一种供热侧带有单罐蓄热装置的热储能电站热电联供系统的制作方法

本实用新型涉及热储能技术领域，尤其涉及一种热储能电站热电联供系统。

背景技术：

目前已有公开的文献，如“独立熔盐蓄热电站技术及其评价”，此文献为解决可再生能源发电的间歇性、不稳定性及电网“低谷电”问题，通过将过剩电能转为热能加热熔盐并储热的优势，把低品质电力转化为高品质电力，实现对过剩电能的消纳，该熔盐蓄热系统包括电源、控制器、热盐罐、冷盐罐、发电岛和城市供热系统。

但该系统仍不完善，还存在许多不足，如：

1.若电源供电或电加热相关设备出现故障将导致系统无法储热，发电和供热的可靠性无法保障。

2.若在电网“低谷”时段储热，“高峰”时段放热进行热电联供，文献中的系统配置只能维持电网用电高峰时段8小时的供热，在电网“低谷”和“平”时段的16小时汽轮发电机组不运行无法供热，无法满足供暖季节24小时不间断的集中供热需求或其它形式热用户的持续性用热需求。

3.系统供热形式单一，仅用于向城市供热系统供热，未考虑到其它形式的用热需求。

技术实现要素：

本实用新型解决的问题是：电源供电或电加热相关设备出现故障时将导致系统无法储热。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种供热侧带有单罐蓄热装置的热储能电站热电联供系统，该系统包括：储能单元、供能保障单元和供能单元；

所述储能单元包括：冷储罐1、热储罐2、冷介质泵3、热介质泵4、第一加热器5、第二加热器6、低温电伴热棒8、高温电伴热棒9、电源5-1和燃气供应装置6-1；

所述供能保障单元包括：蒸汽发生器7、第一压缸10、再热器11、第二压缸12、发电机13、凝汽器14、凝水泵15、第三加热器16、除氧器17、给水泵18和第四加热器19；

所述供能单元包括：热用户组20、供热侧储能装置21、冷却塔22、热水层21-1、斜温层21-2和冷水层21-3；

所述发电机13的输出端与第二压缸12的电源输入端连接，所述第二压缸12的蒸汽输入端与再热器11的蒸汽输出端连接，所述再热器11的蒸汽输入端与第一压缸10的蒸汽输出端连接，所述第一压缸10的蒸汽输入端与蒸汽发生器7的蒸汽输出端连接，第一压缸10的蒸汽输出端与第四加热器19的一个输入端连接，所述第二压缸12的蒸汽输出端分别与第三加热器16的输入端、除氧器17的一个输入端、凝汽器14的蒸汽输入端和热用户组20的输入端连接，凝汽器14的输出端与凝水泵15的输入端连接，凝水泵15的输出端与第三加热器16的输入端连接，第三加热器16的输出端与除氧器17的另一个输入端连接，除氧器17的输出端与给水泵18的输入端连接，给水泵18的输出端与第四加热器19的另一个输入端连接，第四加热器19输出端与蒸汽发生器7的一个输入端连接；

所述热用户组20和冷却塔22的输入端同时与凝汽器14的输出端连接，热用户组20和冷却塔22的输出端同时与凝汽器14的输入端连接；

所述单罐斜温层储热装置21与热用户组20并联连接；

所述第一加热器5的电源输入端与电源5-1连接，所述第二加热器6的能量输入端与燃气供应装置6-1连接；所述冷储罐1的输出端与冷介质泵3的输入端连接，所述冷介质泵3的输出端与第一加热器5的输入端连接，第一加热器5的输出端和第二加热器6的输出端同时与热储罐2的输入端连接，所述的热储罐2的输出端与热介质泵4的输入端连接，蒸汽发生器7的另一个输入端和再热器11的输入端同时与热介质泵4的输出端连接，蒸汽发生器7的输出端和再热器11的输出端同时与冷储罐1的输入端连接。

进一步的，所述第一加热器5为电加热器。

进一步的，所述第二加热器6为燃气加热器。

进一步的，所述第三加热器16为低压加热器。

进一步的，所述第四加热器19为高压加热器。

进一步的，所述热用户组20输入端设有第一调节阀23，所述热用户组20输出端设有第二调节阀23-1。

进一步的，所述冷却塔22的输入端设有第一隔离阀24，所述冷却塔22的输出端设有第二隔离阀24-1。

进一步的，所述单罐斜温层储热装置21包括热水层21-1、斜温层21-2和冷水层21-3，所述热水层21-1置于单罐斜温层储热装置21罐体上部，所述冷水层21-3置于单罐斜温层储热装置21罐体下部，所述斜温层21-2置于热水层21-1和冷水层21-3之间。

进一步的，所述热用户组20的数量与供热侧储能装置21的数量相等。

进一步的，所述供热侧储能装置21为N个，N为正整数。

进一步的，所述第一压缸10为高压缸。

进一步的，所述第二压缸12为中低压缸。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：当电源供电或电加热相关设备出现故障时，系统可以正常储热，减少了70％断热情况的发生。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式，一种供热侧带有单罐蓄热装置的热储能电站热电联供系统，其特征在于：该系统包括：储能单元、供能保障单元和供能单元；

