一种带补燃的垃圾发电储能系统的制作方法

本实用新型涉及储能系统技术领域，具体来说，涉及一种带补燃的垃圾发电储能系统。

背景技术：

如图1所示，目前压缩空气储能系统的工作流程为：储能模式时，系统利用多余电能通过压缩机将空气压缩至高压状态，完成电能到空气压力能的转化，释能模式时，系统利用高压空气推动膨胀机旋转发电，完成空气压力能到电能的转化，视系统技术路线不同，系统有补燃和非补燃的区别；在现有的非补燃系统中，虽然不再依赖化石能源，但该系统的工质存在能量品质不高的问题，因此，存在功率密度提升和效率提升的空间。在现有的补燃系统中，其系统循环效率较低。而在压缩空气储能系统中，当用于膨胀机的热源温度达到120摄氏度，便可有效的提高效率。

目前，我国垃圾焚烧项目较为常用的焚烧烟气处理系统采用“SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+布袋除尘”的组合工艺，经过该系统净化处理后的烟气排烟温度为140~160摄氏度，如果直接排放，将造成能源浪费，将其收集利用于压缩空气系统是一个很好的选择。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种带补燃的垃圾发电储能系统，将垃圾发电系统和压缩空气储能系统耦合并带有补燃装置，能提高耦合后的综合系统效率，减少能源浪费。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种带补燃的垃圾发电储能系统，包括垃圾发电系统和压缩空气储能系统，所述垃圾发电系统包括以串联方式依次连接的焚烧炉、余热锅炉、烟气处理系统和烟囱，所述余热锅炉还连接有蒸汽发电机组，所述压缩空气储能系统包括储气室，所述储气室的进气口连接有压缩机组，所述储气室的出气口连接有膨胀机组，所述压缩机组包括以串联方式依次连接的若干个压缩机，所述膨胀机组包括以串联方式依次连接的若干个膨胀机，所述烟气处理系统与所述烟囱之间、每个所述压缩机的出口处以及每个所述膨胀机的进口处均设置有换热器，所述换热器连接储热罐，每个所述膨胀机的进口与对应的所述换热器之间还设置有补燃装置。

进一步地，所述烟气处理系统包括依次布置的除泥装置、水浴装置、滴滤装置、吸附装置、除CO装置、除嗅装置、静电除尘装置及排放装置。

进一步地，所述储气室由盐穴或高压储气罐构成。

进一步地，所述盐穴通过单井对流法或水平井对接法形成。

进一步地，所述压缩机为往复式压缩机或离心式压缩机。

进一步地，所述膨胀机为轴流式膨胀机、向心式膨胀机或组合式膨胀机。

进一步地，所述储气室的进气口与所述压缩机组之间以及所述储气室的出气口与所述膨胀机组之间均设置有第一开关阀。

进一步地，所述换热器与所述储热罐之间设置有第二开关阀。

进一步地，所述第一开关阀与所述第二开关阀上均设有DCS接口。

进一步地，所述储热罐的存储有水，所述水的温度为110℃~130℃。

本实用新型的有益效果：通过换热器收集了垃圾发电系统中的烟气余热并同时通过补燃装置提高了压缩空气储能系统中的膨胀机的进口温度，提升了压缩空气储能系统的效率，从而提高了耦合后的整体效率，节约了能源。并且可以实现垃圾发电系统和压缩空气储能系统的独立运行的需求，增加了系统的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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。

图1是现有技术中压缩空气储能系统的原理示意图。

图2是根据本实用新型实施例所述的带补燃的垃圾发电储能系统的原理示意图。

图中：

1、储气室；2、压缩机；3、膨胀机；4、连接管；5、第一开关阀；6、储热罐；7、换热器；8、补燃装置；9、焚烧炉；10、余热锅炉；11、烟气处理系统；12、蒸汽发电机组；13、烟囱；14、第二开关阀。

