一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统的制作方法

1.本实用新型涉及水力发电储能与热能利用技术领域，具体为一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统。


背景技术：

2.全球已有136个国家提出“零碳”或“碳中和”目标。新能源发电的随机性、间歇性、波动性将是新型电力系统安全稳定经济运行的主要问题。
3.化学链/熔融盐储热技术通过可逆的化学反应来存储和释放热能，其储热密度远高于显热储存和相变热储存，不仅可以对热能进行长期储存几乎无热损失，而且可以实现冷热的复合储存，因而在余热/废热回收及风光互补的利用等方面都具有广阔的应用前景。所以就需要一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统。
5.本实用新型是这样实现的：
6.一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统，包括水利上游库、水轮机和水利下游库，以及发电机，所述水轮机安装在所述水利上游库和水利下游库之间，所述发电机连接低压电网，所述低压电网连接变压器，所述变压器连接高压电网，所述低压电网连接有电加热温控器，电加热温控器输出端b连接有电热式化学链/熔融盐储热罐，为其提供加热电能和加热管道给水；
7.所述电热式化学链/熔融盐储热罐的给水出口d连接有抽背式汽轮机和旁通阀，所述抽背式汽轮机分别连接有第一减温器，第二减温器和第三减温器，所述抽背式汽轮机的输出端连接有第二发电机，所述第二发电机连接有第二变压器，所述第二变压器与所述低压电网连接，所述旁通阀连接有第一减温减压器，所述第一减温减压器的输出端与第一减温器的输出端连接后再连接有高压阀，通过高压阀连接至高压工业供汽网，所述第一减温减压器连接有第二减温减压器，所述第二减温减压器的输出端与第二减温器的输出端汇合后连接有中压阀，并连接至中压工业供汽网，所述第二减温减压器连接有第三减温减压器，所述第三减温器出口连接低压阀，所述低压阀连接低压工业供汽网，所述第三减温减压器与第三减温器汇合后，连接有供热阀至供暖首站，所述供暖首站连接有疏水泵，所述疏水泵连接有除氧器，所述除氧器的高温蒸汽进口与所述抽背式汽轮机连接，所述除氧器连接有变频增压泵，所述变频增压泵依次连接有第二高压加热器和第一高压加热器，所述第一高压加热器与所述电热式化学链储热罐进口连接。
8.进一步，所述低压电网经电加热温控器向电热式化学链/熔融盐储热罐加热储能或供给更高一级电网。
9.进一步，所述抽背式汽轮机为单台可调式抽汽背压式汽轮机或多台背压机串并组合汽轮机组阵列。
10.进一步，所述电热式化学链/熔融盐储热罐为单个或多个电热式化学链/熔融盐储热罐并联而构成。汽轮机组发电机，以及储热装置均与低压电网相连，并通过变压器与高压电网连接，储热装置所需电能均来自低压电网的水力发电系统。除此之外，储热装置所需电能也可从高压电网获得。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用水力发电与热电调控结合电热式化学链/熔融盐储热罐的形式，通过水力发电、汽轮机组发电，以及储热装置均在低压电网相连，并通过变压器与高压电网连接，储热装置所需电能均来自低压电网的水力发电。输出的高温高压蒸汽进入抽背式汽轮机或多台背压机串并组成的汽轮机阵列，驱动发电机发电，且输出不同参数的蒸汽。电加热温控器根据用供热需求控制储热装置产生高温高压蒸汽，并同时输出电加热所消耗的电流至电热式化学链/熔盐储热装置。整个系统低碳环保，解耦性能良好，实用性强。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
13.图1是本实用新型的系统结构示意图；
