一种纯凝机组与循环流化床储热耦合的调峰系统的制作方法
1.本技术涉及发电系统技术领域，特别是涉及一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统。
背景技术：
2.纯凝机组是火力发电领域中的重要设备，其主要包括给水泵、锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器和凝结水泵等装置，给水泵给锅炉输送水，锅炉加热后形成蒸汽，蒸汽进入汽轮机，通过汽轮机转化为机械能，然后通过发电机将机械能转化为电能，汽轮机产生的乏汽进入到凝汽器，然后再通过凝结水泵进行水的循环输送。
3.纯凝机组在实际运行中需要对其进行调峰，但是现有的纯凝机组的调峰能力一般为其额定容量的一半左右，存在机组运行负荷的灵活性不够的问题。
4.因此，如何提高纯凝机组的调节范围，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
5.本技术的目的是提供一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，可以增加纯凝机组的灵活性和实现深度调峰。
6.为解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：
7.一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，包括：
8.纯凝机组子系统，包括给水泵、锅炉、汽轮机和发电机，所述给水泵用于给所述锅炉输送水，所述锅炉用于给所述汽轮机提供蒸汽，所述给水泵和所述锅炉之间设有高温水-空气换热器，所述汽轮机用于给所述发电机提供机械能；
9.循环流化床储热子系统，包括高压流化风机、第一阀门、空气加热装置、流化床、旋风分离器，所述高压流化风机通过所述第一阀门与所述流化床连接，所述流化床与所述旋风分离器连接，所述旋风分离器与所述高温水-空气换热器连接，所述空气加热装置与所述第一阀门并联，所述空气加热装置用于在储热时从所述纯凝机组子系统获取能量，以加热所述高压流化风机输送的空气。
10.优选地，所述空气加热装置为电-空气加热器，所述电-空气加热器与所述发电机连接，所述电-空气加热器用于从所述发电机获取电能。
11.优选地，所述空气加热装置为蒸汽-空气加热器，所述蒸汽-空气加热器与所述锅炉的主蒸汽管路或所述汽轮机的抽汽管路连接，所述蒸汽-空气加热器用于获取热能。
12.优选地，所述纯凝机组子系统还包括低压加热器和除氧器，所述除氧器与所述低压加热器和所述给水泵连接，所述蒸汽-空气加热器与所述除氧器连接。
13.优选地，调峰系统还包括工业蒸汽换热器、冷电联产子系统和热水换热器，所述旋风分离器依次通过第二阀门和所述工业蒸汽换热器与所述冷电联产子系统连接，所述旋风分离器还通过第三阀门与所述高温水-空气换热器连接，所述旋风分离器输出的高温空气依次经过所述工业蒸汽换热器、所述冷电联产子系统和所述热水换热器。
14.优选地，所述冷电联产子系统包括吸收器、增压泵、换热器、发生器、节流阀、透平、蒸发器，所述吸收器的出口与所述增压泵的入口连接，所述增压泵的出口与所述换热器的冷工质入口连接，所述换热器的冷工质出口与所述发生器的入口连接，所述发生器的溴化锂-水贫溶液的出口与所述换热器的热工质入口连接，所述换热器的热工质出口通过所述节流阀与所述吸收器的入口连接，所述发生器的制冷剂水的出口与所述透平的入口连接，所述透平的出口与所述蒸发器的入口连接，所述蒸发器的出口与所述吸收器的入口连接。
15.优选地，所述循环流化床储热子系统的个数为多个，多个所述循环流化床储热子系统分别通过各自的所述旋风分离器与所述高温水-空气换热器连接。
16.优选地，所述纯凝机组还包括与所述高温水-空气换热器连接的凝结水-空气换热器。
17.优选地，所述循环流化床储热子系统还包括储料仓和螺旋给料机，所述螺旋给料机用于将所述储料仓内的物料输送至所述流化床。
18.优选地，所述循环流化床储热子系统还包括返料器和排料装置，所述返料器用于将所述旋风分离器分离出的物料输送至所述流化床，所述排料装置设于所述流化床底部。
19.与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
