25、凝结水泵，26、除氧器，27、给水泵，28、化盐电加热器。
具体实施方式
[0021]下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的具体描述：实施例：如附图1和附图2所示，一种零碳园区的调峰顶峰系统，包括电加热器系统，熔盐储能系统，蒸汽发生系统，高背压汽轮机及发电机系统，纯凝汽轮机及发电机系统，循环冷却水系统和电仪控制系统，电加热器系统通过将电网多余电量作为驱动电力加热转化为熔盐储能系统的热能，通过熔盐储能系统和蒸汽发生系统换热使蒸汽发生系统产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽供给高背压汽轮机及发电机系统发电并产生中温中压背压排汽，中温中压背压排汽通过电仪控制系统调控，需要电网顶峰调度时，中温中压背压排汽供给纯凝汽轮机及发电机系统发电并产生纯凝汽轮机排汽，纯凝汽轮机排汽通过循环冷却水系统补水后进入蒸汽发生系统循环利用，无需电网顶峰调度时，中温中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种零碳园区的调峰顶峰系统，其特征是，其包括电加热器系统，熔盐储能系统，蒸汽发生系统，高背压汽轮机及发电机系统，纯凝汽轮机及发电机系统，循环冷却水系统和电仪控制系统，电加热器系统通过将电网多余电量作为驱动电力加热转化为熔盐储能系统的热能，通过熔盐储能系统和蒸汽发生系统换热使蒸汽发生系统产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽供给高背压汽轮机及发电机系统发电并产生中温中压背压排汽，中温中压背压排汽通过电仪控制系统调控，需要电网顶峰调度时，中温中压背压排汽供给纯凝汽轮机及发电机系统发电并产生纯凝汽轮机排汽，纯凝汽轮机排汽通过循环冷却水系统补水后进入蒸汽发生系统循环利用，无需电网顶峰调度时，中温中压背压排汽供热用户。2.根据权利要求1所述的一种零碳园区的调峰顶峰系统，其特征是，所述电加热器系统由多级组串电阻式电加热器并联而成，且电加热器的组串和电功率相同。3.根据权利要求1所述的一种零碳园区的调峰顶峰系统，其特征是，所述熔盐储能系统包括冷盐罐、冷盐泵、热盐罐和热盐泵，冷盐罐、盐泵、电加热器系统、热盐罐、热盐泵、汽发生系统依次通过管路连通，蒸汽发生系统通过管路连通冷盐罐。4.根据权利要求1所述的一种零碳园区的调峰顶峰系统，其特征是，所述蒸汽发生系统包括预热器、汽包、蒸发器和过热器，整个换热过程中熔盐在壳侧流动，汽水在管侧流动，热盐罐里热熔盐依次经过过热器，蒸发器和预热器后变为冷盐进...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚飞奇，袁雨锋，赫明春，刘可亮，邓峰，黄晨涛，
申请(专利权)人：西子清洁能源装备制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：