1.本實(shí)用新型涉及一種利用退役煤電機(jī)組設(shè)備管道的余熱回收分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)、冶金行業(yè)和電力行業(yè)，利用廢棄燃煤電站、“關(guān)而不拆”、具有應(yīng)急發(fā)電功能的燃煤電站轉(zhuǎn)型為儲(chǔ)能電站的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.隨著國(guó)家3060碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略的推進(jìn)，能源結(jié)構(gòu)由化石能源向可再生能源調(diào)整步伐加快，全國(guó)“十三五”關(guān)停煤電機(jī)組超過(guò)2000萬(wàn)千瓦容量，預(yù)計(jì)“十四五”期間采用“關(guān)而不拆”模式停機(jī)備用的燃煤電站將繼續(xù)增加，“十三五”、“十四五”期間關(guān)停的機(jī)組已為大中型煤電機(jī)組，機(jī)組運(yùn)行時(shí)間較短、剩余壽命比較長(zhǎng)。“十三五”關(guān)停煤電機(jī)組大部分設(shè)備和管道以廢鐵形式處理，廢棄土地資源有待恢復(fù)， 造成大量資產(chǎn)閑置和浪費(fèi)，為此國(guó)家發(fā)改委國(guó)家能源局先后發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》（發(fā)改能源【2021】1051號(hào)文）、《關(guān)于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機(jī)制和政策措施的意見(jiàn)》（發(fā)改能源【2022】206號(hào)文）提出支持利用退役火電機(jī)組的既有廠址和相關(guān)設(shè)施建設(shè)新型儲(chǔ)能設(shè)施或改造為同步調(diào)相機(jī)，進(jìn)一步為退役燃煤機(jī)組的資源循環(huán)利用指明方向。

3.目前國(guó)內(nèi)相關(guān)的前期研究一方面聚焦在將退役煤電機(jī)組改造為電加熱器+熔鹽蓄熱+汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電的模式，但鍋爐等壓力容器同樣需要拆除，同時(shí)由于原有汽水循環(huán)系統(tǒng)固有的低效率，造成投資巨大、電-電轉(zhuǎn)換效率較低；另一方面聚焦于利用燃煤電站的土地資源、電氣變電站（開(kāi)關(guān)站）、發(fā)電機(jī)改造為調(diào)相機(jī)的利用。占退役燃煤機(jī)組的工藝設(shè)備投資額度超過(guò)60%的熱力系統(tǒng)設(shè)備和管道未得到充分利用，造成可用資源的大量浪費(fèi)。本實(shí)用新型在不改變退役燃煤機(jī)組的應(yīng)急發(fā)電功能前提下，通過(guò)增加少量的壓縮空氣儲(chǔ)電設(shè)備和換熱設(shè)備，實(shí)現(xiàn)燃煤機(jī)組熱力系統(tǒng)和設(shè)備作為儲(chǔ)存容器的梯級(jí)循環(huán)利用，大幅度提高原有設(shè)備管道的利用率，降低儲(chǔ)電電站的造價(jià)，通過(guò)二級(jí)串聯(lián)壓縮空氣儲(chǔ)能降低空壓機(jī)壓比減少損失和對(duì)空氣高壓壓縮過(guò)程中的廢熱回收至空氣透平做功，提高電能轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.實(shí)用新型的目的是提供一種利用退役煤電機(jī)組雙壓余熱回收利用壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)。

5.本實(shí)用新型的技術(shù)方案具體為：

6.利用退役煤電機(jī)組雙壓余熱回收利用壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)，本實(shí)用新型將燃煤機(jī)組原有的中壓加熱器水側(cè)空間、高壓加熱器水側(cè)空間、燃煤鍋爐給水側(cè)和過(guò)熱蒸汽側(cè)空間、主給水管道、主蒸汽管道和新增加的電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)、高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組、高壓空氣壓縮機(jī)出口電動(dòng)閥、第一氣水換熱器氣側(cè)、高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥通過(guò)管道連接，組成高壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)；其中，電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)通過(guò)第一氣水換熱器出口電動(dòng)閥與原有機(jī)組的主給水管道連接，高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組通過(guò)第一氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥與原有機(jī)組的主蒸汽管道連接；