20.本技术所提供的一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，包括：纯凝机组子系统和循环流化床储热子系统，其中循环流化床储热子系统包括高压流化风机、第一阀门、空气加热装置、流化床、旋风分离器，高压流化风机通过第一阀门与流化床连接，流化床与旋风分离器连接，旋风分离器与高温水-空气换热器连接，空气加热装置与第一阀门并联。循环流化床储热子系统在储热时，空气加热装置可以从纯凝机组子系统获取能量，以加热高压流化风机输送的空气，高温空气进入流化床将储热工质流态化的同时加热储热工质；循环流化床储热子系统放热时，通过旋风分离器将高温空气输送至高温水-空气换热器进行换热。通过流化床储热子系统可以在谷电期对纯凝机组的能量进行储热，以增加纯凝机组的灵活性和实现深度调峰。其中循环流化床储热子系统可实现大规模的中高温储热，并输出高品位热量。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术一种具体实施方式所提供的一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统；
23.图2为本技术另一种具体实施方式所提供的一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统。
24.附图标记如下：
25.11为锅炉，12为汽轮机，13为凝汽器，14为凝结水泵，15为低压加热器，16为除氧器，17为给水泵，18为高压加热器，19为发电机，191为电力物流，111为蒸汽抽汽物流；
26.21为高压流化风机，22为第一阀门，231为电-空气加热器，232为蒸汽-空气换热
器，24为储料仓，25为螺旋给料机，26为流化床，27为旋风分离器，28为返料器，29为第二阀门，210为第三阀门，211为排料装置；
27.31为高温水-空气换热器，32凝结水-空气换热器；
28.41为工业蒸汽换热器；
29.51为吸收器，52为增压泵，53为换热器，54为发生器，55为节流阀，56为透平，57为蒸发器；
30.61为热水换热器。
具体实施方式
31.为了使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
32.在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广。因此本技术不受下面公开的具体实施方式的限制。
33.请参考图1和图2，图1为本技术一种具体实施方式所提供的一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统；图2为本技术另一种具体实施方式所提供的一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统。
34.本技术的一种具体实施方式提供了一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，包括：纯凝机组子系统和循环流化床储热子系统，其中纯凝机组子系统包括给水泵17、锅炉11、汽轮机12和发电机19，给水泵17用于给锅炉11输送水，锅炉11用于给汽轮机12提供蒸汽，给水泵17和锅炉11之间设有高温水-空气换热器31，汽轮机12用于给发电机19提供机械能；循环流化床储热子系统包括高压流化风机21、第一阀门22、空气加热装置、流化床26、旋风分离器27，高压流化风机21通过第一阀门22与流化床26连接，流化床26与旋风分离器27连接，旋风分离器27与高温水-空气换热器31连接，空气加热装置与第一阀门22并联，循环流化床储热子系统在储热时，空气加热装置可以从纯凝机组子系统获取能量，以加热高压流化风机21输送的空气，高温空气进入流化床26将储热工质流态化的同时加热储热工质；循环流化床储热子系统放热时，通过旋风分离器27将高温空气输送至高温水-空气换热器31进行换热。通过流化床储热子系统可以在谷电期对纯凝机组的能量进行储热，以增加纯凝机组的灵活性和实现深度调峰。
35.在一些实施例中，如图1所示，空气加热装置优选为电-空气加热器231，电-空气加热器231与发电机19连接，电-空气加热器231所需电力物流191由发电机19提供，即电-空气加热器231可以从发电机19获取电能，以对高压流化风机21输送的空气进行加热，进而在循环流化床储热子系统中进行储热，从而达到减少纯凝机组发电上网比例。
