技术领域
[0001] 本实用新型涉及液化空气和火电调峰调频技术领域，更具体地说，涉及一种利用压缩液化空气储能装置进行火电厂灵活性调峰调频和
电网辅助服务的系统。
背景技术
[0002] 现阶段，我国电
力系统中
电能产量及容量富裕，燃机、抽
水蓄能等可进行调峰调频，以解决电源稀缺问题；目前电网调峰调频与火
电机组灵活性之间矛盾突出，电网消纳
风电、光电、
水电及核电等新
能源的能力不足。
[0003]
现有技术中，火电厂调峰调频工作已成为电网运行中较为突出的矛盾。目前国内火电灵活性调峰调频改造均是针对冬季供
热机组，而如何进行夏季调峰调频是摆在众多火电厂面前的一个难题，为了满足电网调峰调频需求，最大程度的降低调峰调频过程中能源的浪费，以及电厂在激烈竞争中的生存需要，深度进行调峰调频的改革势在必行。
[0004] 目前，大型液化空气装置主要用于空气分离行业，大型空气分离装置在
钢铁、化工和合成
氨工业中应用越来越广泛，大型液化空气储能装置新项目实施越来越多，其能耗所占社会总耗能逐年增加。
[0005] 空气分离设备是以空气为原料，通过深冷空气分离、变压
吸附或膜分离三种方法中的任意一种对空气进行分离。其中应用最为成熟的是深冷空气分离方法，该方法通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，再经过精馏从液态空气中逐步分离出
氧气、氮气及氩气等惰性气体的方法。
[0006] 目前在国内还未出现利用火电厂调峰调频电力进行空气液化储能，在电网需要火电厂增加发电负荷时，利用液化空气的冷能再发电上网，增加火电厂高峰发电量的系统或
专利。仅有部分专利公开了利用液化空气发电的方案，例如国内授权实用新型专利201410085490.X公开了一种液态空气发电装置及工作方法，利用高压液态空气
气化进入气轮机膨胀做功发电。但此专利并不涉及电网调峰调频应用，而且仅是单向利用液态空气发电的流程，没有利用调峰调频电力哪些空气压缩液化的流程。有鉴于此，提出本实用新型。
发明内容
[0007] 针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种利用调峰调频电力或调峰调频
蒸汽为压缩液化空气储能装置供能的系统，并能够利用液化空气储能装置的
能量进行调峰调频。
[0008] 为了实现所述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0009] 一种火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统，包括火电厂
发电机组、液化空气储能调峰调频装置和调峰调频控制平台；所述调峰调频控制平台分别与所述火电厂发电机组和液化空气储能调峰调频装置通讯连接；所述火电厂发电机组和液化空气储能调峰调频装置之间电力连接。
[0010] 本实用新型提供的火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的所述液化空气储能调峰调频装置与所述火电厂发电机组的发电机电力连接，所述发电机与所述调峰调频控制平台通讯连接。
[0011] 本实用新型提供的火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的所述火电厂发电机组汽机抽汽和液化空气储能调峰调频装置的小
汽轮机之间设有蒸汽管道，所述蒸汽管道的控制
阀门与所述调峰调频控制平台通讯连接。
[0012] 本实用新型提供的火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的所述液化空气储能调峰调频装置包括压缩深冷液化空气系统，所述压缩深冷液化空气系统设置有小汽轮机；所述火电厂发电机组包括燃
煤锅炉、大汽轮机和发电机；所述小汽轮机和大汽轮机之间通过抽汽管道相互连通，和/或所述小汽轮机和所述火电厂发电机组的主蒸汽或高低压旁路蒸汽管道相互连通。
[0013] 本实用新型提供的火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的所述液化空气储能调峰调频装置包括压缩深冷液化空气系统，所述压缩深冷液化空气系统连接有液态空气储存罐，所述液态空气储存罐连接有气化膨胀发电系统，所述气化膨胀发电系统和电网之间电力连接，所述调峰调频控制平台和所述气化膨胀发电系统之间通讯连接。