7.將燃煤機(jī)組原有的燃煤鍋爐再熱蒸汽側(cè)空間、高壓加熱器蒸汽側(cè)空間、低壓加熱器水側(cè)空間、中壓加熱器蒸汽側(cè)空間、除氧器、電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)、原有低壓儲(chǔ)氣罐與新增的電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組、第二低壓集氣聯(lián)箱、第一低壓集氣聯(lián)箱相連接，組成低壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)；

8.新增的高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥與第一低壓集氣聯(lián)箱通過(guò)管道聯(lián)接，新增的高壓空氣透平出口電動(dòng)閥與第二低壓集氣聯(lián)箱通過(guò)管道聯(lián)接，將高壓空氣壓縮儲(chǔ)電系統(tǒng)與低壓空氣壓縮儲(chǔ)電系統(tǒng)形成串聯(lián)系統(tǒng)，低壓空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)通過(guò)低壓空氣壓縮機(jī)、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組與大氣環(huán)境聯(lián)接，形成空氣由大氣到高壓、再由高壓到大氣的循環(huán)流程；通過(guò)第一氣水換熱器、第二氣水換熱器將壓縮空氣與水系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣與水之間的熱能傳遞，將分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)與壓縮機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)連接，構(gòu)建成完整的退役煤電機(jī)組余熱回收分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。

9.電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)連接有高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥，高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組連接高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥。

10.將燃煤機(jī)組原有的化學(xué)除鹽水箱隔離為熱水儲(chǔ)罐和冷水儲(chǔ)罐，原有的除鹽水泵隔離為熱水升壓泵和冷水升壓泵，與新增加的第一氣水換熱器水側(cè)、第二氣水換熱器水側(cè)相連接，組成壓縮機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)。

11.本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型依據(jù)原有設(shè)備管道系統(tǒng)特點(diǎn)，將燃煤機(jī)組原有的熱力系統(tǒng)管道和設(shè)備分為高壓、低壓2個(gè)壓力級(jí)別壓縮空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)、冷熱水儲(chǔ)存系統(tǒng)，增加適量的空氣壓縮機(jī)、透平發(fā)電機(jī)組和換熱器，通過(guò)管道、閥門、換熱器將高壓、低壓壓縮空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)相連接，形成了二級(jí)串聯(lián)的、具有余熱回收功能的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)盡最大可能利用退役火電機(jī)組的設(shè)備、管道，提高退役燃煤電站可用資源的循環(huán)利用率，減少資源浪費(fèi)，降低儲(chǔ)能電站的投資，提高壓縮空氣儲(chǔ)能電站的電-電轉(zhuǎn)換效率的目的。

附圖說(shuō)明

12.圖1為本實(shí)用新型的原理圖。

具體實(shí)施方式

13.下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

14.在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。

15.如圖1所示，利用退役煤電機(jī)組雙壓余熱回收利用壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)，本實(shí)用新型根據(jù)退役燃煤機(jī)組的熱力系統(tǒng)參數(shù)特點(diǎn)，將燃煤機(jī)組原有的熱力系統(tǒng)管道和設(shè)備分為高壓（14~17mpa)、低壓(~1.0mpa）2個(gè)壓力級(jí)別壓縮空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)、將化學(xué)除鹽水設(shè)備和管道分隔為冷熱水儲(chǔ)存系統(tǒng)。