14.其中，1.水利上游库，2.水轮机，3.水力下游库，4.发电机，5.低压电网，6.变压器，7.高压电网，8.电加热温控器，9.电热式化学链/熔融盐储热罐，10.电加热器，10-a.输出电加热器，11.除氧器，12.变频增压泵，13.第二高压加热器，14.第一高压加热器，15.抽背式汽轮机，16.第一减温器，17.第二减温器，18.第三减温减压器，19.第二发电机，20.第二变压器，21.旁通阀，22.第一减温减压器，23.第二减温减压器，24.第三减温减压器，25.高压阀，26.中压阀，27.低压阀，28.供热阀，29.高压工业供汽网b，30.中压工业供汽网，31.低压工业供汽网，32.供暖首站，33.疏水泵。
15.各主要输入、输出口代表意义如下：
16.a.水轮机出口，b.电加热温控器输出端口，c.电热式化学链/熔融盐给水进口，d.电热式化学链/熔融盐给水出口，e.除氧器高温蒸汽进口，f.除氧器疏水进口，g.1#高加疏水出口，h.2#高加疏水进口，i.2#高加疏水出口，j.除氧器出口，k.汽轮机进口，l.汽轮机1级抽汽口，m.汽轮机2级抽汽口，n.汽轮机3级抽汽口，o.高压工业供汽网进口，p.中压工业供汽网进口，q.低压工业供汽网进口，r.供暖首站进口，s.供暖首站出口，t.抽背式汽轮机排汽口，u.1级减温减压器进口，v.1级减温减压器出口，w.2级减温减压器进口，x.2级减温减压器出口，y.3级减温减压器进口，z.3级减温减压器出口。
具体实施方式
17.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
18.本实用新型的实施例，请参阅图1，一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统，包括水利上游库1、水轮机2和水利下游库3，以及发电机4，所述水轮机2安装在所述水利上游库和水利下游库之间，所述发电机4连接低压电网5，所述低压电网5连接变压器6，所述变压器连接高压电网7，所述低压电网5连接有电加热温控器8，电加热温控器输出端b连接有电热式化学链/熔融盐储热罐9，为其提供加热电能和加热管道给水；
19.所述电热式化学链/熔融盐储热罐9的给水出口d连接有抽背式汽轮机15和旁通阀21，所述抽背式汽轮机15分别连接有第一减温器16，第二减温器17和第三减温器18，所述抽背式汽轮机15的输出端连接有第二发电机19，所述第二发电机19连接有第二变压器20，所述第二变压器20与所述低压电网5连接，所述旁通阀21连接有第一减温减压器22，所述第一减温减压器22的输出端与第一减温器16的输出端连接后再连接有高压阀25，通过高压阀25连接至高压工业供汽网29，所述第一减温减压器22连接有第二减温减压器23，所述第二减温减压器23的输出端与第二减温器17的输出端汇合后连接有中压阀26，并连接至中压工业供汽网，所述第二减温减压器23连接有第三减温减压器24，所述第三减温器18出口连接低压阀27，所述低压阀27连接低压工业供汽网，所述第三减温减压器24与第三减温器18汇合后，连接有供热阀28至供暖首站32，所述供暖首站32连接有疏水泵33，所述疏水泵33连接有除氧器11，所述除氧器11的高温蒸汽进口与所述抽背式汽轮机连接，所述除氧器11连接有变频增压泵12，所述变频增压泵12依次连接有第二高压加热器13和第一高压加热器14，所述第一高压加热器14与所述电热式化学链储热罐进口连接。
20.本实施例中，所述低压电网5经电加热温控器8向电热式化学链/熔融盐储热罐9加热储能或供给更高一级电网。所述电加热温控器用来根据用供热需求控制储热装置所需电流至电加热器10，产生高温高压蒸汽。所述电加热温控器根据热电/化学链储热模块的储热给定控制信号和输出蒸汽实际温度反馈信号t来控制储热装置的加热电流。电热式化学链/熔融盐储热罐9内设主电加热器10和输出电加热器10-a，分别对储热罐中的储热介质和输出段的水和蒸汽进行加热。因此，当储热罐输出蒸汽时，输出段的水和蒸汽可由储热介质和输出电加热器分别或同时加热。
21.本实施例中，所述供暖首站为热交换设备，将进口r流入的工质热量传递至外部热水循环中。
22.本实施例中，所述抽背式汽轮机15为单台可调式抽汽背压式汽轮机或多台背压机串并组合汽轮机组阵列。