36.在一些实施例中，如图2所示，空气加热装置优选为蒸汽-空气加热器232，蒸汽-空气加热器232与锅炉11的主蒸汽管路或汽轮机12的抽汽管路连接，即蒸汽-空气加热器232所需蒸汽抽汽物流111可以来自于主蒸汽管路或汽轮机12的抽汽管路，在谷电期可以对纯凝机组的主蒸汽管路或者汽轮机12进行抽汽实现降负荷调节，蒸汽-空气加热器从中获取热能后，可以对高压流化风机21输送的空气进行加热，进而在循环流化床储热子系统中进行储热，以减少纯凝机组发电。
37.其中，纯凝机组子系统还包括低压加热器15和除氧器16，除氧器16与低压加热器15和给水泵17连接，除氧器16位于低压加热器15之后，给水泵17之前，当选择蒸汽-空气加热器232来加热高压流化风机21输送的空气时，蒸汽-空气加热器232与除氧器16连接，蒸汽经过放热后排放至除氧器16。
38.在本技术的一些实施例中，还包括工业蒸汽换热器41、冷电联产子系统和热水换热器61，旋风分离器27依次通过第二阀门29和工业蒸汽换热器41与冷电联产子系统连接。其中可以选择工业蒸汽换热器41、冷电联产子系统和热水换热器61中的任意一个、任意两个或者三个与第二阀门29连接。例如选择其中两个或者三个时，可以通过串联或者并联的方式与第二阀门29连接。其中优选下述方案：旋风分离器27通过第二阀门29依次与工业蒸汽换热器41、冷电联产子系统和热水换热器61连接，旋风分离器27输出的高温空气依次经过工业蒸汽换热器41、冷电联产子系统和热水换热器61，分别输出高温高压工业蒸汽、冷和电、居民热水。其中循环流化床储热子系统输出的高温空气中，高温段空气用于生产工业蒸汽，中温段空气用于驱动冷电联产子系统循环产生冷和电，低温段空气用于生产热水，实现了能量的梯级利用，提高了系统的能源利用效率。
39.其中，冷电联产子系统包括吸收器51、增压泵52、换热器53、发生器54、节流阀55、透平56、蒸发器57，吸收器51的出口与增压泵52的入口连接，增压泵52的出口与换热器53的冷工质入口连接，换热器53的冷工质出口与发生器54的入口连接，发生器54的溴化锂-水贫溶液的出口与换热器53的热工质入口连接，换热器53的热工质出口通过节流阀55与吸收器51的入口连接，发生器54的制冷剂水的出口与透平56的入口连接，透平56的出口与蒸发器57的入口连接，蒸发器57的出口与吸收器51的入口连接。冷电联产子系统工作时，溴化锂-水的基础溶液从吸收器51经过增压泵52增压、换热器53吸热后进入发生器54，溴化锂-水的基础溶液在发生器54吸热分离成水蒸汽和溴化锂-水的贫溶液，水蒸汽依次通过透平56做功用于发电、蒸发器57输出冷，溴化锂-水的贫溶液经过换热器53放热、节流阀55降压后进入吸收器51，在吸收器51内贫溶液吸收蒸发器57出口的水蒸气形成新的基础溶液。
40.在一些实施例中，纯凝机组还包括凝汽器13、凝结水泵14和高压加热器18以及凝结水-空气换热器32，其中锅炉11出口与汽轮机12、凝汽器13、凝结水泵14、低压加热器15、除氧器16、给水泵17、高压加热器18依次相连接，高压加热器18出口与锅炉11的入口相连接，低压加热器15、除氧器16和高压加热器18的入口均与汽轮机12的抽汽相连接，凝结水-空气换热器32连接在凝结水泵14和低压加热器15之间，且与高温水-空气换热器31连接，循环流化床储热子系统在放热时，可以实现梯级加热高温高压水和凝结水。
41.在一些实施例中，循环流化床储热子系统的个数为多个，多个循环流化床储热子系统分别通过各自的旋风分离器27与高温水-空气换热器31连接，此外多个循环流化床储热子系统还分别通过各自的旋风分离器27与工业蒸汽换热器41连接，即各循环流化床储热子系统为并联，共用第二阀门29和第三阀门210，以分别与纯凝机组子系统和冷电联产子系统进行耦合，也即一个纯凝机组子系统和一个冷电联产子系统与多个循环流化床储热子系统进行耦合，以提高储热和放热的选择性。
42.在一些实施例中，循环流化床储热子系统还包括储料仓24、螺旋给料机25、返料器28和排料装置211，螺旋给料机25用于将储料仓24内的物料输送至流化床26；返料器28用于将旋风分离器27分离出的物料输送至流化床26，排料装置设于流化床26底部。其中循环流