16.原有的熱力系統(tǒng)管道和設(shè)備包括：燃煤鍋爐1、蒸汽輪機(jī)2、發(fā)電機(jī)/調(diào)相機(jī)3、凝汽器4、除氧器7。其中，燃煤鍋爐1通過(guò)主蒸汽管道100連接蒸汽輪機(jī)2的高壓缸，燃煤鍋爐1通過(guò)再熱熱段蒸汽管道101連接蒸汽輪機(jī)2的中壓缸，發(fā)電機(jī)/調(diào)相機(jī)3連接蒸汽輪機(jī)2的低壓缸。從蒸汽輪機(jī)2高壓缸輸出再熱冷段蒸汽管道102和一段抽汽管道108，其中，一段抽汽管道108進(jìn)入第一高壓加熱器10，再熱冷段蒸汽管道102分別連接燃煤鍋爐1和第二高壓加熱器50，也就是說(shuō)，從蒸汽輪機(jī)2高壓缸出來(lái)的蒸汽，一部分回燃煤鍋爐1，另一部分連通二段抽汽管道103，通過(guò)二段抽汽管道103進(jìn)入第二高壓加熱器50。

17.從蒸汽輪機(jī)2中壓缸輸出的三段抽汽管道104和四段抽汽管道105，其中，三段抽汽管道104分別連通中壓加熱器9和第二低壓集氣聯(lián)箱18，四段抽汽管道105連通除氧器7，除氧器7通過(guò)主給水管道107連通中壓加熱器9水側(cè)，給水泵8設(shè)置在除氧器7出口側(cè)的主給水管道107上。同時(shí)，蒸汽輪機(jī)2低壓缸連通凝汽器4，經(jīng)凝汽器4生成的凝結(jié)水通過(guò)凝結(jié)水泵5泵入低壓加熱器6，低壓加熱器6可以為二個(gè)或更多個(gè)，布置位置也靈活多變。低壓加熱器6通過(guò)主凝結(jié)水管道106進(jìn)入除氧器7。上述內(nèi)容除第二低壓集氣聯(lián)箱18需要新建外，其余為利用已有熱力系統(tǒng)的設(shè)備和管道。

18.本實(shí)用新型將燃煤機(jī)組原有的中壓加熱器9水側(cè)空間、高壓加熱器10水側(cè)空間、燃煤鍋爐1給水側(cè)和過(guò)熱蒸汽側(cè)空間、主給水管道107、主蒸汽管道100和新增加的電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)11、高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組14、高壓空氣壓縮機(jī)出口電動(dòng)閥22、第一氣水換熱器27氣側(cè)、高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥20及連接管道組成高壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)。其中，電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)11通過(guò)第一氣水換熱器出口電動(dòng)閥19與原有機(jī)組的主給水管道107連接，高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組14通過(guò)第一氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥32與原有機(jī)組的主蒸汽管道100連接，組成高壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)。電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)11連接有高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥31，高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組14連接高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥20，高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥31和高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥20起到高壓系統(tǒng)充放電時(shí)的切換作用，第一氣水換熱器出口電動(dòng)閥19、第二氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥32起到煤電機(jī)組不同運(yùn)行方式的切換和隔離作用。

19.另外，本實(shí)用新型將燃煤機(jī)組原有的燃煤鍋爐1再熱蒸汽側(cè)空間、高壓加熱器10蒸汽側(cè)空間、低壓加熱器6水側(cè)空間、中壓加熱器9蒸汽側(cè)空間、除氧器7、電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)13、原有低壓儲(chǔ)氣罐15及連接管道、相關(guān)隔斷閥門等，與新增的電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)12、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16、第二低壓集氣聯(lián)箱18、第一低壓集氣聯(lián)箱17及連接管道組成低壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)。

20.新增的高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥31與第一低壓集氣聯(lián)箱17通過(guò)管道聯(lián)接，新增的高壓空氣透平出口電動(dòng)閥23與第二低壓集氣聯(lián)箱18通過(guò)管道聯(lián)接，將高壓空氣壓縮儲(chǔ)電系統(tǒng)與低壓空氣壓縮儲(chǔ)電系統(tǒng)形成串聯(lián)系統(tǒng)，低壓空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)通過(guò)低壓空氣壓縮機(jī)12、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16與大氣環(huán)境聯(lián)接，形成空氣由大氣到高壓，再由高壓到大氣的循環(huán)流程。通過(guò)第一氣水換熱器27、第二氣水換熱器28將壓縮空氣與水系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣與水之間的熱能傳遞，將分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)與壓縮機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)連接，構(gòu)建成完整的退役煤電機(jī)組余熱回收分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。