23.本实施例中，所述电热式化学链/熔融盐储热罐9为单个或多个电热式化学链/熔融盐储热罐并联而构成。汽轮机组发电机，以及储热装置均与低压电网相连，并通过变压器与高压电网连接，储热装置所需电能均来自低压电网的水力发电系统。除此之外，储热装置所需电能也可从高压电网获得。
24.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原
则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统，其特征在于：包括水利上游库(1)、水轮机(2)和水利下游库(3)，以及发电机(4)，所述水轮机(2)安装在所述水利上游库和水利下游库之间，所述发电机(4)连接低压电网(5)，所述低压电网(5)连接变压器(6)，所述变压器连接高压电网(7)，所述低压电网(5)连接有电加热温控器(8)，电加热温控器输出端b连接有电热式化学链/熔融盐储热罐(9)，为其提供加热电能和加热管道给水；所述电热式化学链/熔融盐储热罐(9)的给水出口(d)连接有抽背式汽轮机(15)和旁通阀(21)，所述抽背式汽轮机(15)分别连接有第一减温器(16)，第二减温器(17)和第三减温器(18)，所述抽背式汽轮机(15)的输出端连接有第二发电机(19)，所述第二发电机(19)连接有第二变压器(20)，所述第二变压器(20)与所述低压电网(5)连接，所述旁通阀(21)连接有第一减温减压器(22)，所述第一减温减压器(22)的输出端与第一减温器(16)的输出端连接后再连接有高压阀(25)，通过高压阀(25)连接至高压工业供汽网(29)，所述第一减温减压器(22)连接有第二减温减压器(23)，所述第二减温减压器(23)的输出端与第二减温器(17)的输出端汇合后连接有中压阀(26)，并连接至中压工业供汽网，所述第二减温减压器(23)连接有第三减温减压器(24)，所述第三减温器(18)出口连接低压阀(27)，所述低压阀(27)连接低压工业供汽网，所述第三减温减压器(24)与第三减温器(18)汇合后，连接有供热阀(28)至供暖首站(32)，所述供暖首站(32)连接有疏水泵(33)，所述疏水泵(33)连接有除氧器(11)，所述除氧器(11)的高温蒸汽进口与所述抽背式汽轮机连接，所述除氧器(11)连接有变频增压泵(12)，所述变频增压泵(12)依次连接有第二高压加热器(13)和第一高压加热器(14)，所述第一高压加热器(14)与电热式化学链/熔融盐储热罐进口连接。2.根据权利要求1所述的一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统，其特征在于，所述低压电网(5)经电加热温控器(8)向电热式化学链/熔融盐储热罐(9)加热储能或供给更高一级电网。3.根据权利要求1所述的一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统，其特征在于，所述抽背式汽轮机(15)为单台可调式抽汽背压式汽轮机或多台背压机串并组合汽轮机组阵列。4.根据权利要求1所述的一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统，其特征在于，所述电热式化学链/熔融盐储热罐(9)为单个或多个电热式化学链/熔融盐储热罐并联而构成。

技术总结
本实用新型公开了一种高温储热式水轮机、汽轮机热电联供系统，包括水利上游库、水轮机和水利下游库，以及发电机，水轮机安装在所述水利上游库和水利下游库之间，发电机连接低压电网，低压电网连接变压器，变压器连接高压电网，所述低压电网连接有电加热温控器，电加热温控器输出端b连接有电热式化学链/熔融盐储热罐。本实用新型通过水力发电、汽轮机组发电，以及储热装置均在低压电网相连，并通过变压器与高压电网连接，储热装置所需电能均来自低压电网的水力发电。电加热温控器根据用供热需求控制储热装置产生高温高压蒸汽，并同时输出电加热所消耗的电流至电热式化学链/熔盐储热装置。整个系统低碳环保，解耦性能良好，实用性强。强。强。


技术研发人员：张雪桢 陈辉 徐钢 田延贵 张杰 唐敏 王梦薇 王占芳
受保护的技术使用者：吉能国际能源有限公司
技术研发日：2023.01.29
技术公布日：2023/6/20