一种火力发电厂空气储能装置的制作方法

1.本实用新型涉及储能装置，尤其涉及一种火力发电厂空气储能装置。


背景技术：

2.一般而言，火力发电厂的发电功率在一定段时间内为固定的，要调整发电厂的发电功率需要提前进行调整，而供电地区所需电量每一时间会不断变化，在电网负荷低的时候，由于发电厂发电量不能及时调整，而发电厂所产生的电能也不能储存，机组在变负荷运行情况下，电能会产生损耗，其能效将会降低、经济性会变差、安全性也会降低。


技术实现要素：

3.鉴于目前储能装置存在的上述不足，本实用新型提供一种火力发电厂空气储能装置，能够在电网负荷低的时候进行储能，在电网高负荷时输出能量，实现储能的同时也节约电能。
4.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
5.一种火力发电厂空气储能装置，包括发电机、空气压缩设备、压力容器、锅炉，所述空气压缩设备、压力容器和锅炉依次通过气体管道连接，所述发电机安装在发电厂总输出电路上，所述发电机包括主发电机和副发电机，所述主发电机与空气压缩设备连通的气体管道上设有汽轮机、离合器以及液力耦合器，所述压力容器与锅炉连通的气体管道上设有空气透平机，所述空气透平机与副发电机连接，所述汽轮机在主发电机负荷低时拖动空气压缩设备，产生压缩空气进入所述压力容器。
6.依照本实用新型的一个方面，所述空气压缩设备与压力容器连通的气体管道上依次设有第一隔断阀和冷却器。
7.依照本实用新型的一个方面，所述压力容器与空气透平机连通的气体管道上依次设有加热器和调节阀。
8.依照本实用新型的一个方面，所述空气压缩设备上设有空气进口。
9.依照本实用新型的一个方面，所述锅炉为电厂所用发电锅炉。
10.依照本实用新型的一个方面，所述空气透平机与锅炉连通的气体管道上设有第二隔断阀。
11.依照本实用新型的一个方面，所述火力发电厂空气储能装置还包括鼓风机，所述鼓风机设在连接所述锅炉的气体管道上。
12.依照本实用新型的一个方面，所述鼓风机上设有消音器。
13.依照本实用新型的一个方面，所述鼓风机与锅炉连通的气体管道上设有风门。
14.依照本实用新型的一个方面，所述锅炉与所述汽轮机之间还设有主蒸汽管道连接。
15.本实用新型实施的优点：本实用新型提供的一种火力发电厂空气储能装置，包括发电机、空气压缩设备、压力容器、锅炉，其中空气压缩设备、压力容器和锅炉依次通过气体
管道连接，发电机安装在发电厂总输出电路上，发电机包括主发电机和副发电机，主发电机与空气压缩设备连通的气体管道上设有汽轮机、离合器以及液力耦合器，压力容器与锅炉连通的气体管道上设有空气透平机，压力容器与空气透平机连通的气体管道上依次设有加热器和调节阀，空气透平机与副发电机连接，汽轮机在主发电机负荷低时拖动空气压缩设备，产生压缩空气进入所述压力容器。本实用新型适用于火力发电厂在电网负荷低的时候，利用电厂的蒸汽驱动汽轮机转动，通过汽轮机拖动空气压缩机将空气进行压缩，利用压缩空气来实现储能，在用电高峰期利用储存的压缩空气驱动空气透平机拖动电机发电，并将背压空气送至锅炉燃烧，实现储能的同时也节约了电能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型所述的一种火力发电厂空气储能装置的系统示意图。
18.图中：1、汽轮机；2、主发电机；3、离合器；4、液力耦合器；5、空气压缩设备；6、冷却器；7、压力容器；8、加热器；9、空气透平机；10、副发电机；11、调节阀；12、鼓风机；13、风门；14、锅炉；15、第一隔断阀；16、第二隔断阀；17、消音器；18、空气进口。
具体实施方式
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是机械连接，也可以是电连接：可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1所示，一种火力发电厂空气储能装置，包括发电机、空气压缩设备5、压力容器7、锅炉14，其中空气压缩设备5、压力容器7和锅炉14依次通过气体管道连接，发电机安装在发电厂总输出电路上，压力容器7用于存储压缩空气，空气压缩设备5上设有空气进口18，锅炉14为电厂所用发电锅炉14。
23.在实际应用中，发电机包括主发电机2和副发电机10，主发电机2与空气压缩设备5连通的气体管道上设有汽轮机1、离合器3以及液力耦合器4；空气压缩设备5与压力容器7连
通的气体管道上依次设有第一隔断阀15和冷却器6；
24.在实际使用中，汽轮机1与主发电机2、空气压缩设备5同轴布置，在火力发电厂的电网负荷低的时候，通过离合器3和液力耦合器4的作用，使汽轮机1在主发电机2负荷低时拖动空气压缩设备5，将空气进行压缩，利用压缩空气来实现储能，并将产生的压缩空气经过冷却器6冷却后送入压力容器7中存储。
25.在实际应用中，压力容器7与锅炉14连通的气体管道上设有空气透平机9，空气透平机9与副发电机10连接，空气透平机9为空气透平发电机；压力容器7与空气透平机9连通的气体管道上依次设有加热器8和调节阀11；
26.在火力发电厂的电网负荷高时，释放压力容器7内的压缩空气，空气经加热器8加热后进入空气透平机9，并拖动副发电机10发电，背压排出的低压高温空气送入锅炉14燃烧。
