耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法与流程

本发明涉及储能，尤其涉及一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法。

背景技术：

1、储能是能源革命的关键支撑技术，也是解决可再生能源大规模接入、提高区域能源系统效率的迫切需要，近年来储能技术和产业得到飞速发展。

2、如果能结合峰谷工业用电计价特点，通过削峰填谷改造对现有煤气资源进行“按需储放”利用，多购谷价电，少购峰价电，必然能带来可观的经济收益。同时，降低限电特殊时期对钢厂生产的影响，做好钢厂持续生产用电保供，大幅度提高企业经济效益。

3、现有的煤气发电调峰系统通过电加热的方式对低温储热介质进行加热，将用电低谷时的电量转化为储热介质中的热量，能量转换效率低。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法，对现有煤气资源进行“按需储-放”利用，在用电低谷时段将能量存储并在用电高峰时段释放用于发电以降低高峰时段用电负荷，进而降低用电成本。

2、一方面，本发明提供一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其包括：

3、燃气锅炉，其具有锅炉烟道，所述锅炉烟道上设有用于与所述锅炉烟道内烟气换热的空气预热器和煤气加热器；

4、储热介质加热炉，所述空气预热器的出口和所述煤气加热器的出口分别与所述储热介质加热炉相连，所述储热介质加热炉内设有分别与高温储罐和低温储罐相连的第一储热介质管道；

5、放热换热器，其内设有分别与所述高温储罐和所述低温储罐相连的第二储热介质管道。

6、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述放热换热器的入口外接有与水源或者蒸汽源相连的入口管道，所述放热换热器的出口通过出口管道与发电机组相连。

7、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述储热介质加热炉的入口处设有燃烧器，所述空气预热器内产生的热风与所述煤气加热器内产生的高温煤气在所述燃烧器内混合后在所述储热介质加热炉内燃烧产生高温烟气。

8、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述储热介质加热炉的烟气出口通过烟气管道与所述锅炉烟道相连。

9、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述烟气管道上设有增压风机。

10、在本发明的一个较佳的实施方式中，沿所述锅炉烟道内烟气的流动方向，所述锅炉烟道内依次设有脱硝装置、省煤器、所述空气预热器和所述煤气加热器。

11、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述烟气管道的出口连接在所述省煤器和所述空气预热器之间；或者，所述烟气管道的出口连接在所述脱硝装置和所述省煤器之间；或者，所述烟气管道的出口连接在所述脱硝装置与所述燃气锅炉之间。

12、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述第一储热介质管道和所述第二储热介质管上均设有加压泵以驱动其内的储热介质流动。

13、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述高温储罐内的储热介质和所述低温储罐内的储热介质为导热油或熔盐。

14、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述放热换热器的入口通有饱和蒸汽，所述放热换热器内设有能与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的过热器。

15、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述放热换热器的入口通有饱和水，所述放热换热器内设有依次串联且能分别与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的蒸发器和过热器。

16、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述放热换热器的入口通有高压水，所述放热换热器内设有依次串联且能分别与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的预热器、蒸发器和过热器。

17、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述放热换热器内还设有汽包，所述汽包分别与所述预热器的出口、所述蒸发器的入口、所述蒸发器的出口、以及所述过热器的入口相连。

18、另一方面，本发明还提供一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的操作方法，所述操作方法采用如上所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统实施，所述操作方法包括：

19、在用电低谷时间段内，所述空气预热器内产生的热风与所述煤气加热器内产生的高温煤气在所述储热介质加热炉内燃烧产生高温烟气；

20、开启所述低温储罐，其内的低温储热介质经第一储热介质管道在所述储热介质加热炉内升温产生高温储热介质并进入所述高温储罐内。

21、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述操作方法还包括：

22、在用电高峰时间段内，开启所述高温储罐，所述高温储罐内的高温储热介质经所述第二储热介质管道在所述放热换热器内与水或者水蒸汽换热产生低温储热介质并进入所述低温储罐内，所述放热换热器内换热产生的过热蒸汽用于蒸汽发电。