21.進(jìn)一步地，將燃煤機(jī)組原有的化學(xué)除鹽水箱隔離為熱水儲(chǔ)罐29、冷水儲(chǔ)罐30，原有的除鹽水泵隔離為熱水升壓泵38、冷水升壓泵37，與新增加的第一氣水換熱器27水側(cè)、第二

氣水換熱器28水側(cè)相連接，組成壓縮機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)。

22.本實(shí)用新型的工作原理是：

23.高壓壓縮空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)通過(guò)高壓空氣壓縮機(jī)11、高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組14及高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥31、高壓空氣透平出口電動(dòng)閥23與低壓壓縮空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)串聯(lián)聯(lián)接，低壓空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)通過(guò)低壓空氣壓縮機(jī)12、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16與大氣環(huán)境聯(lián)接，形成空氣由大氣到高壓，再由高壓到大氣的循環(huán)流程。在電網(wǎng)電力富余時(shí)通過(guò)將電能轉(zhuǎn)化為空氣的壓縮勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，在電網(wǎng)電力短缺時(shí)，將空氣的壓縮勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能釋放出來(lái)，構(gòu)成二級(jí)分段式壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)。在高壓壓縮機(jī)出口、高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組14進(jìn)口設(shè)置第一氣水換熱器27、第二氣水換熱器28，與已有的冷熱水儲(chǔ)存系統(tǒng)聯(lián)接，在高壓空氣壓縮機(jī)工作時(shí)，將空氣壓縮的熱量換熱為熱水儲(chǔ)存于熱水儲(chǔ)罐29內(nèi)，在高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組14工作時(shí)，將熱水儲(chǔ)罐29內(nèi)熱水儲(chǔ)存的熱量釋放至壓縮空氣中，換熱后的冷水儲(chǔ)存于冷水儲(chǔ)罐30內(nèi)，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣與水之間的熱能傳遞，將分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)與壓縮機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)連接，構(gòu)建成完整的退役煤電機(jī)組余熱回收分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。新增的壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)配備隔離閥門，在機(jī)組恢復(fù)燃煤發(fā)電功能時(shí)，對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)電設(shè)備進(jìn)行隔離，保證原有熱力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

24.將燃煤機(jī)組原有的燃煤鍋爐1再熱蒸汽側(cè)空間、高壓加熱器10蒸汽側(cè)空間、低壓加熱器6水側(cè)空間、再熱蒸汽管道102、一段抽汽管道108、二段抽汽管道103、主凝結(jié)水管道、中壓加熱器9蒸汽側(cè)空間、除氧器7、三段抽汽管道104、四段抽汽管道105、電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)13、原有低壓儲(chǔ)氣罐15、相關(guān)隔斷閥門和新增的低壓空氣壓縮機(jī)12、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16、低壓空氣壓縮機(jī)出口電動(dòng)閥24、低壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥26、第二低壓集氣聯(lián)箱18、第一低壓集氣聯(lián)箱17、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥25通過(guò)管道連接起來(lái)，組成低壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)。原有低壓儲(chǔ)氣罐15、新增的電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)12通過(guò)低壓空氣壓縮機(jī)出口電動(dòng)閥24、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16通過(guò)低壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥26，分布與第二低壓集氣聯(lián)箱18連接，第二低壓集氣聯(lián)箱18通過(guò)低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥25分別與原有機(jī)組的三段抽汽管道104、四段抽汽管道105相連接，從而將原燃煤機(jī)組熱力系統(tǒng)相關(guān)的抽汽、輔汽、除氧器等低壓系統(tǒng)連接起來(lái)。第二低壓集氣聯(lián)箱18通過(guò)低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥41及聯(lián)絡(luò)母管與第一低壓集氣聯(lián)箱17連接、第一低壓集氣聯(lián)箱17通過(guò)低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥42分別與原有機(jī)組的一段抽汽管道108、二段抽汽管道103、主凝結(jié)水管道，將原燃煤機(jī)組熱力系統(tǒng)相關(guān)的再熱蒸汽、凝結(jié)水等低壓系統(tǒng)連接起來(lái)。新增的高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥31與第一低壓集氣聯(lián)箱17通過(guò)管道聯(lián)接，新增的高壓空氣透平出口電動(dòng)閥23與第二低壓集氣聯(lián)箱18通過(guò)管道聯(lián)接，將高壓空氣壓縮儲(chǔ)電系統(tǒng)與低壓空氣壓縮儲(chǔ)電系統(tǒng)形成串聯(lián)系統(tǒng)，低壓空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)通過(guò)低壓空氣壓縮機(jī)12、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16與大氣環(huán)境聯(lián)接，形成空氣由大氣到高壓，再由高壓到大氣的循環(huán)流程，構(gòu)建成分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，系統(tǒng)儲(chǔ)存容量匹配靠調(diào)整第二低壓集氣聯(lián)箱18的容積實(shí)現(xiàn)。低壓空氣壓縮機(jī)出口電動(dòng)閥24、低壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥26起到低壓系統(tǒng)充放電時(shí)的切換作用，低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥25、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥42起到煤電機(jī)組不同運(yùn)行方式的切換和隔離作用。

