利用清洁能源的固体储能发电余热回收利用系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种将清洁能源转换为热能并储存，利用热能发电，并对发电余热回收利用的综合系统。


背景技术：

2.以风电和光电为代表的清洁能源具有天然的间歇性和不稳定性，属于“靠天吃饭”性质。比如由于通常夜间风力最大，风电供给量在夜间达到峰值，而夜间是用电的低谷时段。再比如冬季风电量较大时电网往往处于饱和状态，不能全部接纳风电，最终造成冬季风电弃风。
3.由于现有技术无法调节清洁能源的储存问题，一方面导致电能资源浪费，另一方面制约了清洁能源的发展。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种利用清洁能源的固体储能发电余热回收利用系统，第一、将作为清洁能源的风电和光电转换为热能储存起来，并在用电高峰期将该热能以高压蒸气模式输出用于发电上网；第二、对发电余热进行回收利用。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.利用清洁能源的固体储能发电余热回收利用系统，包括固体蓄热设备、蒸气发生器和汽轮发电机组，其特征在于：所述的固体蓄热设备的高温热风输出端连接所述蒸气发生器的热源入口，蒸气发生器的热源出口连接固体蓄热设备的低温热风输入端；所述的蒸气发生器连接汽轮发电机组的高温高压蒸气输入端用于为汽轮发电机组提供发电能量，汽轮发电机组的电力输出端连接有升压变压器用于向公共电网送电；汽轮发电机组的低压蒸气输出端通过第一低压蒸气管连接有余热回收换热器；或者汽轮发电机组的低压蒸气输出端通过第二低压蒸气管连接有吸收式制冷机；或者汽轮发电机组的低压蒸气输出端分别通过第一低压蒸气管和第二低压蒸气管连接有余热回收换热器和吸收式制冷机。
7.优选地，汽轮发电机组的低压蒸气输出端通过第一低压蒸气管连接有余热回收换热器时，第一低压蒸气管连接余热回收换热器的管程或者壳程入口，余热回收换热器的管程或者壳程出口连接蒸气发生器，余热回收换热器的壳程或者管程入口连接有换热器进水管，余热回收换热器的壳程或者管程出口连接有换热器出水管；汽轮发电机组的低压蒸气输出端通过第二低压蒸气管连接有吸收式制冷机时，第二低压蒸气管连接吸收式制冷机的热源入口，吸收式制冷机的热源出口连接蒸气发生器，吸收式制冷机连接有吸收式制冷机进水管和吸收式制冷机出水管。
8.优选地，所述吸收式制冷机为溴化锂吸收式制冷机。
9.优选地，所述余热回收换热器为板式换热器或者管式换热器。
10.本实用新型的积极效果在于：
11.本实用新型针对清洁可再生能源（风电/光电）不能很好利用的问题，提供了配套
储能可行方案，将不稳定不连续的清洁可再生能源变成稳定连续的能源对外输送。本实用新型的系统能够将作为清洁能源的风电和光电转换为热能储存起来，高压蒸气驱动汽轮机发电，直接产生10kv等级的电能，在高峰时段发电上网，并在发电的同时进行余热回收利用。
12.具体地，本实用新型解决了以下技术问题：
13.第一、解决了清洁能源（风电/光电）利用问题，同时确保电网的稳定安全。
14.第二、解决了清洁能源（风电/光电）不稳定的的问题，最终变成稳定的能源向外输出。
15.第三、解决了冬季清洁能源供暖和夏季清洁能源供冷的问题。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例的结构和工作原理示意图。
17.图2是本实用新型实施例中固体蓄热设备的结构示意图。
18.图1中，1：固体蓄热设备，2：低温热风管，3：蒸气发生器，4：余热回收换热器，5：换热器蒸馏水出水管，6：吸收式制冷机蒸馏水出水管，7：换热器热水出水管，8：换热器热水进水管，9：吸收式制冷机出水管，10：吸收式制冷机进水管，11：吸收式制冷机，12：第一低压蒸气管，13：第二低压蒸气管，14：升压变压器，15：汽轮发电机组，16：高温高压蒸气管，17：高温热风管。
19.图2中，1-1：蓄热设备排风管，1-2：高温变频风机，1-3：蓄热砖，1-4：电加热器，1-5：出风通道，1-6：回风通道，1-7：蓄热设备回风管。
