基于烟气调节的煤气发电调峰系统及其操作方法与流程

本发明涉及储能，尤其涉及一种基于烟气调节的煤气发电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，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换热工质进行加热，将用电低谷时的电量转化为换热工质中的热量，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基于烟气调节的煤气发电调峰系统及其操作方法，采用基于烟气调节的方式，不需要额外设置换热工质加热炉，也省去了换热工质加热炉的后续烟气处理装置，减少了排烟热损失，提升了储热过程中能源的利用率。

2、本发明的上述实施目的主要由以下技术方案来实现：

3、一方面，本发明提供一种基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其包括：

4、煤气锅炉，具有锅炉烟道；

5、换热烟道，与所述锅炉烟道并联设置，所述换热烟道的两端与所述锅炉烟道相连通；

6、吸热换热器，设置在所述换热烟道内，所述吸热换热器的入口通过管道与低温罐相连，所述吸热换热器的出口通过管道与高温罐相连；

7、放热换热器，所述高温罐与所述放热换热器通过管道相连，所述低温罐与所述放热换热器通过管道相连。

8、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述吸热换热器具有多个密排管，所述密排管内通有换热工质，所述换热烟道内的烟气流经所述密排管的外部；多个所述密排管的入口连接在一起形成换热入口，多个所述密排管的出口连接在一起形成换热出口。

9、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述密排管为螺旋管，多个所述螺旋管沿径向方向间隔设置，各所述螺旋管沿所述换热烟道的长度方向延伸。

10、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述密排管为蛇形管，多个所述蛇形管并排设置，各所述蛇形管沿所述换热烟道的长度方向延伸。

11、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述放热换热器的液体入口外接有与水源相连的液体管路，所述放热换热器的蒸汽出口通过蒸汽管路与发电机组相连。

12、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述高温罐的出口处和所述低温罐的出口处均设置有加压泵以驱动所述换热工质流动。

13、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述高温罐和所述低温罐内的换热工质为导热油或换热工质。

14、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中温过热器、低温过热器、低温省煤器、以及空气预热器。

15、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述换热烟道的入口位于所述中温过热器和所述低温过热器之间。

16、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述换热烟道的出口位于所述低温过热器与所述低温省煤器之间。

17、另一方面，本发明还提供一种基于烟气调节的煤气发电调峰系统的操作方法，所述操作方法采用如上所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统实施，所述操作方法包括：

18、在用电低谷时间段内，抽取锅炉烟道内的部分烟气至所述换热烟道，以使所述部分烟气与所述吸热换热器接触；

19、开启所述低温罐，所述低温罐内的低温换热工质进入所述吸热换热器后，经由所述部分烟气换热后产生高温换热工质，所述高温换热工质进入所述高温罐内。

20、在本发明的一个较佳的实施方式中，所述操作方法还包括：

21、在用电高峰时间段内，开启所述高温罐，所述高温罐内的高温换热工质进入所述放热换热器后，与通入所述放热换热器内的水进行换热后产生低温换热工质，所述低温换热工质进入所述低温罐内，所述高温换热工质换热后产生的水蒸气用于蒸汽发电。

22、与现有技术相比，本发明所述的技术方案具有以下特点和优点：

23、在用电低谷时间段内，利用烟气热能加热换热工质，以热能的形式储存在高温罐内，在用电高峰时间段内将换热工质中的能量释放，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。

24、采用基于烟气调节的方式，本申请中的换热工质通过煤气锅炉内的烟气进行加热，不需要额外设置换热工质的加热炉，也省去了加热炉的后续烟气处理装置，节约了占地和系统的复杂性，同时减少了排烟热损失，提升了储热过程能源的利用率。

技术特征：

1.一种基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其特征在于，所述吸热换热器具有多个密排管，所述密排管内通有换热工质，所述换热烟道内的烟气流经所述密排管的外部；多个所述密排管的入口连接在一起形成换热入口，多个所述密排管的出口连接在一起形成换热出口。

3.根据权利要求2所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其特征在于，所述密排管为螺旋管，多个所述螺旋管沿径向方向间隔设置，各所述螺旋管沿所述换热烟道的长度方向延伸。

4.根据权利要求2所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其特征在于，所述密排管为蛇形管，多个所述蛇形管并排设置，各所述蛇形管沿所述换热烟道的长度方向延伸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其特征在于，所述放热换热器的液体入口外接有与水源相连的液体管路，所述放热换热器的蒸汽出口通过蒸汽管路与发电机组相连。

6.根据权利要求2所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其特征在于，所述高温罐的出口处和所述低温罐的出口处均设置有加压泵以驱动所述换热工质流动。

7.根据权利要求1所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其特征在于，所述高温罐和所述低温罐内的换热工质为导热油或熔盐。

8.根据权利要求1所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统，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中温过热器、低温过热器、低温省煤器、以及空气预热器。

9.根据权利要求8所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其特征在于，所述换热烟道的入口位于所述中温过热器和所述低温过热器之间。

10.根据权利要求9所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统，其特征在于，所述换热烟道的出口位于所述低温过热器与所述低温省煤器之间。

11.一种基于烟气调节的煤气发电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1-10中任一项所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统实施，所述操作方法包括：

12.根据权利要求11所述的基于烟气调节的煤气发电调峰系统的操作方法，其特征在于，所述操作方法还包括：

技术总结本发明公开了一种基于烟气调节的煤气发电调峰系统及其操作方法，该系统包括：煤气锅炉，具有锅炉烟道；换热烟道，与锅炉烟道并联设置，换热烟道的两端与锅炉烟道相连通；吸热换热器，设置在换热烟道内，吸热换热器的入口与低温罐相连，吸热换热器的出口与高温罐相连；放热换热器，高温罐与放热换热器通过管道相连，低温罐与放热换热器通过管道相连。本发明采用基于煤气锅炉中烟气调节的方式，不需要额外设置换热工质的加热炉，也省去了加热炉的后续烟气处理装置，减少了排烟热损失，提升了储热过程中能源的利用率。技术研发人员：张烁,杨明华,徐长虹,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：2024/1/15