25.將燃煤機(jī)組原有的化學(xué)除鹽水箱隔離為熱水儲(chǔ)罐29、冷水儲(chǔ)罐30，作為主要儲(chǔ)水和熱量的容器，原有的除鹽水泵隔離為熱水升壓泵38、冷水升壓泵37，作為水側(cè)系統(tǒng)循環(huán)的動(dòng)力設(shè)備，與新增加的第一氣水換熱器27水側(cè)、第二氣水換熱器28水側(cè)、第一氣水換熱器水

側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥33、第一氣水換熱器水側(cè)出口電動(dòng)閥34、第二氣水換熱器水側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥35、第二氣水換熱器水側(cè)出口電動(dòng)閥36相連接，組成壓縮機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)。通過(guò)第一氣水換熱器27氣側(cè)、第二氣水換熱器28氣側(cè)與壓縮空氣管道相連，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣與水之間的熱能傳遞，將分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)與壓縮機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)整個(gè)完整系統(tǒng)的低投資、高效率目標(biāo)。

26.本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下：

27.煤電機(jī)組運(yùn)行模式切換準(zhǔn)備階段：余熱回收及壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝建設(shè)完成后，燃煤機(jī)組切換為儲(chǔ)能/調(diào)相模式，燃煤鍋爐1、蒸汽輪機(jī)2、凝汽器4、凝結(jié)水泵5、給水泵8處于停運(yùn)狀態(tài)，蒸汽輪機(jī)2低壓轉(zhuǎn)子移出、發(fā)電機(jī)3改為調(diào)相機(jī)運(yùn)行，打開(kāi)主蒸汽管道、主給水管道、再熱冷段管道、再熱熱段管道、鍋爐燃煤鍋爐本體汽水管道、各段抽汽管道、凝結(jié)水管道、各級(jí)加熱器設(shè)備的疏放水閥門，通過(guò)放水管道將熱力系統(tǒng)設(shè)備、管道內(nèi)的水排至電廠化學(xué)水池和除鹽水箱儲(chǔ)存，待設(shè)備、管道內(nèi)水排放完畢后，關(guān)閉放水閥。第一氣水換熱器氣側(cè)出口電動(dòng)閥19、第二氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥32、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥25、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥42處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)煤電機(jī)組由儲(chǔ)電/調(diào)相模式改為應(yīng)急發(fā)電模式時(shí)，蒸汽輪機(jī)2低壓轉(zhuǎn)子恢復(fù)安裝、調(diào)相機(jī)3改為發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式，關(guān)閉第一氣水換熱器氣側(cè)出口電動(dòng)閥19、第二氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥32、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥25、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥42，進(jìn)行系統(tǒng)隔離，煤電機(jī)組恢復(fù)各設(shè)備、各系統(tǒng)的應(yīng)急發(fā)電功能。對(duì)于廢棄燃煤電站，不需要考慮煤電機(jī)組恢復(fù)應(yīng)急發(fā)電功能。