[0014] 本实用新型提供的火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的所述液化空气储能调峰调频装置包括压缩深冷液化空气系统，所述压缩深冷液化空气系统连接有液态空气储存罐，所述液态空气储存罐连接有冷能利用附加工质循环发电系统，所述冷能利用附加工质循环发电系统和电网之间电力连接，所述调峰调频控制平台和所述冷能利用附加工质循环发电系统之间通讯连接。
[0015] 本实用新型提供的火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的所述液化空气储能调峰调频装置包括压缩深冷液化空气系统，所述压缩深冷液化空气系统设置有小汽轮机和
压缩机；所述小汽轮机与压缩机通过
联轴器相连接，所述压缩机为空气压缩机和/或
增压机中的至少一种。
[0016] 本实用新型提供的火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的所述冷能利用附加工质循环发电系统中的附加工质为氮气、丙烷、氨、丙烯、四氟乙烷中的任意一种。
[0017] 本实用新型提供的火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的液化空气储能调峰调频装置包括压缩深冷液化空气系统及液化空气发电设备，所述压缩深冷液化空气系统包括空气压缩机和增压机、预冷器、分子筛、
板式换热器、膨胀机、液化空气储存罐。
[0018] 本实用新型提供的火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的所述冷能利用附加工质循环发电系统为
朗肯循环发电系统或低温布雷顿循环发电系统。
[0019] 有益效果
[0020] 1、有效利用火力发电机组的调峰调频结余电量、
热能满足液化空气储能装置的设备供能，减少外界补充驱动液化空气储能装置的能耗，避免能源浪费，提高能源利用率，使现代火力
发电厂转型成为电能、热能、压缩空气能以及各种空气分离气体产品的综合性工厂；
[0021] 2、液化空气储能装置中冷箱的富余冷量制冷
空调循环水，用于火电厂区或附近建筑的空调制冷；
[0022] 3、液化空气储能装置中空气压缩过程生成的压缩空气能够作为火力发电机组或附近工业园区的工业用驱动压缩空气源；该方法也变相实现了电能的储存，可补充火电厂的上网电量，缓解了电网平衡和峰谷差问题。
附图说明
[0023] 图1为本实用新型火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统的示意图。
[0024] 附图标记说明
[0025] 为进一步清楚的说明本实用新型的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明。
[0026] 燃煤锅炉-1，大汽轮机-2，发电机-3，电网-4，调峰调频控制平台-5，压缩深冷液化空气系统-6，液态空气储存罐-7，气化膨胀发电系统-8，冷能利用附加工质循环发电系统-9，液态空气-10，附加工质-11，蒸汽-12，小汽轮机-13，通讯连接路线-14，电力传输路线-
15。
[0027] 通过上述附图标记说明，结合本实用新型的
实施例，可以更加清楚的理解和说明本实用新型的技术方案。
具体实施方式
[0028] 下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但本实用新型所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本
申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0029] 在本申请的描述中，属于“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如“连接”可以是固定连接，也可以时可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介简介相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0030] 在本
