一种基于储能系统的工业园区气热联供系统 |
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| 申请号 | CN201710861851.9 | 申请日 | 2017-09-21 | 公开(公告)号 | CN107504550A | 公开(公告)日 | 2017-12-22 |
| 申请人 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院; 广东电科院能源技术有限责任公司; | 发明人 | 殷立宝; 陈元金; 崔振东; 高建强; 温智勇; 李京; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基于储能系统的工业园区气热联供系统，用于解决由于电 力 系统中的负荷随用户侧需求的变化而变化，不同季节、昼夜之间有较大的用电峰谷负荷差，使得电厂无法长时间处于最佳经济运行状态的技术问题。本发明 实施例 包括：发电系统、供热系统、储能系统；发电系统与供热系统连接，用于通过供热系统给工业园区供热；储能系统与发电系统连接，用于将发电系统提供的 能量 转化为压缩空气能进行储存并将压缩空气能提供给工业园区；储能系统具体包括 压气机 和储气装置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于储能系统的工业园区气热联供系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种基于储能系统的工业园区气热联供系统技术领域[0001] 本发明涉及储能技术领域，尤其涉及一种基于储能系统的工业园区气热联供系统。 背景技术[0002] 电能由于其规模大、易转换、易输送等优点，在人类生活和工业生产活动中应用广泛。但是电能在应用工程有一个很大的制约，即在目前技术条件下还不能以电能形式进行大量的储存。而由于工业集中区域化、用电季节及时段差异化的存在，导致不同季节、昼夜之间以及工作日与节假日之间电力需求相差很大。电力系统中的负荷随用户侧需求的变化而变化，白天和夜间有较大的用电峰谷负荷差，使得电厂无法长时间处于最佳经济运行状态。 [0003] 随着工业的多元化发展，对供电的经济性和灵活性提出了更高的要求，燃煤发电作为当下电能供给的主要方式，需要随工业多元化发展做出相应的变化。因此，如何提高为工业园区供电的电厂在用户侧用电负荷需求变化较大的情况下的供电经济性及灵活性成为了亟待解决的问题。 发明内容[0004] 本发明实施例提供了一种基于储能系统的工业园区气热联供系统，解决了由于电力系统中的负荷随用户侧需求的变化而变化，不同季节、昼夜之间有较大的用电峰谷负荷差，使得电厂无法长时间处于最佳经济运行状态的技术问题。 [0005] 本发明实施例提供的一种基于储能系统的工业园区气热联供系统，包括： [0006] 发电系统、供热系统、储能系统； [0007] 发电系统与供热系统连接，用于通过供热系统给工业园区供热； [0008] 储能系统与发电系统连接，用于将发电系统提供的能量转化为压缩空气能进行储存并将压缩空气能提供给工业园区； [0009] 储能系统具体包括压气机和储气装置。 [0010] 优选地，发电系统为燃煤发电系统。 [0012] 水处理系统与燃煤发电系统连接，用于处理燃煤发电系统排出的污水及给燃煤发电系统供水； [0013] 水处理系统还用于处理工业园区的污水及给工业园区供水。 [0015] 燃煤锅炉与汽轮机组连接，用于提供蒸汽驱动汽轮机组工作； [0016] 汽轮机组还与发电机组连接，用于带动发电机组转动发电； [0017] 发电机组还与电网连接，用于提供电能。 [0018] 优选地，燃煤锅炉还与供热系统连接，用于提供蒸汽给供热系统。 [0019] 优选地，燃煤锅炉还与压气机连接，压气机还与储气装置连接，用于将燃煤锅炉提供的蒸汽能转化为压缩空气能并储存于储气装置中。 [0020] 优选地，储气装置包括一级储气罐、二级储气罐和高压储气罐。 [0021] 优选地，压气机与储气装置之间设置有流速调节阀，用于控制一级储气罐、二级储气罐和高压储气罐的储气量。 [0022] 优选地，储气装置的气体出口设置有减压流量调节阀，用于控制一级储气罐、二级储气罐和高压储气罐的供气量。 [0024] 从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点： [0025] 通过将发电系统与供热系统及储能系统连接，使得在电厂处于“低谷”供电状态的时候，可以利用储能系统中的压气机将发电系统提供的能量转化为压缩空气能并用储气装置进行储存，并将压缩空气能提供给工业园区，帮助电厂适应负荷变化，完成“削峰填谷”的需求，保证发电机组的安全经济运行，还能利用储能供电系统为工业园区提供高效廉价的供气保障；此外，还可以通过供热系统收集发电系统中的发电产生的余热以提供给工业园区，为工业园区提供更加经济的供热保障，解决了由于电力系统中的负荷随用户侧需求的变化而变化，不同季节、昼夜之间有较大的用电峰谷负荷差，使得电厂无法长时间处于最佳经济运行状态的技术问题。附图说明 [0026] 为了更清楚地说明本发明实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。 [0027] 图1为本发明实施例提供的一种基于储能系统的工业园区气热联供系统的一个实施例的结构示意图。 [0028] 图2为本发明实施例提供的一种基于储能系统的工业园区气热联供系统的另一个实施例的结构示意图。 具体实施方式[0029] 本发明实施例提供了一种基于储能系统的工业园区气热联供系统，用于解决由于电力系统中的负荷随用户侧需求的变化而变化，不同季节、昼夜之间有较大的用电峰谷负荷差，使得电厂无法长时间处于最佳经济运行状态的技术问题。 [0030] 为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 [0031] 请参阅图1，本发明实施例提供的一种基于储能系统的工业园区气热联供系统的结构示意图。 [0032] 本发明实施例提供的一种基于储能系统的工业园区气热联供系统包括: [0033] 发电系统1、供热系统2、储能系统3。发电系统1可以为燃煤发电系统或者是燃气发电系统等利用热能进行发电的系统；供热系统2为收集并储存发电系统中余热并进行加工处理的系统；储能系统3则为利用发电系统中的热能和/或电能进行对空气进行压缩并储存的储气系统。 [0034] 发电系统1与供热系统2连接，用于通过供热系统2给工业园区供热。供热系统2具体包括有供热管网，供热管网可以将发电系统中的余热(如热水、低压蒸汽等热源)传输至工业园区中。其中，发电系统1中在发电过程中所产生的余热可输送至供热系统2进行集中处理，并由供热系统2给工业园区集中供热。 [0035] 储能系统3与发电系统1连接，用于将发电系统1提供的能量转化为压缩空气能进行储存并将压缩空气能提供给工业园区。储能系统具体包括压气机31和储气装置32，通过利用发电系统1提供的热能和/或电能通过压气机31将空气进行压缩，形成压缩空气能，并将压缩空气能相应的储存于储气装置32中，从而将发电系统1中的热能和/或电能转化为压缩空气能进行储存，保证了发电系统1中的发电机组在用电“低谷”状态下机组的负荷变化幅度不大，能保持着较为经济的运行状况。 [0036] 本发明实施例提供的一种基于储能系统的工业园区气热联供系统，通过将发电系统与供热系统及储能系统连接，使得在电厂处于“低谷”供电状态的时候，可以利用储能系统中的压气机将发电系统提供的能量转化为压缩空气能并用储气装置进行储存，并将压缩空气能提供给工业园区，帮助电厂适应负荷变化，完成“削峰填谷”的需求，保证发电机组的安全经济运行，还能利用储能供电系统为工业园区提供高效廉价的供气保障；此外，还可以通过供热系统收集发电系统中的发电产生的余热以提供给工业园区，为工业园区提供更加经济的供热保障，解决了由于电力系统中的负荷随用户侧需求的变化而变化，不同季节、昼夜之间有较大的用电峰谷负荷差，使得电厂无法长时间处于最佳经济运行状态的技术问题。 [0037] 请参阅图2，本发明实施例提供的一种基于储能系统的工业园区气热联供系统的另一个实施例的结构示意图。 [0038] 本发明实施例提供的一种基于储能系统的工业园区气热联供系统的另一个实施例包括： [0039] 发电系统、供热系统、储能系统； [0040] 发电系统与供热系统连接，用于通过供热系统给工业园区供热。其中，发电系统中在发电过程中所产生的余热可输送至供热系统进行集中处理，并由供热系统给工业园区集中供热。