化床储热子系统的各个装置的连接关系如下所述：高压流化风机21的出口与空气加热装置的入口连接，高压流化风机21的出口还同时与第一阀门22连接，空气加热装置和第一阀门22的出口与流化床26的底部入口连接，流化床26顶部出口与旋风分离器27的入口连接，旋风分离器27顶部出口分两路，其中一个分路上设有第二阀门29，另一个分路上设有第三阀门210。当第二阀门29打开、第三阀门210关闭时，高温空气依次经过工业蒸汽换热器41、冷电联产子系统的发生器、热水换热器53；当第二阀门29关闭、第三阀门210打开时，高温空气依次经过高温水-空气换热器31和凝结水-空气换热器32。旋风分离器27底部出口与返料器28连接，返料器28出口与流化床26连接，储料仓24出口与螺栓给料机的入口连接，螺旋给料机25的出口与流化床26连接。其中流化床储热子系统储热的工质可以采用河沙或者煤灰。
43.其中循环流化床储热子系统开始储热时，储料仓24内的冷态储热工质通过螺旋给料机25加入流化床26，开启高压流化风机21，锅炉11输出部分主蒸汽通过蒸汽-空气换热器232加热空气，或者发电机19输出部分电能通过电-空气加热器231加热空气，高温空气进入流化床26将储热工质流态化的同时加热储热工质，流化床26顶部出口的高温空气携带一定量储热工质进入旋风分离器27，旋风分离器27顶部通过打开第二阀门29、关闭第三阀门210，高温空气依次经过工业蒸汽换热器41、冷电联产子系统的发生器、热水换热器61放热，分别输出高温高压工业蒸汽、冷和电、居民热水。旋风分离器27分离出来的储热工质经过返料器28返回流化床26。当流化床26顶部、中部、底部布置的温度测点达到设定储热温度且温差小于30℃，即可认为储热完成，断开电-空气换热器或者蒸汽-空气加热器、同时关闭高压流化风机21。储热过程中，可以随时通过储料仓24补充冷态的储热工质。
44.其中循环流化床26储热子系统开始放热时，开启高压流化风机21，冷风通过第一阀门22直接进入流化床26，将储热工质流态化，同时冷空气被储热工质加热成为高温空气，高温空气离开旋风分离器27之后，可以通过打开第三阀门210、关闭第二阀门29，使高温空气控制依次经过高温水-空气换热器31、凝结水-空气换热器32，以梯级加热高温高压水和凝结水；也可以通过关闭第三阀门210、打开第二阀门29使高温空气依次经过工业蒸汽换热器41、冷电联产子系统、热水换热器61放热，分别输出高温高压工业蒸汽、冷和电、居民热水。当流化床26顶部、中部、底部布置的温度测点达到设定放热温度且温差小于30℃，即可认为放热完成，此时关闭高压流化风机21。
45.当需要更换储热工质时，通过流化床26底部的排料装置211将储热工质排出，然后通过储料仓24补充即可。
46.其中循环流化床子储热子系统在储热和放热的过程中，流化床内只有物理变化、没有化学反应。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
48.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：
1.一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，包括：纯凝机组子系统，包括给水泵(17)、锅炉(11)、汽轮机(12)和发电机(19)，所述给水泵(17)用于给所述锅炉(11)输送水，所述锅炉(11)用于给所述汽轮机(12)提供蒸汽，所述给水泵(17)和所述锅炉(11)之间设有高温水-空气换热器(31)，所述汽轮机(12)用于给所述发电机(19)提供机械能；循环流化床储热子系统，包括高压流化风机(21)、第一阀门(22)、空气加热装置、流化床(26)、旋风分离器(27)，所述高压流化风机(21)通过所述第一阀门(22)与所述流化床(26)连接，所述流化床(26)与所述旋风分离器(27)连接，所述旋风分离器(27)与所述高温水-空气换热器(31)连接，所述空气加热装置与所述第一阀门(22)并联，所述空气加热装置用于在储热时从所述纯凝机组子系统获取能量，以加热所述高压流化风机(21)输送的空气。2.根据权利要求1所述的纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述空气加热装置为电-空气加热器(231)，所述电-空气加热器(231)与所述发电机(19)连接，所述电-空气加热器(231)用于从所述发电机(19)获取电能。