28.儲(chǔ)電階段：在外部電網(wǎng)電量富余需要儲(chǔ)電時(shí)，打開(kāi)低壓空氣壓縮機(jī)出口電動(dòng)閥24、已有低壓空壓機(jī)出口電動(dòng)閥21、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥25、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥42、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥41、第一氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥22、第一氣水換熱器氣側(cè)出口電動(dòng)閥19、高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥31，投運(yùn)新增電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)12、原有電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)13將空氣加壓，關(guān)閉低壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥26、停運(yùn)低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16，關(guān)閉原有低壓系統(tǒng)相關(guān)隔斷閥門、放水閥門進(jìn)行低壓系統(tǒng)封閉，增壓后的壓縮空氣通過(guò)第二低壓集氣聯(lián)箱18、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥25管道進(jìn)入燃煤機(jī)組的中壓加熱器9蒸汽側(cè)空間、除氧器7、三段抽汽管道、四段抽汽及輔助蒸汽管道內(nèi)，增壓后的壓縮空氣通過(guò)聯(lián)絡(luò)管道、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥41、第一低壓集氣聯(lián)箱17、低壓系統(tǒng)充放氣電動(dòng)閥42及管道進(jìn)入燃煤機(jī)組原有的燃煤鍋爐1再熱蒸汽側(cè)空間、高壓加熱器10蒸汽側(cè)空間、低壓加熱器6水側(cè)空間、再熱蒸汽冷段管道、一段抽汽管道、二段抽汽管道、主凝結(jié)水管道內(nèi)，同時(shí)增壓后的壓縮空氣通過(guò)第二低壓集氣聯(lián)箱18、高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥31進(jìn)入燃煤機(jī)組原有的中壓加熱器9水側(cè)空間、高壓加熱器10水側(cè)空間、燃煤鍋爐1給水側(cè)和過(guò)熱蒸汽側(cè)空間、主給水管道、主蒸汽管道的高壓系統(tǒng)內(nèi)，關(guān)閉第二氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥32、高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥20、高壓空氣透平出口電動(dòng)閥23、停運(yùn)高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組14，關(guān)閉原有高壓系統(tǒng)相關(guān)隔斷閥門、放水閥門進(jìn)行高壓系統(tǒng)封閉，低壓空氣壓縮機(jī)13將電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣壓力勢(shì)能儲(chǔ)存于低壓管道和設(shè)備組成的容器內(nèi)。當(dāng)?shù)蛪簝?chǔ)氣系統(tǒng)的壓力達(dá)到一定值約0.8mpa時(shí)，打開(kāi)冷水罐出口電動(dòng)閥39、投運(yùn)冷水升壓泵37，打開(kāi)第一氣水換熱器水側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥33、第一氣水換熱器水側(cè)出口電動(dòng)閥34、投運(yùn)第一氣水換熱器27，熱水進(jìn)入熱水儲(chǔ)罐29，關(guān)閉熱水罐出口電動(dòng)閥40，建立水循環(huán)后，投運(yùn)電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)11，將進(jìn)入燃煤機(jī)組原有的中壓加熱器9水側(cè)空間、高壓加熱器10水側(cè)空間、燃煤鍋爐1給水側(cè)等高壓系統(tǒng)儲(chǔ)存

空間的壓縮空氣壓力進(jìn)一步提高，電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)11將電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣壓力勢(shì)能儲(chǔ)存于高壓管道和設(shè)備組成的容器內(nèi)。壓縮空氣由低壓~1.0mpa升高到14~17mpa過(guò)程中產(chǎn)生的壓縮熱能，通過(guò)氣水換熱器1換熱后，以高溫?zé)崴橘|(zhì)將熱量回收儲(chǔ)存于熱水儲(chǔ)罐內(nèi)。