供热系统具体包括有供热管网，供热管网可以将发电系统中的余热(如热水、低压蒸汽等热源)传输至工业园区中。 [0041] 储能系统与发电系统连接，用于将发电系统提供的能量转化为压缩空气能进行储存并将压缩空气能提供给工业园区。储能系统具体包括压气机和储气装置，通过利用发电系统提供的热能和/或电能通过压气机将空气进行压缩，形成压缩空气能，并将压缩空气能相应的储存于储气装置中，从而将发电系统中的热能和/或电能转化为压缩空气能进行储存，保证了发电系统中的发电机组在用电“低谷”状态下机组的负荷变化幅度不大，能保持着较为经济的运行状况。 [0042] 进一步地，储气装置包括一级储气罐、二级储气罐和高压储气罐，分别用于储存不同气压的压缩空气。储气罐为用于储存压缩空气的压力容器，主要用于存气缓冲，同时起到稳定系统压力的作用，可以与空压机和过滤器等配套使用。其中，一级储气罐为立式储气罐，工作压力为1.0-2.0Mpa，容积为45-60m3；二级储气罐为立式储气罐，工作压力为3.0-4.0Mpa，容积为70-100m3；高压储气罐为立式储气罐，工作压力为5.0Mpa以上，容积为120m3以上。 [0043] 压气机与储气装置之间设置有流速调节阀，用于控制一级储气罐、二级储气罐和高压储气罐的储气量。 [0044] 储气装置的气体出口设置有减压流量调节阀，用于控制一级储气罐、二级储气罐和高压储气罐的供气量，以进行不同量级的供气，增强供气灵活性。一级储气罐、二级储气罐和高压储气罐均设置有压力传感器，用于实时检测储气罐内的气压。 [0045] 进一步地，发电系统为燃煤发电系统。燃煤发电系统包括燃煤锅炉、汽轮机组和发电机组；其中，锅炉燃煤产生中、高品质的蒸汽(即蒸汽的洁净程度较高，含杂质较少)以及低品质的蒸汽(即蒸汽的洁净程度较低，含杂质较多)。 [0046] 燃煤锅炉与汽轮机组连接，用于提供中、高品质的蒸汽驱动汽轮机组工作；汽轮机组还与发电机组连接，用于带动发电机组转动发电；发电机组还与电网连接，用于提供电能。 [0047] 进一步地，燃煤锅炉还与供热系统连接，用于提供低品质的蒸汽给供热系统。需要说明的是，本发明实施例中的工业园区有别于传统工业园区自备供热源的供热方式，而是利用燃煤发电系统中燃煤锅炉产生的低品质蒸汽进行供热，即由供热系统收集燃煤锅炉产生的低品质蒸汽的余热进行集中供热。利用燃煤锅炉产生的无法用于发电的低品质蒸汽为工业园区用户供热，可以进一步降低锅炉排烟损失，降低燃煤发电系统的运行损失，达到节能效果。 [0048] 进一步地，燃煤锅炉还与压气机连接，压气机还与储气装置连接，用于将燃煤锅炉提供的蒸汽能转化为压缩空气能并储存于储气装置中。此外，压气机还可以与发电机组连接，利用发电机组的电能进行压缩空气。 [0049] 进一步地，本发明实施例提供的基于储能系统的工业园区气热联供系统还包括：水处理系统； [0050] 水处理系统与燃煤发电系统连接，用于处理燃煤发电系统排出的污水及给燃煤发电系统供水；水处理系统还用于处理工业园区的污水及给工业园区供水。水处理系统可以将燃煤发电系统和工业园区产生的各种不同类型的废水进行集中化处理，同时还可以提供给燃煤发电系统的锅炉经处理后的水，以及对工业园区进行工业供水，保证了燃煤锅炉和工业园区的绿色运行，减少了对环境的污染。 [0051] 在实际运行中，本发明实施例提供的基于储能系统的工业园区气热联供系统的负荷量将随着电网负荷需求的变化而灵活调整，在工业用户用电低谷时段，可以适当地升高锅炉负荷，在为工业用户供电的同时，将多余的热量和/或电量以压缩空气能的形式进行储存；而在工业用户用电量较大时段且需要供气时，由储能系统进行提供。这样既可以在电网需求负荷较低时保证锅炉的负荷，提高锅炉运行的安全性和经济性，又能为工业园区提供廉价的供气保障。同时，整个系统将燃煤发电系统和工业园区的废水进行集中化处理，保证了工业园区和燃煤锅炉的绿色运行。而燃煤发电系统的低品质热源还可以作为工业园区供热系统热源，降低了燃煤发电系统运行损失。 [0052] 以上，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 |
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