所述储能单元包括：冷储罐1、热储罐2、冷介质泵3、热介质泵4、第一加热器5、第二加热器6、低温电伴热棒8、高温电伴热棒9、电源5-1和燃气供应装置6-1；

所述供能保障单元包括：蒸汽发生器7、第一压缸10、再热器11、第二压缸12、发电机13、凝汽器14、凝水泵15、第三加热器16、除氧器17、给水泵18和第四加热器19；

所述供能单元包括：热用户组20、供热侧储能装置21、冷却塔22、热水层21-1、斜温层21-2和冷水层21-3；

所述发电机13的输出端与第二压缸12的电源输入端连接，所述第二压缸12的蒸汽输入端与再热器11的蒸汽输出端连接，所述再热器11的蒸汽输入端与第一压缸10的蒸汽输出端连接，所述第一压缸10的蒸汽输入端与蒸汽发生器7的蒸汽输出端连接，第一压缸10的蒸汽输出端与第四加热器19的一个输入端连接，所述第二压缸12的蒸汽输出端分别与第三加热器16的输入端、除氧器17的一个输入端、凝汽器14的蒸汽输入端和热用户组20的输入端连接，凝汽器14的输出端与凝水泵15的输入端连接，凝水泵15的输出端与第三加热器16的输入端连接，第三加热器16的输出端与除氧器17的另一个输入端连接，除氧器17的输出端与给水泵18的输入端连接，给水泵18的输出端与第四加热器19的另一个输入端连接，第四加热器19输出端与蒸汽发生器7的一个输入端连接；

所述热用户组20和冷却塔22的输入端同时与凝汽器14的输出端连接，热用户组20和冷却塔22的输出端同时与凝汽器14的输入端连接；

所述单罐斜温层储热装置21与热用户组20并联连接，所述单罐斜温层储热装置21与热用户组20的输入端同时与凝汽器14的输出端连接，所述单罐斜温层储热装置21与热用户组20的输出端同时与凝汽器14的输入端连接。

所述第一加热器5的电源输入端与电源5-1连接，所述第二加热器6的能量输入端与燃气供应装置6-1连接；所述冷储罐1的输出端与冷介质泵3的输入端连接，所述冷介质泵3的输出端与第一加热器5的输入端连接，第一加热器5的输出端和第二加热器6的输出端同时与热储罐2的输入端连接，所述的热储罐2的输出端与热介质泵4的输入端连接，蒸汽发生器7的另一个输入端和再热器11的输入端同时与热介质泵4的输出端连接，蒸汽发生器7的输出端和再热器11的输出端同时与冷储罐1的输入端连接。

当电源供电或电加热相关设备出现故障时，可切换使用燃气加热器6，从而保障能量来源的多样性，保障发电和供热的可靠性。

通过在系统供热端配置供热侧单罐蓄热装置21，在储能电站放热过程中，供热侧单罐蓄热装置21可吸收过剩的供热能量，在电网负荷处于“低谷”和“平”时段的16小时期间，汽轮发电机组不运行没有热量供热时，供热侧单罐蓄热装置10释放热量，确保满足用户持续的用热需求。

通过从汽轮发电机组抽取不同温度的蒸汽，可调节各个热用户吸热温度至额定值，从而保证各个热用户的稳定运行。

通过配置储热介质-蒸汽再热器，用储热介质加热汽轮机高压缸排汽后进入低压缸，从而提升汽轮机朗肯循环效率。

通过配置供热侧单罐蓄热装置21可直接并联接入供热管线无需通过换热器连接简化了系统节约了设备投资，同时相对于双罐蓄热单罐蓄热节约蓄热罐材料和相应的配套管线从而降低成本。

采用单罐斜温层蓄热装置21利用冷热介质密度不同自然分层原理，热介质位于单罐斜温层蓄热装置21利罐体上部，温度较低的冷介质位于罐体下部，冷热介质间形成边界层，称为“斜温层”。储热时供热热水进入蓄热装置上部热水区域，蓄热罐下部冷水排出进入供热回水管道；放热时蓄热装置上部热水区域的热水进入供热热水管道，供热回水管道的冷水进入蓄热罐下部冷水区域，其的好处有：无需换热器可直接并联接入供热管线简化了系统节约了设备投资，同时相对于双罐蓄热单罐蓄热节约蓄热罐材料和相应的配套管线从而降低成本。热水密度低在罐体上部，冷水密度高在罐体下部，罐体下部冷水侧连接供热回水与热用户换热后的冷水，罐体上部热水侧连接供热热水。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述第一加热器5为电加热器。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述第二加热器6为燃气加热器。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述第三加热器16为低压加热器。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述第四加热器19为高压加热器。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述热用户组20输入端设有第一调节阀23，所述热用户组20输出端设有第二调节阀23-1。

具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述冷却塔22的输入端设有第一隔离阀24，所述冷却塔22的输出端设有第二隔离阀24-1。

具体实施方式八：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述热用户组20的数量与供热侧储能装置21的数量相等。

具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述供热侧储能装置21为N个，N为正整数。

具体实施方式十：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述第一压缸10为高压缸。

具体实施方式十一：本实施方式是对具体实施方式一的进一步说明，本实施方式中所述第二压缸12为中低压缸。

需要注意的是，具体实施方式仅仅是对本实用新型技术方案的解释和说明，不能以此限定权利保护范围。凡根据本实用新型权利要求书和说明书所做的仅仅是局部改变的，仍应落入本实用新型的保护范围内。