29.當(dāng)高、低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，分別關(guān)閉高壓空氣壓縮機(jī)出口電動(dòng)閥22，第一氣水換熱器氣側(cè)出口電動(dòng)閥19、高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥31、停運(yùn)電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)11，關(guān)閉低壓空氣壓縮機(jī)出口電動(dòng)閥24、已有低壓空壓機(jī)出口電動(dòng)閥21，停運(yùn)新增電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)12、原有電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)13，關(guān)閉第一氣水換熱器水側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥33、第一氣水換熱器水側(cè)出口電動(dòng)閥34、冷水罐出口電動(dòng)閥39，停運(yùn)第一氣水換熱器27、冷水升壓泵37，完成電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣勢(shì)能的儲(chǔ)電過(guò)程，同時(shí)通過(guò)第一氣水換熱的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)余熱的回收。

30.發(fā)電階段：在外部電網(wǎng)存在電力缺口需要用電時(shí)，打開(kāi)低壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥26、投運(yùn)低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16，低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)帶壓壓縮空氣推動(dòng)低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16發(fā)電，向電網(wǎng)供電。當(dāng)?shù)蛪簝?chǔ)氣系統(tǒng)壓力降低到一定值時(shí)，打開(kāi)熱水罐出口電動(dòng)閥40，投運(yùn)熱水升壓泵38，打開(kāi)第二氣水換熱器進(jìn)口電動(dòng)閥35、第二氣水換熱器出口電動(dòng)閥36、投運(yùn)第二氣水換熱器28，建立第二氣水換熱器水側(cè)循環(huán)，將熱水儲(chǔ)罐29內(nèi)儲(chǔ)存的熱水，通過(guò)第二氣水換熱器交換至壓縮空氣，冷卻下來(lái)的冷水回到冷水儲(chǔ)罐30內(nèi)。打開(kāi)高壓空氣透平出口電動(dòng)閥23、高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥20、第二氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥32，投運(yùn)高壓透平發(fā)電機(jī)組14，增加向電網(wǎng)的供電量。當(dāng)高壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)、低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)壓力降低至大氣壓時(shí)，關(guān)閉打開(kāi)高壓空氣透平出口電動(dòng)閥23、高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥20、第二氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥32，停運(yùn)運(yùn)高壓透平發(fā)電機(jī)組14，關(guān)閉熱水罐出口電動(dòng)閥40、第二氣水換熱器進(jìn)口電動(dòng)閥35、第二氣水換熱器出口電動(dòng)閥36，停運(yùn)熱水升壓泵38，關(guān)閉、投運(yùn)第二氣水換熱器28，關(guān)閉低壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥26、停運(yùn)低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組16，完成壓縮空氣勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電過(guò)程，同時(shí)通過(guò)氣水換熱2的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)余熱的利用。

31.高、低壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)為串聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)，應(yīng)按程序先后順序投運(yùn)和停運(yùn)。為了減少儲(chǔ)電-發(fā)電過(guò)程中的能源損失，空氣壓縮機(jī)盡量選用等溫壓縮機(jī)，提高壓縮空氣儲(chǔ)電過(guò)程的電轉(zhuǎn)換效率。

