【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃煤发电，特别是涉及一种燃煤发电储能耦合系统。
技术介绍
1、随着全球能源需求的增长和环保要求的提高，燃煤发电单元作为传统的电力生产方式，面临着能效提升和碳排放控制的双重压力。传统燃煤发电单元在运行过程中，由于能源利用效率有限，往往存在大量的余热和废气未能得到充分利用，导致能量浪费。在这种情况下，开发能够利用燃煤发电单元的余热为实现了热电联产与储能的深度融合，可有效提高系统的能效利用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是解决上述技术问题，提供一种燃煤发电储能耦合系统，利用燃煤发电单元的余热为卡诺电池储能单元中的热泵循环提供热源，利用燃煤发电单元的冷凝水为卡诺电池储能单元中的热机循环提供冷源，将热能有效地转化为电能，实现热电联产，提高整体系统的能源利用效率，而且卡诺电池的热泵循环和热机循环的结合，可以实现热能与机械能的多级利用，能够实现热电联产与储能的深度融合。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术公开了一种燃煤发电储能耦合系统，包括燃煤发电单元和卡诺电池储能单元；
3、所述燃煤发电单元包括燃煤蒸汽锅炉、汽轮机、燃煤单元发电机、凝汽器以及回水管路，所述燃煤蒸汽锅炉内设有蒸汽水管，所述蒸汽水管的蒸汽端口与所述汽轮机的蒸汽进口连通，所述汽轮机的输出轴与所述燃煤单元发电机的输入轴连接，所述凝汽器的凝气进口与所述汽轮机的乏汽出口连通，所述凝汽器的回水出口通过所述回水管路与所述蒸汽水管的回水端口连通，所述回水管路通过回水换热器与所述汽
4、所述卡诺电池储能单元包括热泵循环模块、中间储热模块和热机循环模块；所述热泵循环模块包括热泵蒸发器和热泵冷凝器，所述热泵蒸发器的热源进口与所述燃煤蒸汽锅炉的烟气出口连通，所述热泵蒸发器的传热工质出口通过压缩机与所述热泵冷凝器的传热工质进口连通，所述热泵冷凝器的传热工质出口通过节流阀与所述热泵蒸发器的传热工质进口连通；所述热机循环模块包括热机蒸发器和热机冷凝器，所述热机蒸发器的传热工质出口通过热机模块膨胀机与所述热机冷凝器的传热工质进口连通，所述热机冷凝器的传热工质出口通过工质泵与所述热机蒸发器的传热工质进口连通，所述热机冷凝器的冷源进口与所述凝汽器的回水出口连通，所述热机冷凝器的冷源出口与所述蒸汽水管的回水端口连通；所述中间储热模块包括高温罐和低温罐，所述高温罐的换热介质进口与所述热泵冷凝器的冷源出口连通，所述高温罐的换热介质出口与所述热机蒸发器的热源进口连通，所述低温罐的换热介质进口与所述热机蒸发器的热源出口连通，所述低温罐的换热介质出口与所述热泵冷凝器的冷源进口连通。
5、优选地，所述汽轮机包括高压缸、中压缸以及低压缸，所述高压缸、中压缸以及低压缸的输出轴依次同轴连接，所述低压缸的输出轴与所述燃煤单元发电机的输入轴同轴连接；所述高压缸的蒸汽进口、所述中压缸的蒸汽进口均与所述蒸汽水管的蒸汽端口连通，所述中压缸的蒸汽出口与所述低压缸的蒸汽进口连通，所述乏汽出口位于所述低压缸上，所述高压缸的蒸汽出口、所述中压缸的蒸汽出口、所述低压缸的蒸汽出口与回水换热器连通。
6、优选地，所述燃煤发电单元包括除氧器和冷凝水泵，所述凝汽器的回水出口与所述冷凝水泵的回水进口连通；所述回水换热器包括回水换热器a、回水换热器b以及回水换热器c，所述回水换热器a的回水进口与所述冷凝水泵的回水出口连通，所述回水换热器a的回水出口与所述除氧器的回水进口连通，所述回水换热器a的热源进口与所述低压缸的蒸汽出口连通，所述回水换热器a的热源出口与所述凝汽器的回水进口连通；所述回水换热器b的回水进口与所述除氧器的回水出口连通，所述回水换热器b的回水出口与所述回水换热器c的回水进口连通，所述回水换热器b的热源进口与所述中压缸的蒸汽出口连通，所述回水换热器b的热源出口与所述除氧器的回水进口连通，所述回水换热器c的回水出口与所述蒸汽水管的回水端口连通，所述回水换热器c的热源进口与所述高压缸的蒸汽出口连通，所述回水换热器c的热源出口与所述回水换热器b的热源进口连通。
7、优选地，包括多个依次设置的所述回水换热器a，首端所述回水换热器a的回水进口与所述冷凝水泵的回水出口连通，尾端所述回水换热器a的回水出口与所述除氧器的回水进口连通，后一个所述回水换热器a的回水进口与前一个所述回水换热器a的回水出口连通，所有所述回水换热器a的热源进口均与所述低压缸的蒸汽出口连通，后一个所述回水换热器a的热源进口与前一个所述回水换热器a的热源出口连通，首端的所述回水换热器a的热源出口与所述凝汽器的回水进口连通。
8、优选地，所述中压缸的蒸汽出口还与所述除氧器的回水进口连通。
9、优选地，所述蒸汽水管包括一号蒸汽水管和二号蒸汽水管，所述一号蒸汽水管的蒸汽端口与所述高压缸的蒸汽进口连通，所述一号蒸汽水管的回水端口与所述回水换热器c的回水出口连通，所述二号蒸汽水管的蒸汽端口与所述中压缸的蒸汽进口连通，所述二号蒸汽水管的回水端口与所述高压缸的蒸汽出口连通。
