一种压缩空气蓄能与燃煤锅炉集成的发电系统

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与燃煤锅炉集成的发电系统。该一体化系统中锅炉系统分别连接包括压缩空气蓄能系统、空气透平发电系统以及汽轮机发电系统3个子系统。将3个子系统有机地连接为一体化的发电系统。当处于用电低谷或电网无法消纳大量可再生能源电力时，剩余电力驱动压气机系统压缩空气，并将高压空气储存于大型储气室。在用电高峰时，将高压空气释放出来，经过燃煤锅炉加热后驱动高压空气透平和低压空气透平发电，供给电网；同时给水经由低温蓄热器加热后进入燃煤锅炉产生蒸汽驱动汽轮机系统发电，也供给电网调峰。从而实现热能充分集成与系统的高性能。

主权项

一种压缩空气蓄能与燃煤锅炉集成的发电系统，其特征在于，所述压缩空气蓄能与燃煤锅炉集成的发电系统包括4个子系统：压缩空气蓄能系统、空气透平发电系统、汽轮机发电系统以及燃煤锅炉系统；其中，所述压缩空气蓄能系统由原动机(1)与3个串联的压气机组成的压气机系统(2)连接，压气机系统(2)的输入、输出连接管道均在低温蓄热器(3)壳内进行换热，即第一级压气机的输出连接第二级压气机的输入，第二级压气机的输出连接第三级压气机的输入，第三级压气机的输出穿过低温蓄热器(3)释放热量后连接至储气室(4)；所述空气透平发电系统由高压空气透平(8)和低压空气透平(10)与锅炉系统(14)连接，高压空气透平(8)的输入连接一段空气加热器(7)，一段空气加热器(7)与二段空气加热器(9)连接，高压空气透平(8)的输出通过二段空气加热器(9)后和低压空气透平(10)输入连接，高压空气透平(8)、低压空气透平(10)和发电机(11)连接在一根传动轴上，从储气室(4)出来的压缩空气经换热器(12)与一段空气加热器(7)后进入高压空气透平(8)，低压空气透平(10)的输出直接连接换热器(12)；换热器(12)和储气室(4)联通。所述汽轮机发电系统由汽轮机高压缸(13‑1)、汽轮机中压缸(13‑2)及汽轮机低压缸(13‑3)串联组成；汽轮机高压缸(13‑1)的排汽经过锅炉再热后与汽轮机中压缸(13‑2)进气连接；汽轮机中压缸(13‑2)的排汽与汽轮机低压缸(13‑3)进气连接，汽轮机低压缸(13‑3)的排汽经凝汽器后与给水泵(16)连接，给水泵(16)连接至低温蓄热器(3)，再与锅炉系统(14)的省煤器(5)连接；汽轮机高压缸(13‑1)、中压缸(13‑2)和低压缸(13‑3)同轴并与发电 机(15)相连接。所述锅炉系统(14)分别连接压缩空气蓄能系统、空气透平发电系统和汽轮机发电系统，将三个子系统有机地连接为一体化的压缩空气蓄能与燃煤锅炉集成的发电系统；其中低温蓄热器(3)的给水管经过省煤器(5)与锅炉本体(6)连接，锅炉本体(6)排出的热烟气进入一段空气加热器(7)；锅炉本体(6)产生的蒸汽进入汽轮机高压缸(13‑1)做功。