一种具有储能功能的循环冷却水的系统和方法与流程

本发明属于能源电力及抽水蓄能，具体涉及一种具有储能功能的循环冷却水的系统和方法。

背景技术：

1、在风电光伏电站发电不断增大的背景下，火电、核电承担了更多的调峰任务，火电、核电对于储能的需求非常强烈。

2、利用海水提供冷却的火电、核电机组，循环冷却水系统需要连续运行，还生物的侵袭引起多态机组被迫停机。

技术实现思路

1、本发明针对火电、核电对于储能强烈需求，提供了一种具有储能功能的循环冷却水的系统和方法。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

3、一种具有储能功能的循环冷却水的系统，包括取水口、第一水轮发电机、水轮发电机排水池和海水提升泵；

4、取水口的最高点低于海平面历史低潮位，其出口接在第一水轮发电机的入口，第一水轮发电机的出口接在水轮发电机排水池的入口，水轮发电机排水池的出口接在海水提升泵的入口，第一水轮发电机、水轮发电机排水池和海水提升泵的海拔高度均低于取水口。

5、本发明进一步的改进在于，第一水轮发电机、水轮发电机排水池和海水提升泵在电厂负挖处理地基时布置在地基最低处。

6、本发明进一步的改进在于，水轮发电机排水池容量按照机组24小时循环冷却水量除以电厂平均高峰负荷小时数来配置，以使第一水轮发电机在高峰负荷时发电，并能够在高峰负荷将水轮发电机排水池蓄满水，满足机组24小时循环冷却水需求量。

7、本发明进一步的改进在于，还包括高位蓄水池和凝汽器换热管；

8、海水提升泵的出口接在高位蓄水池的入口，高位蓄水池的出口接在凝汽器换热管的入口，高位蓄水池的底部高于凝汽器换热管最上方，凝汽器换热管的最高点低于凝汽器换热管最上方。

9、本发明进一步的改进在于，高位蓄水池布置在电厂高位置，高位蓄水池的容积按照大于电厂机组24小时循环冷却水量设计。

10、本发明进一步的改进在于，海水提升泵的容量按照机组24小时循环冷却水量除以电厂平均低谷负荷小时数来配置，以使海水提升泵能够在低谷负荷将高位蓄水池蓄满水，满足机组24小时循环冷却水需求量。

11、本发明进一步的改进在于，还包括第二水轮发电机和排水口；

12、凝汽器换热管的出口接在包括第二水轮发电机的入口，第二水轮发电机的出口接在排水口的入口，排水口的海拔低于海平面，第二水轮发电机的最低点高于海平面历史最高潮位，第二水轮发电机的最高点低于凝汽器换热管的最低点。

13、一种具有储能功能的循环冷却水的方法，其特征在于，该方法基于所述的一种具有储能功能的循环冷却水的系统，包括：

14、在用电高峰期，海水从取水口在重力作用下进入第一水轮发电机，冲转第一水轮发电机发电，第一水轮发电机的排水进入到水轮发电机排水池中蓄水；

15、在用电低谷期，海水提升泵消耗电量，将水轮发电机排水池中的海水提升到高位蓄水池中；

16、高位蓄水池中的海水，在重力作用下流经凝汽器换热管，为机组提供循环冷却水需求；

17、从凝汽器换热管出来的海水，进一步冲转第二水轮发电机发电；

18、从第二水轮发电机排出的海水经排水口排入大海。

19、本发明至少具有如下有益的技术效果：

20、本发明提供的一种具有储能功能的循环冷却水的系统和方法，该系统与目前通常使用的系统比起来有以下几方面明显的优点：

21、1)电厂在建设循环水系统时，均需要建造循环水取水口、循环水流道、循环水排水口等海工工程，该发明所提出的相关系统在建造过程中不会额外增加太大建造成本；

22、2)电厂在进行地基处理时均需要负挖、回填，在此基础上建造本发明所提出的第一水轮发电机、水轮发电机排水池和海水提升泵等时，也不会额外增加太大建造成本；

23、3)本发明所提出的海水提升泵替代常规机组循环水泵，也不会额外增加太大建造成本；

24、4)本发明所提供的方法，在满足机组冷却的基础上，具有储能功能，在一定程度上平抑了机组的峰谷负荷；

25、5)本发明所提供的方法，通过海水自流发电，可以使循环水系统的耗电量大大降低；

26、6)本发明所提供的方法通过高位海水自流为凝汽器提供冷却，运行更加平稳，有利于机组的安全运行；

27、7)本发明提供的方法，从大海取水可以断续进行，为处理海生物侵袭及消缺提供了时间窗口，减少因此而造成停机次数；

28、8)本发明所提供的高位蓄水池的蓄水，可以成为电厂消防水的备用水源，在火灾引起全厂失电的恶行事故下，通过自流的方式为电厂提供消防水源，这一点对于核电厂的意义更加重大。

技术特征：

1.一种具有储能功能的循环冷却水的系统，其特征在于，包括取水口(1)、第一水轮发电机(2)、水轮发电机排水池(3)和海水提升泵(4)；

2.根据权利要求1所述的一种具有储能功能的循环冷却水的系统，其特征在于，第一水轮发电机(2)、水轮发电机排水池(3)和海水提升泵(4)在电厂负挖处理地基时布置在地基最低处。

3.根据权利要求1所述的一种具有储能功能的循环冷却水的系统，其特征在于，水轮发电机排水池(3)容量按照机组24小时循环冷却水量除以电厂平均高峰负荷小时数来配置，以使第一水轮发电机(2)在高峰负荷时发电，并能够在高峰负荷将水轮发电机排水池(3)蓄满水，满足机组24小时循环冷却水需求量。

4.根据权利要求1所述的一种具有储能功能的循环冷却水的系统，其特征在于，还包括高位蓄水池(5)和凝汽器换热管(6)；

5.根据权利要求4所述的一种具有储能功能的循环冷却水的系统，其特征在于，高位蓄水池(5)布置在电厂高位置，高位蓄水池(5)的容积按照大于电厂机组24小时循环冷却水量设计。

6.根据权利要求4所述的一种具有储能功能的循环冷却水的系统，其特征在于，海水提升泵(4)的容量按照机组24小时循环冷却水量除以电厂平均低谷负荷小时数来配置，以使海水提升泵(4)能够在低谷负荷将高位蓄水池(5)蓄满水，满足机组24小时循环冷却水需求量。

7.根据权利要求4所述的一种具有储能功能的循环冷却水的系统，其特征在于，还包括第二水轮发电机(7)和排水口(10)；

8.一种具有储能功能的循环冷却水的方法，其特征在于，该方法基于权利要求7所述的一种具有储能功能的循环冷却水的系统，包括：

技术总结
本发明公开了一种具有储能功能的循环冷却水的系统和方法，该系统包括取水口、第一水轮发电机、水轮发电机排水池、海水提升泵、高位蓄水池、凝汽器换热管、第二水轮发电机和排水口；该方法包括：在用电高峰期，海水从取水口在重力作用下进入第一水轮发电机，冲转第一水轮发电机发电，第一水轮发电机的排水进入到水轮发电机排水池中蓄水；在用电低谷期，海水提升泵消耗电量，将水轮发电机排水池中的海水提升到高位蓄水池中；高位蓄水池中的海水，在重力作用下流经凝汽器换热管；从凝汽器换热管出来的海水，进一步冲转第二水轮发电机发电；从第二水轮发电机排出的海水经排水口排入大海。本发明能够满足火电、核电对于储能强烈需求。

技术研发人员：马晓珑,马子晗,刘俊峰,姚尧,张瑞祥
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15