10、优选地，包括依次设置的多个所述回水换热器c，首端的所述回水换热器c的回水进口与所述除氧器的回水出口连通，末端的所述回水换热器c的回水出口与所述一号蒸汽水管的回水端口连通，后一个所述回水换热器c的回水进口与前一个所述回水换热器c的回水出口连通，所有的所述回水换热器a的热源进口均与所述高压缸的蒸汽出口连通，后一个所述回水换热器c的热源出口与前一个所述回水换热器c的热源进口连通，首端的所述回水换热器c的热源出口与所述除氧器的回水进口连通。
11、优选地，所述回水换热器a为低压换热器，所述回水换热器b和所述回水换热器c为高压换热器。
12、优选地，包括压缩空气储能单元，所述压缩空气储能单元包括一号压气机、二号压气机、储气罐、一号膨胀机、一号膨胀机、电动机以及储能单元发电机，一号压气机的空气出口通过储能换热器a与二号压气机的空气进口连通，所述二号压气机的空气出口通过储能换热器b与所述储气罐的空气进口连通，所述储气罐通过储能换热器c与所述一号膨胀机的空气进口连通，所述一号膨胀机的空气出口通过储能换热器d与所述一号膨胀机的空气进口连通，所述一号膨胀机的空气出口通过储能换热器e排出空气，所述一号压气机和所述二号压气机的动力通过电动机提供，所述一号膨胀机和所述二号膨胀机驱动储能单元发电机，所述电动机和所述储能单元发电机均与电网电连接，所述储能换热器a、储能换热器b、储能换热器c、储能换热器d以及储能换热器e均与所述回水管路进行连通。
13、优选地，包括多个串联的储能换热器a、多个串联的所述储能换热器b以及多个串联的储能换热器c。
14、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
15、本专利技术中，利用燃煤发电单元的余热为卡诺电池储能单元中的热泵循环提供热源，利用燃煤发电单元的冷凝水为卡诺电池储能单元中的热机循环提供冷源，将热能有效地转化为电能，实现热电联产，提高整体系统的能源利用效率，而且卡诺电池的热泵循环和热机循环的结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，包括燃煤发电单元和卡诺电池储能单元；
2.根据权利要求1所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，所述汽轮机包括高压缸、中压缸以及低压缸，所述高压缸、中压缸以及低压缸的输出轴依次同轴连接，所述低压缸的输出轴与所述燃煤单元发电机的输入轴同轴连接；所述高压缸的蒸汽进口、所述中压缸的蒸汽进口均与所述蒸汽水管的蒸汽端口连通，所述中压缸的蒸汽出口与所述低压缸的蒸汽进口连通，所述乏汽出口位于所述低压缸上，所述高压缸的蒸汽出口、所述中压缸的蒸汽出口、所述低压缸的蒸汽出口与回水换热器连通。
3.根据权利要求2所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，所述燃煤发电单元包括除氧器和冷凝水泵，所述凝汽器的回水出口与所述冷凝水泵的回水进口连通；所述回水换热器包括回水换热器A、回水换热器B以及回水换热器C，所述回水换热器A的回水进口与所述冷凝水泵的回水出口连通，所述回水换热器A的回水出口与所述除氧器的回水进口连通，所述回水换热器A的热源进口与所述低压缸的蒸汽出口连通，所述回水换热器A的热源出口与所述凝汽器的回水进口连通；所述回水换热器B
4.根据权利要求3所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，包括多个依次设置的所述回水换热器A，首端所述回水换热器A的回水进口与所述冷凝水泵的回水出口连通，尾端所述回水换热器A的回水出口与所述除氧器的回水进口连通，后一个所述回水换热器A的回水进口与前一个所述回水换热器A的回水出口连通，所有所述回水换热器A的热源进口均与所述低压缸的蒸汽出口连通，后一个所述回水换热器A的热源进口与前一个所述回水换热器A的热源出口连通，首端的所述回水换热器A的热源出口与所述凝汽器的回水进口连通。
5.根据权利要求3所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，所述中压缸的蒸汽出口还与所述除氧器的回水进口连通。
6.根据权利要求5所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，所述蒸汽水管包括一号蒸汽水管和二号蒸汽水管，所述一号蒸汽水管的蒸汽端口与所述高压缸的蒸汽进口连通，所述一号蒸汽水管的回水端口与所述回水换热器C的回水出口连通，所述二号蒸汽水管的蒸汽端口与所述中压缸的蒸汽进口连通，所述二号蒸汽水管的回水端口与所述高压缸的蒸汽出口连通。