具体实施方式

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2所示，根据本实用新型实施例所述的一种带补燃的垃圾发电储能系统，包括垃圾发电系统和压缩空气储能系统，所述垃圾发电系统包括以串联方式依次连接的焚烧炉9、余热锅炉10、烟气处理系统11和烟囱13，所述余热锅炉10还连接有蒸汽发电机组12，所述压缩空气储能系统包括储气室1，所述储气室1的进气口连接有压缩机组，所述储气室1的出气口连接有膨胀机组，所述压缩机组包括以串联方式依次连接的若干个压缩机2，所述膨胀机组包括以串联方式依次连接的若干个膨胀机3，所述烟气处理系统11与所述烟囱13之间、每个所述压缩机2的出口处以及每个所述膨胀机3的进口处均设置有换热器7，所述换热器7连接储热罐6，每个所述膨胀机3的进口与对应的所述换热器7之间还设置有补燃装置8。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述烟气处理系统11包括依次布置的除泥装置、水浴装置、滴滤装置、吸附装置、除CO装置、除嗅装置、静电除尘装置及排放装置。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述储气室1由盐穴或高压储气罐构成。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述盐穴通过单井对流法或水平井对接法形成。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述压缩机2为往复式压缩机或离心式压缩机。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述膨胀机为轴流式膨胀机、向心式膨胀机或组合式膨胀机。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述储气室1的进气口与所述压缩机组之间以及所述储气室1的出气口与所述膨胀机组之间均设置有第一开关阀5。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述换热器7与所述储热罐6之间设置有第二开关阀14。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一开关阀5与所述第二开关阀14上均设有DCS接口。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述储热罐6的存储有水，所述水的温度为110℃~130℃。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述的带补燃的垃圾发电储能系统，包括两个子系统：垃圾发电系统和压缩空气储能系统。

压缩空气储能系统包括若干个压缩机2和若干个膨胀机3，每个压缩机2的出口均通过连接管4与下一个压缩机2的入口连接，最后一个压缩机2的出口通过连接管4连接储气室1的进气口，每个压缩机2出口处的连接管4上均配有一个换热器7，换热器7将压缩空气产生的压缩热收集到储热罐6中。所述每个膨胀机3的出口均通过连接管4与下一个膨胀机3的入口连接，第一个膨胀机3的入口通过连接管4与所述储气室1的出气口连接。

垃圾发电系统，包括焚烧炉9、余热锅炉10、烟气处理系统11、蒸汽发电机组12、烟囱13等。所述焚烧炉9通过连接管4与余热锅炉10连接，余热锅炉10通过连接管4分别与蒸汽发电机组12和烟气处理系统11连接，烟气处理系统11通过连接管4与烟囱13连接。

每个膨胀机3的入口处的连接管4上均配有补燃装置8和换热器7，补燃装置8位于膨胀机3与换热器7之间，在烟气处理系统11和烟囱13之间的连接管4上设有换热器7，储热罐6与所有的换热器7通过连接管4连接，将储热罐6中的热量传递到待膨胀的气体中，以此来增加效率。

补燃装置8为气体燃烧室、燃煤热锅炉或其它能提供高品质热源的设备。气体燃烧室的燃料为天然气或氢气。

换热器7与储热罐6之间的连接管4上设有第二开关阀14。

压缩空气储能系统是补燃、热回收利用式的压缩空气储能系统。

储气室1进气口与最后一个压缩机2出口之间的连接管4上以及储气室1出气口与第一个膨胀机3入口之间的连接管4上设有第一开关阀5。

储热罐6的储热工质是水，水温为110℃~130℃。储热罐6也可以为固体储热装置。

换热器7为板式换热器7。

压缩机2采用往复式压缩机或离心式压缩机。

膨胀机3采用轴流式膨胀机、向心式膨胀机或组合式膨胀机。

储气室1采用单井对流法形成的盐穴、水平井对接法形成的盐穴、高压储气罐或其它储气单元。

烟气处理系统11的结构包括依次布置的除泥装置、水浴装置、滴滤装置、吸附装置、除CO装置、除嗅装置、静电除尘装置及排放装置。

烟气处理系统11采用“SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+布袋除尘”的组合工艺。

第二开关阀14和第一开关阀5上设有DCS接口，可以实现远程控制。

本实用新型所述的带补燃的垃圾发电储能系统，拥有两种运行状态，分别为独立运行状态和耦合运行状态。

独立运行时：与位于烟气处理系统11和烟囱13之间的换热器7相连接的第二开关阀14关闭，垃圾发电系统与压缩空气储能系统各自独立工作。

耦合运行时：与位于烟气处理系统11和烟囱13之间的换热器7相连接的第二开关阀14打开，该换热器7收集垃圾发电系统未利用的烟气余热，通过连接管4，导入储热罐6中，待压缩空气储能系统发电时，通过连接管4和膨胀机3进口处的换热器7，为膨胀机3的进气加热，随后通过补燃装置8进行补燃，进一步提高膨胀机3的进气温度，以实现提升系统效率的目的。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过换热器收集了垃圾发电系统中的烟气余热并同时通过补燃装置提高了压缩空气储能系统中的膨胀机的进口温度，提升了压缩空气储能系统的效率，从而提高了耦合后的整体效率，节约了能源。并且可以实现垃圾发电系统和压缩空气储能系统的独立运行的需求，增加了系统的灵活性。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。