压缩空气蓄能-煤气化发电一体化系统及集成发电方法

摘要

本发明公开了属于压缩空气蓄能发电系统领域的一种压缩空气蓄能-煤气化发电一体化系统及集成发电方法，所述一体化系统包括压缩空气蓄能系统，煤气化系统以及透平发电系统3个子系统：当处于用电低谷或电网无法接纳大量可再生能源电力时，剩余电力驱动压气机压缩空气，并将高压空气储存于大型储气室；同时通过气化炉等装置产生合成煤气，储存于煤气储存室。在用电高峰时，将高压空气和煤气分别引出驱动空气膨胀透平和煤气透平发电、然后进入燃烧室中燃烧、高温燃气再进入燃气透平发电。系统中，合成煤气显热、压气机间冷热通过蓄热装置储存并利用。本系统可用于大规模电能储存与高效利用，有益于电网的安全运行、提高电网深度调峰性能。

主权项

一种压缩空气蓄能‑煤气化发电一体化系统，其特征在于，所述的压缩空气蓄能‑煤气化发电一体化系统包括3个子系统：压缩空气蓄能系统，煤气化系统以及透平发电系统；其中，所述的压缩空气蓄能系统为原动机(1)连接三个串联的压气机组成的压气机系统(2)，其中后两级压气机的输入分别连接20‑1空气冷却器和20‑2空气冷却器的输出；三个串联的压气机的输出分别与低温蓄热器(3)连接，20‑1空气冷却器和20‑2空气冷却器的输入与低温蓄热器(3)连接，低温蓄热器(3)通过20‑3空气冷却器和储气室(5)连接，储气室(5)再与换热器(17)连接；所述煤气化系统为空气分离装置(6)与气化炉(7)连接，气化炉(7)输出串联连接高温蓄热器(8)、中温蓄热器(9)、煤气净化装置(10)和煤气储气室(11)，煤气储气室(11)出口再返回连接中温蓄热器(9)；中温蓄热器(9)输出连接至煤气透平(12)；所述的透平发电系统为空气膨胀透平(13)和燃气透平(14)连接至第二发电机(15)；煤气透平(12)单独连接第一发电机(23)；燃烧室(16)的输入分别连接高温蓄热器(8)输出和煤气透平(12)输出，燃烧室(16)的输出接至燃气透平(14)输入；空气膨胀透平(13)和燃气透平(14)的排气均连接至换热器(17)；两级蒸汽轮机(18)串联并连接至发电机(22)，两级蒸汽轮机(18)的输入均连接至低温蓄热器3输出；末级蒸汽轮机连接凝汽器(19)，凝汽器(19)输出通过两个并联的给水泵(4)和低温蓄热器(3)连接；第一级蒸汽轮机通过单向阀(21)和低温蓄热器(3)连接。