7.根据权利要求6所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，包括依次设置的多个所述回水换热器C，首端的所述回水换热器C的回水进口与所述除氧器的回水出口连通，末端的所述回水换热器C的回水出口与所述一号蒸汽水管的回水端口连通，后一个所述回水换热器C的回水进口与前一个所述回水换热器C的回水出口连通，所有的所述回水换热器A的热源进口均与所述高压缸的蒸汽出口连通，后一个所述回水换热器C的热源出口与前一个所述回水换热器C的热源进口连通，首端的所述回水换热器C的热源出口与所述除氧器的回水进口连通。
8.根据权利要求7所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，所述回水换热器A为低压换热器，所述回水换热器B和所述回水换热器C为高压换热器。
9.根据权利要求1所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，包括压缩空气储能单元，所述压缩空气储能单元包括一号压气机、二号压气机、储气罐、一号膨胀机、一号膨胀机、电动机以及储能单元发电机，一号压气机的空气出口通过储能换热器A与二号压气机的空气进口连通，所述二号压气机的空气出口通过储能换热器B与所述储气罐的空气进口连通，所述储气罐通过储能换热器C与所述一号膨胀机的空气进口连通，所述一号膨胀机的空气出口通过储能换热器D与所述一号膨胀机的空气进口连通，所述一号膨胀机的空气出口通过储能换热器E排出空气，所述一号压气机和所述二号压气机的动力通过电动机提供，所述一号膨胀机和所述二号膨胀机驱动储能单元发电机，所述电动机和所述储能单元发电机均与电网电连接，所述储能换热器A、储能换热器B、储能换热器C、储能换热器D以及储能换热器E均与所述回水管路进行连通。
10.根据权利要求9所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，包括多个串联的储能换热器A、多个串联的所述储能换热器B以及多个串联的储能换热器C。
...【技术特征摘要】
1.一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，包括燃煤发电单元和卡诺电池储能单元；
2.根据权利要求1所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，所述汽轮机包括高压缸、中压缸以及低压缸，所述高压缸、中压缸以及低压缸的输出轴依次同轴连接，所述低压缸的输出轴与所述燃煤单元发电机的输入轴同轴连接；所述高压缸的蒸汽进口、所述中压缸的蒸汽进口均与所述蒸汽水管的蒸汽端口连通，所述中压缸的蒸汽出口与所述低压缸的蒸汽进口连通，所述乏汽出口位于所述低压缸上，所述高压缸的蒸汽出口、所述中压缸的蒸汽出口、所述低压缸的蒸汽出口与回水换热器连通。
3.根据权利要求2所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，所述燃煤发电单元包括除氧器和冷凝水泵，所述凝汽器的回水出口与所述冷凝水泵的回水进口连通；所述回水换热器包括回水换热器a、回水换热器b以及回水换热器c，所述回水换热器a的回水进口与所述冷凝水泵的回水出口连通，所述回水换热器a的回水出口与所述除氧器的回水进口连通，所述回水换热器a的热源进口与所述低压缸的蒸汽出口连通，所述回水换热器a的热源出口与所述凝汽器的回水进口连通；所述回水换热器b的回水进口与所述除氧器的回水出口连通，所述回水换热器b的回水出口与所述回水换热器c的回水进口连通，所述回水换热器b的热源进口与所述中压缸的蒸汽出口连通，所述回水换热器b的热源出口与所述除氧器的回水进口连通，所述回水换热器c的回水出口与所述蒸汽水管的回水端口连通，所述回水换热器c的热源进口与所述高压缸的蒸汽出口连通，所述回水换热器c的热源出口与所述回水换热器b的热源进口连通。
4.根据权利要求3所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，包括多个依次设置的所述回水换热器a，首端所述回水换热器a的回水进口与所述冷凝水泵的回水出口连通，尾端所述回水换热器a的回水出口与所述除氧器的回水进口连通，后一个所述回水换热器a的回水进口与前一个所述回水换热器a的回水出口连通，所有所述回水换热器a的热源进口均与所述低压缸的蒸汽出口连通，后一个所述回水换热器a的热源进口与前一个所述回水换热器a的热源出口连通，首端的所述回水换热器a的热源出口与所述凝汽器的回水进口连通。
5.根据权利要求3所述的一种燃煤发电储能耦合系统，其特征在于，所述中压缸的蒸汽出...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昌陵，边家瑜，荆世博，于志勇，李忠政，高真彧，刘晓静，孙家文，安琪，曹茜，常鹏，钟锐，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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