23、与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

24、本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，利用用电低谷时段内的煤气燃烧产生的热能加热储热介质，能量以热能的形式储存在高温储罐中；在用电高峰的时段内将储热介质中的能量释放，增加电力或蒸汽的供应量，有益于区域电网负荷调节，提高能源利用率，具有良好的社会效益。

25、本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，利用锅炉烟道上的空气预热器和煤气加热器实现煤气和烟气耦合的调节方式，充分利用原有锅炉余热回收系统和烟气处理装置；储热介质加热炉无需单独设置送风机和空气预热器。

26、本发明所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，调节范围宽，性能稳定，系统结构简单，稳定可靠，节约投资，同时提升了储热过程中能源的利用率。

技术特征：

1.一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述放热换热器的入口外接有与水源或者蒸汽源相连的入口管道，所述放热换热器的出口通过出口管道与发电机组相连。

3.根据权利要求1所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述储热介质加热炉的入口处设有燃烧器，所述空气预热器内产生的热风与所述煤气加热器内产生的高温煤气在所述燃烧器内混合后在所述储热介质加热炉内燃烧产生高温烟气。

4.根据权利要求1或3所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述储热介质加热炉的烟气出口通过烟气管道与所述锅炉烟道相连。

5.根据权利要求4所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述烟气管道上设有增压风机。

6.根据权利要求4所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，沿所述锅炉烟道内烟气的流动方向，所述锅炉烟道内依次设有脱硝装置、省煤器、所述空气预热器和所述煤气加热器。

7.根据权利要求6所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述烟气管道的出口连接在所述省煤器和所述空气预热器之间；或者，所述烟气管道的出口连接在所述脱硝装置和所述省煤器之间；或者，所述烟气管道的出口连接在所述脱硝装置与所述燃气锅炉之间。

8.根据权利要求1所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述第一储热介质管道和所述第二储热介质管上均设有加压泵以驱动其内的储热介质流动。

9.根据权利要求8所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述高温储罐内的储热介质和所述低温储罐内的储热介质为导热油或熔盐。

10.根据权利要求2所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述放热换热器的入口通有饱和蒸汽，所述放热换热器内设有能与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的过热器。

11.根据权利要求2所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述放热换热器的入口通有饱和水，所述放热换热器内设有依次串联且能分别与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的蒸发器和过热器。

12.根据权利要求2所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述放热换热器的入口通有高压水，所述放热换热器内设有依次串联且能分别与所述第二储热介质管道内的储热介质换热的预热器、蒸发器和过热器。

13.根据权利要求12所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统，其特征在于，所述放热换热器内还设有汽包，所述汽包分别与所述预热器的出口、所述蒸发器的入口、所述蒸发器的出口、以及所述过热器的入口相连。

14.一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的操作方法，其特征在于，所述操作方法采用权利要求1-13中任一项所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统实施，所述操作方法包括：

15.根据权利要求14所述的耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：

技术总结本发明提出一种耦合煤气与烟气调节的发电储热调峰系统及其操作方法，所述发电储热调峰系统包括：燃气锅炉，其具有锅炉烟道，所述锅炉烟道上设有用于与所述锅炉烟道内烟气换热的空气预热器和煤气加热器；储热介质加热炉，所述空气预热器的出口和所述煤气加热器的出口分别与所述储热介质加热炉相连，所述储热介质加热炉内设有分别与高温储罐和低温储罐相连的第一储热介质管道；放热换热器，其内设有分别与所述高温储罐和所述低温储罐相连的第二储热介质管道。本发明能够对现有煤气资源进行“按需储‑放”利用，在用电低谷时段将能量存储并在用电高峰时段释放用于发电以降低高峰时段用电负荷，进而降低用电成本。技术研发人员：张烁,杨明华,王通旭,张晓凯受保护的技术使用者：北京京诚科林环保科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17