32.以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.利用退役煤電機(jī)組雙壓余熱回收利用壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于：將燃煤機(jī)組原有的中壓加熱器（9）水側(cè)空間、高壓加熱器（10）水側(cè)空間、燃煤鍋爐（1）給水側(cè)和過(guò)熱蒸汽側(cè)空間、主給水管道（107）、主蒸汽管道（100）和新增加的電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)（11）、高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組（14）、高壓空氣壓縮機(jī)出口電動(dòng)閥（22）、第一氣水換熱器（27）氣側(cè)、高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥（20）通過(guò)管道連接，組成高壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)；其中，電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)（11）通過(guò)第一氣水換熱器出口電動(dòng)閥（19）與原有機(jī)組的主給水管道（107）連接，高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組（14）通過(guò)第一氣水換熱器氣側(cè)進(jìn)口電動(dòng)閥（32）與原有機(jī)組的主蒸汽管道（100）連接；將燃煤機(jī)組原有的燃煤鍋爐（1）再熱蒸汽側(cè)空間、高壓加熱器（10）蒸汽側(cè)空間、低壓加熱器（6）水側(cè)空間、中壓加熱器（9）蒸汽側(cè)空間、除氧器（7）、電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)（13）、原有低壓儲(chǔ)氣罐（15）與新增的電動(dòng)低壓空氣壓縮機(jī)（12）、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組（16）、第二低壓集氣聯(lián)箱（18）、第一低壓集氣聯(lián)箱（17）相連接，組成低壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)；新增的高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥（31）與第一低壓集氣聯(lián)箱（17）通過(guò)管道聯(lián)接，新增的高壓空氣透平出口電動(dòng)閥（23）與第二低壓集氣聯(lián)箱（18）通過(guò)管道聯(lián)接，將高壓空氣壓縮儲(chǔ)電系統(tǒng)與低壓空氣壓縮儲(chǔ)電系統(tǒng)形成串聯(lián)系統(tǒng)，低壓空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)通過(guò)低壓空氣壓縮機(jī)（12）、低壓空氣透平發(fā)電機(jī)組（16）與大氣環(huán)境聯(lián)接，形成空氣由大氣到高壓、再由高壓到大氣的循環(huán)流程；通過(guò)第一氣水換熱器（27）、第二氣水換熱器（28）將壓縮空氣與水系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)壓縮空氣與水之間的熱能傳遞，將分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)與壓縮機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)連接，構(gòu)建成完整的退役煤電機(jī)組余熱回收分段式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用退役煤電機(jī)組雙壓余熱回收利用壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于：電動(dòng)多級(jí)高壓空氣壓縮機(jī)（11）連接有高壓空氣壓縮機(jī)進(jìn)口電動(dòng)閥（31），高壓空氣透平發(fā)電機(jī)組（14）連接高壓空氣透平進(jìn)口電動(dòng)閥（20）。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用退役煤電機(jī)組雙壓余熱回收利用壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)，其特征在于：將燃煤機(jī)組原有的化學(xué)除鹽水箱隔離為熱水儲(chǔ)罐（29）和冷水儲(chǔ)罐（30），原有的除鹽水泵隔離為熱水升壓泵（38）和冷水升壓泵（37），與新增加的第一氣水換熱器（27）水側(cè)、第二氣水換熱器（28）水側(cè)相連接，組成壓縮機(jī)余熱回收利用系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)

利用退役煤電機(jī)組雙壓余熱回收利用壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)，組成高壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)和低壓壓縮空氣儲(chǔ)電系統(tǒng)。本實(shí)用新型依據(jù)原有設(shè)備管道系統(tǒng)特點(diǎn)，將燃煤機(jī)組原有的熱力系統(tǒng)管道和設(shè)備分為高壓、低壓2個(gè)壓力級(jí)別壓縮空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)、冷熱水儲(chǔ)存系統(tǒng)，增加適量的空氣壓縮機(jī)、透平發(fā)電機(jī)組和換熱器，通過(guò)管道、閥門、換熱器將高壓、低壓壓縮空氣儲(chǔ)存系統(tǒng)相連接，形成了二級(jí)串聯(lián)的、具有余熱回收功能的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)盡最大可能利用退役火電機(jī)組的設(shè)備、管道，提高退役燃煤電站可用資源的循環(huán)利用率，減少資源浪費(fèi)，降低儲(chǔ)能電站的投資，提高壓縮空氣儲(chǔ)能電站的電-電轉(zhuǎn)換效率的目的。電轉(zhuǎn)換效率的目的。電轉(zhuǎn)換效率的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：孔志增 程祖田 車聰斌 何垚 梁守方 李孟陽(yáng)

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電建集團(tuán)河南省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.12.25

技術(shù)公布日：2023/4/28