3.根据权利要求1所述的纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述空气加热装置为蒸汽-空气加热器(232)，所述蒸汽-空气加热器(232)与所述锅炉(11)的主蒸汽管路或所述汽轮机(12)的抽汽管路连接，所述蒸汽-空气加热器(232)用于获取热能。4.根据权利要求3所述的纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述纯凝机组子系统还包括低压加热器(15)和除氧器(16)，所述除氧器(16)与所述低压加热器(15)和所述给水泵(17)连接，所述蒸汽-空气加热器(232)与所述除氧器(16)连接。5.根据权利要求1至4任一项所述的纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，还包括工业蒸汽换热器(41)、冷电联产子系统和热水换热器(61)，所述旋风分离器(27)依次通过第二阀门(29)和所述工业蒸汽换热器(41)与所述冷电联产子系统连接，所述旋风分离器(27)还通过第三阀门(210)与所述高温水-空气换热器(31)连接，所述旋风分离器(27)输出的高温空气依次经过所述工业蒸汽换热器(41)、所述冷电联产子系统和所述热水换热器(61)。6.根据权利要求5所述的纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述冷电联产子系统包括吸收器(51)、增压泵(52)、换热器(53)、发生器(54)、节流阀(55)、透平(56)、蒸发器(57)，所述吸收器(51)的出口与所述增压泵(52)的入口连接，所述增压泵(52)的出口与所述换热器(53)的冷工质入口连接，所述换热器(53)的冷工质出口与所述发生器(54)的入口连接，所述发生器(54)的溴化锂-水贫溶液的出口与所述换热器(53)的热工质入口连接，所述换热器(53)的热工质出口通过所述节流阀(55)与所述吸收器(51)的入口连接，所述发生器(54)的制冷剂水的出口与所述透平(56)的入口连接，所述透平(56)的出口与所述蒸发器(57)的入口连接，所述蒸发器(57)的出口与所述吸收器(51)的入口连接。7.根据权利要求1所述的纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述循环流化床储热子系统的个数为多个，多个所述循环流化床储热子系统分别通过各自的所述旋风分离器(27)与所述高温水-空气换热器(31)连接。
8.根据权利要求1所述的纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述纯凝机组还包括与所述高温水-空气换热器(31)连接的凝结水-空气换热器(32)。9.根据权利要求1所述的纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述循环流化床储热子系统还包括储料仓(24)和螺旋给料机(25)，所述螺旋给料机(25)用于将所述储料仓(24)内的物料输送至所述流化床(26)。10.根据权利要求1所述的纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述循环流化床储热子系统还包括返料器(28)和排料装置，所述返料器(28)用于将所述旋风分离器(27)分离出的物料输送至所述流化床(26)，所述排料装置(211)设于所述流化床(26)底部。
技术总结
本申请公开了一种纯凝机组与循化流化床储热耦合的调峰系统，包括：纯凝机组子系统和循环流化床储热子系统，其中循环流化床储热子系统包括高压流化风机、第一阀门、空气加热装置、流化床、旋风分离器，高压流化风机通过第一阀门与流化床连接，流化床与旋风分离器连接，旋风分离器与高温水-空气换热器连接，空气加热装置与第一阀门并联。循环流化床储热子系统在储热时，空气加热装置可以从纯凝机组子系统获取能量，以加热空气，高温空气进入流化床将储热工质流态化的同时加热储热工质；放热时，将高温空气输送至高温水-空气换热器进行换热。通过流化床储热子系统可以在谷电期对纯凝机组的能量进行储热，以增加纯凝机组的灵活性和实现深度调峰。和实现深度调峰。和实现深度调峰。