27.在实际应用中，空气透平机9与锅炉14连通的气体管道上设有第二隔断阀16
28.在实际应用中，火力发电厂空气储能装置还包括鼓风机12，鼓风机12设在连接锅炉14的气体管道上，鼓风机12与锅炉14连通的气体管道上设有风门13，鼓风机12上还设有消音器17，鼓风机12用于排出空气透平机9背压释放出的低压高温空气。
29.在实际应用中，锅炉14与汽轮机1之间还设有主蒸汽管道连接，锅炉14运作中产生的蒸汽可以作为动力驱动汽轮机1转动，实现能源回收避免能源浪费。
30.本实用新型所提供的一种火力发电厂空气储能装置，在实际使用过程中，在火力发电厂电网负荷低的时候储能，具体为，通过离合器3和液力偶合器的作用，使汽轮机1在主发电机2负荷低时拖动空气压缩设备5启动，并将产生的压缩空气经冷却器6冷却后送入压力容器7储存，将空气压缩存于压力容器7，此时关闭调节阀11，开启第一隔断阀15，关闭第二隔断阀16
31.在用电高峰期的时候输出能量，具体为，断开离合器3，汽轮机1只拖动主发电机2，主发电机2满负荷运行，此时空气压缩设备5不工作，关闭第一隔断阀15，开启调节阀11和第二隔断阀16让压力容器7释放被压缩的高压空气，空气经加热器8加热后送入空气透平机9并拖动副发电机10发电，背压排出的低压高温空气一部分送入鼓风机12的出口管道，一部分进入锅炉14燃烧，此时进入锅炉14的风量由调节阀11和风门13调节。
32.本实用新型适用于火力发电厂在电网负荷低的时候，利用电厂的蒸汽驱动汽轮机转动，通过汽轮机拖动空气压缩机将空气进行压缩，利用压缩空气来实现储能，在用电高峰期利用储存的压缩空气驱动空气透平机拖动电机发电，并将背压空气送至锅炉燃烧，实现储能的同时也节约了电能。
33.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种火力发电厂空气储能装置，包括发电机、空气压缩设备、压力容器(7)、锅炉(14)，所述空气压缩设备(5)、压力容器(7)和锅炉(14)依次通过气体管道连接，所述发电机安装在发电厂总输出电路上，其特征在于，所述发电机包括主发电机(2)和副发电机(10)，所述主发电机(2)与空气压缩设备(5)连通的气体管道上设有汽轮机(1)、离合器(3)以及液力耦合器(4)，所述压力容器(7)与锅炉(14)连通的气体管道上设有空气透平机(9)，所述空气透平机(9)与副发电机(10)连接，所述汽轮机(1)在主发电机(2)负荷低时拖动空气压缩设备(5)，产生压缩空气进入所述压力容器(7)。2.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能装置，其特征在于，所述空气压缩设备(5)与压力容器(7)连通的气体管道上依次设有第一隔断阀(15)和冷却器(6)。3.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能装置，其特征在于，所述压力容器(7)与空气透平机(9)连通的气体管道上依次设有加热器(8)和调节阀(11)。4.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能装置，其特征在于，所述空气压缩设备(5)上设有空气进口(18)。5.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能装置，其特征在于，所述锅炉(14)为电厂所用发电锅炉(14)。6.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能装置，其特征在于，所述空气透平机(9)与锅炉(14)连通的气体管道上设有第二隔断阀(16)。7.根据权利要求1所述的一种火力发电厂空气储能装置，其特征在于，所述火力发电厂空气储能装置还包括鼓风机(12)，所述鼓风机(12)设在连接所述锅炉(14)的气体管道上。8.根据权利要求7所述的一种火力发电厂空气储能装置，其特征在于，所述鼓风机(12)上设有消音器(17)。9.根据权利要求7所述的一种火力发电厂空气储能装置，其特征在于，所述鼓风机(12)与锅炉(14)连通的气体管道上设有风门(13)。10.根据权利要求1至9中任一所述的一种火力发电厂空气储能装置，其特征在于，所述锅炉(14)与所述汽轮机(1)之间还设有主蒸汽管道连接。

技术总结
本实用新型公开了一种火力发电厂空气储能装置，包括发电机、空气压缩设备、压力容器、锅炉，其中空气压缩设备、压力容器和锅炉依次通过气体管道连接，发电机包括主发电机和副发电机，主发电机与空气压缩设备连通的气体管道上设有汽轮机、离合器以及液力耦合器，压力容器与锅炉连通的气体管道上设有空气透平机，压力容器与空气透平机连通的气体管道上依次设有加热器和调节阀，空气透平机与副发电机连接。本实用新型利用电厂的蒸汽驱动汽轮机转动，通过汽轮机拖动空气压缩机将空气进行压缩，利用压缩空气来实现储能，在用电高峰期利用储存的压缩空气驱动空气透平机拖动电机发电，并将背压空气送至锅炉燃烧，实现储能的同时也节约了电能。时也节约了电能。时也节约了电能。


技术研发人员：刘增华 马保路 王广波 刘会成 王银海
受保护的技术使用者：中机国能电力工程有限公司
技术研发日：2022.12.31
技术公布日：2023/5/12