具体实施方式
20.下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。
21.如图1，本实用新型的实施例包括固体蓄热设备1，固体蓄热设备1的作用是将风力发电机组或者光伏发电机组所发电能储蓄起来，在峰电时段输出高温热风。
22.所述的固体蓄热设备1的高温热风输出端通过高温热风管17连接蒸气发生器3的热源入口并为蒸气发生器3提供加热用热能，蒸气发生器3的热源出口通过低温热风管2连接固体蓄热设备1的低温热风输入端。热风在固体蓄热设备1和蒸气发生器3之间循环流动以确保后者稳定地输出高温高压蒸气。
23.所述的蒸气发生器3通过高温高压蒸气管16连接汽轮发电机组15并为后者提供发电动能。汽轮发电机组15发出的电能通过升压变压器14输送到公共电网。汽轮发电机组15的低压蒸气输出端分别连接有第一低压蒸气管12和第二低压蒸气管13。
24.其中第一低压蒸气管12连接余热回收换热器4的管程或者壳程入口，余热回收换热器4的管程或者壳程出口连接蒸气发生器3，余热回收换热器4的壳程或者管程入口连接有换热器进水管8，余热回收换热器4的壳程或者管程出口连接有换热器出水管7。所述余热回收换热器4一般为板式换热器或者管式换热器。
25.比如，第一低压蒸气管12连接余热回收换热器4的管程入口，余热回收换热器4的管程出口通过换热器蒸馏水出水管5连接蒸气发生器3并为后者提供蒸发用水，余热回收换热器4的壳程入口连接有换热器进水管8用于向余热回收换热器4输入低温热水，余热回收
换热器4的壳程出口连接有换热器出水管7用于向系统外提供热水。
26.其中第二低压蒸气管13连接吸收式制冷机11的热源入口，吸收式制冷机11的热源出口通过吸收式制冷机出水管6连接蒸气发生器3并为后者提供蒸发用水，吸收式制冷机11连接有吸收式制冷机进水管10用于向吸收式制冷机11输入高温水，吸收式制冷机11连接有吸收式制冷机出水管9用于向系统外提供冷水。所述吸收式制冷机11一般为溴化锂吸收式制冷机。
27.汽轮发电机组15的低压蒸气输出端还可以根据需要仅通过第一低压蒸气管12连接余热回收换热器4实施余热回收制热，或者仅通过第二低压蒸气管13连接吸收式制冷机11实施余热回收制冷。
28.本实用新型实施例所述管路通常带有控制阀门。蒸气发生器3通常带有补水管口。
29.如图2，所述固体蓄热设备1包括由蓄热砖1-3构成的蓄热体以及设置于蓄热体外围的绝热层，所述蓄热体内置有电加热器1-4（比如电热丝），所述电加热器1-4通过高压陶瓷接头与供电装置相连接，用于加热蓄热砖1-3。所述固体蓄热设备1还包括分别与所述蓄热体所处空间相通的出风通道1-5和回风通道1-6。所述固体蓄热设备1还包括与所述出风通道1-5相通的蓄热设备排风管1-1以及与所述回风通道1-6相通的蓄热设备回风管1-7。所述固体蓄热设备1还包括安装于出风通道1-5和回风通道1-6之间的高温变频风机1-2。所述高温变频风机1-2用于实现蓄热体周围的空气循环。
30.结合图1和图2，作为所述高温热风输出端的蓄热设备排风管1-1连接所述高温热风管17的进风端。作为所述低温热风输入端的蓄热设备回风管1-7连接所述低温热风管2的出风端。被蓄热体加热的空气经蓄热设备排风管1-1和高温热风管17被引入蒸气发生器3释放热能，换热后的空气依次从低温热风管2和蓄热设备回风管1-7返回蓄热体所处空间被循环加热。
31.本系统流程说明：作为清洁能源的风力发电机组或/和光伏发电机组所发电能入公共电网，在电网低谷时段，固体蓄热设备1从公共电网取电，并把电能储存起来（以热能储存），固体蓄热设备1的特点是存储容量大，远大于电化学储能。在电网的峰值时段，固体蓄热设备1输出高温热风至蒸气发生器3，蒸气发生器3产出的高温高压蒸气驱动汽轮发电机组15发电，发出的电输入公共电网。
32.冬季余热回收制热：利用蒸气发生器3对外供热，用于向其它需要高温水的场所供暖。夏季余热回收制冷：利用吸收式制冷机11对外供冷，用于向空调工程或其它需要低温水的场所供给冷能。