说明书的描述中，术语“一个实施例”“一些实施例”“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中，在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0031] 如图1所述，本实用新型实施例提供了一种火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统。所述火电厂压缩液化空气储能调峰调频系统包括火电厂发电机组、液化空气储能调峰调频装置和调峰调频控制平台5；所述调峰调频控制平台5分别与所述火电厂发电机组和液化空气储能调峰调频装置通过通讯连接路线14进行通讯连接；所述火电厂发电机组和液化空气储能调峰调频装置之间电力连接；所述火电厂发电机组和液化空气储能调峰调频装置分别与电网4电力连接。具体的，所述液化空气储能调峰调频装置中的控
制模块接受电网调度中心或调峰调频控制平台5的调峰调频指令，根据指令，电力通过电力传输路线15被由火电厂发电机组或电网传输至液化空气储能调峰调频装置，所述液化空气储能调峰调频装置通过储能或能量释放进行调峰调频，此外，所述火电厂发电机组汽机抽汽和液化空气储能调峰调频装置的小汽轮机13之间设有蒸汽管道，所述蒸汽管道的
控制阀门与所述调峰调频控制平台5通讯连接。因此，所述液化空气储能调峰调频装置的驱动蒸汽可以来自火电厂发电机组的大汽轮机2的抽汽管道或火电厂发电机组的主蒸汽管道，蒸汽量受调峰调频控制平台控制，响应电网调峰调频控制需求。因此，所述液化空气储能调峰调频装置通过蒸汽而被驱动。
[0032] 在本实用新型的部分实施方式中，所述液化空气储能调峰调频装置与所述火电厂发电机组的发电机3电力连接，所述发电机3与所述调峰调频控制平台5通讯连接。因此，所述液化空气储能调峰调频装置可以利用电网4的电量进行储能并进行调峰调频，也可以利用所述火电厂发电机组的发电机3发出的电力直接进行储能并进其中。液化空气储能调峰调频装置包括电力驱动的空气压缩机、增压机、预冷器、分子筛、板式换热器、膨胀机、液化空气储存罐及液化空气发电设备。
[0033] 在本实用新型的部分实施方式中，所述液化空气储能调峰调频装置包括压缩深冷液化空气系统6，所述压缩深冷液化空气系统6设置有小汽轮机13；所述火电厂发电机组包括燃煤锅炉1、大汽轮机2和发电机3；所述小汽轮机13和大汽轮机2之间通过抽汽管道相互连通，和/或所述小汽轮机13和所述火电厂发电机组的主蒸汽或高低压旁路蒸汽管道相互连通。由于所述液化空气储能装置与发电机3、电网4和/或火电厂发电机组的其他组件的蒸汽管道相连通，因此，调峰调频的剩余电力和/或蒸汽热能均可供给述液化空气储能调峰调频装置进行储能。
[0034] 在本实用新型的部分实施方式中，所述液化空气储能调峰调频装置包括压缩深冷液化空气系统6，所述压缩深冷液化空气系统6连接有液态空气储存罐7，所述液态空气储存罐7连接有气化膨胀发电系统8，所述气化膨胀发电系统8和电网4之间电力连接，所述调峰调频控制平台5和所述气化膨胀发电系统8之间通讯连接。因此，可通过使得液态空气储存罐7的液态空气在所述气化膨胀发电系统8中进行膨胀来发电，并将电力输送至电网4，进行调峰调频。
[0035] 在本实用新型的部分实施方式中，所述液化空气储能调峰调频装置包括压缩深冷液化空气系统6，所述压缩深冷液化空气系统6连接有液态空气储存罐7，所述液态空气储存罐7连接有冷能利用附加工质循环发电系统9，所述冷能利用附加工质循环发电系统9和电网4之间电力连接，所述调峰调频控制平台5和所述冷能利用附加工质循环发电系统9之间通讯连接。所述液化空气储能调峰调频装置包括压缩深冷液化空气系统6，所述压缩深冷液化空气系统6设置有小汽轮机13和压缩机；所述小汽轮机13与压缩机通过联轴器相连接，所述压缩机为空气压缩机和/或增压机中的至少一种。所述冷能利用附加工质循环发电系统9中的附加工质11为氮气、丙烷、氨、丙烯、四氟乙烷中的任意一种。所述冷能利用附加工质循环发电系统9为朗肯循环发电系统或低温布雷顿循环发电系统。通
过冷能利用附加工质循环发电系统9，可将液态空气储存罐7中的液态空气在气化过程中产生的能量进行制冷，也可以将能量转化为电力输送至电网4参与调峰调频。
[0036] 本领域的技术人员应该明白，虽然实用新型实施例所揭露的实施方式如上，但所述内容仅为便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型的实施例。任何本实用新型实施例所属领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的
修改及变化，但本实用新型实施例的专利保护范围，仍须以所附的
权利要求所界定的范围为准。
