本發(fā)明具體涉及一種儲能調(diào)峰裝置以及核能發(fā)電供汽系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，核能發(fā)電的發(fā)展態(tài)勢良好，在能源轉(zhuǎn)型中起到重要作用。核能發(fā)電機(jī)組主要在穩(wěn)定的、大規(guī)模的電力負(fù)荷下運行，即核電機(jī)組通常會產(chǎn)生較為恒定的電力輸出。然而，電力需求在不同的時間會有明顯的波動，例如：早晨和傍晚是用電高峰期，而夜間和工作日中午則是低谷期。核電機(jī)組無法快速響應(yīng)電網(wǎng)負(fù)載的需求變化，這樣會使得核能和電力出現(xiàn)很大的浪費，進(jìn)而導(dǎo)致核電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種儲能調(diào)峰裝置以及核能發(fā)電供汽系統(tǒng)，該儲能調(diào)峰裝置能夠有效提高核電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

2、根據(jù)本發(fā)明第一方面的實施例，提供一種儲能調(diào)峰裝置，包括：產(chǎn)能機(jī)組、儲熱調(diào)節(jié)組件和放熱組件；所述產(chǎn)能機(jī)組包括熱源設(shè)備和汽輪機(jī)，所述熱源設(shè)備與所述汽輪機(jī)連接，熱源設(shè)備用于產(chǎn)出主蒸汽，以驅(qū)動所述汽輪機(jī)放電；所述儲熱調(diào)節(jié)組件位于所述產(chǎn)能機(jī)組和所述放熱組件之間，所述儲熱調(diào)節(jié)組件的一端與所述熱源設(shè)備連接，用于接收所述熱源設(shè)備產(chǎn)生的超出汽輪機(jī)所需的主蒸汽，并儲存所述主蒸汽中的熱量；所述儲熱調(diào)節(jié)組件的另一端與所述放熱組件連接，用于向所述放熱組件輸出熱能，所述放熱組件用于將接收到的熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽輸出。

3、優(yōu)選的，所述儲熱調(diào)節(jié)組件包括儲熱單元，所述儲熱單元包括第一通路和第二通路，所述儲熱單元的第一通路與所述熱源設(shè)備連通，用于接收所述熱源設(shè)備輸出的主蒸汽，所述第二通路內(nèi)充入有儲熱介質(zhì)，所述第一通路與所述第二通路耦接，用于通過所述主蒸汽對儲熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，所述第二通路與所述放熱組件連通，用于向所述放熱組件輸出加熱后的高溫儲熱介質(zhì)，從而向所述放熱組件輸出熱能。

4、優(yōu)選的，所述儲熱單元設(shè)有主蒸汽入口和冷凝液出口，所述主蒸汽入口和所述冷凝液出口之間通過第一通路連通，所述熱源設(shè)備設(shè)有主蒸汽出口和冷凝液回流口，所述主蒸汽出口與所述主蒸汽入口連通，所述冷凝液出口與所述冷凝液回流口連通，所述熱源設(shè)備輸出的超出汽輪機(jī)所需的主蒸汽進(jìn)入儲熱單元，并與儲熱單元中的儲熱介質(zhì)進(jìn)行換熱后，冷凝為冷凝液，冷凝液經(jīng)由冷凝液出口和冷凝液回流口回流至熱源設(shè)備內(nèi)部，以進(jìn)行下一次蒸汽循環(huán)。

5、優(yōu)選的，所述儲熱單元還設(shè)有高溫介質(zhì)出口和低溫介質(zhì)入口，所述低溫介質(zhì)入口和所述高溫介質(zhì)出口之間通過第二通路連通，所述放熱組件設(shè)有高溫介質(zhì)入口和低溫介質(zhì)出口，所述低溫介質(zhì)出口與所述低溫介質(zhì)入口連通，所述高溫介質(zhì)出口與所述高溫介質(zhì)入口連通，低溫儲熱介質(zhì)經(jīng)由低溫介質(zhì)入口進(jìn)入第二通路，所述第一通路中的主蒸汽對所述第二通路中的低溫儲熱介質(zhì)進(jìn)行加熱后，低溫儲熱介質(zhì)轉(zhuǎn)化為高溫儲熱介質(zhì)，高溫儲熱介質(zhì)經(jīng)由高溫介質(zhì)出口、高溫介質(zhì)入口進(jìn)入放熱組件，放熱組件將接收到的高溫儲熱介質(zhì)的熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽輸出后，高溫儲熱介質(zhì)重新轉(zhuǎn)化為低溫儲熱介質(zhì)，并經(jīng)由低溫介質(zhì)出口和低溫介質(zhì)入口回流至第二通路中，以進(jìn)行下一次循環(huán)。

6、優(yōu)選的，所述儲熱單元包括換熱設(shè)備，所述第一通路通過所述換熱設(shè)備與所述第二通路耦接，所述換熱設(shè)備設(shè)有熱側(cè)和冷側(cè),換熱設(shè)備的熱側(cè)和冷側(cè)之間通過換熱表面連接；其中，所述第一通路與所述換熱設(shè)備的熱側(cè)連通，使得主蒸汽流經(jīng)換熱設(shè)備的熱側(cè)，所述第二通路與所述換熱設(shè)備的冷側(cè)連通，使得儲熱介質(zhì)流經(jīng)換熱設(shè)備的冷側(cè)；所述主蒸汽進(jìn)入換熱設(shè)備的熱側(cè)時，對換熱設(shè)備的冷側(cè)中的儲熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，從而將儲熱介質(zhì)轉(zhuǎn)化為高溫儲熱介質(zhì)。

7、優(yōu)選的，所述換熱設(shè)備包括第一加熱器和第二加熱器，所述第一通路通過第一加熱器、所述第二加熱器與所述第二通路耦接，所述第一加熱器設(shè)有第一熱側(cè)和第一冷側(cè)，所述第二加熱器設(shè)有第二熱側(cè)和第二冷側(cè)，所述換熱設(shè)備的換熱表面包括第一換熱表面和第二換熱表面，第一熱側(cè)通過第一換熱表面與第一冷側(cè)連接，第二熱側(cè)通過第二換熱表面與第二冷側(cè)連接；其中，所述第一通路與所述第一加熱器的熱側(cè)和所述第二加熱器的熱側(cè)依次連通，使得主蒸汽依次流經(jīng)第一加熱器的熱側(cè)和第二加熱器的熱側(cè)，所述第二通路與所述第二加熱器和所述第一加熱器的冷側(cè)的冷側(cè)依次連通，使得儲熱介質(zhì)依次流經(jīng)第二加熱器的冷側(cè)和第一加熱器的冷側(cè)，所述主蒸汽的流動方向與所述儲熱介質(zhì)的流動方向相反；所述第一通路中的主蒸汽進(jìn)入第一加熱器的熱側(cè)時，對所述第一加熱器的冷側(cè)中的儲熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，從而將儲熱介質(zhì)轉(zhuǎn)化為高溫儲熱介質(zhì)；主蒸汽進(jìn)入第二加熱器的熱側(cè)時，對所述第二加熱器的冷側(cè)中的儲熱介質(zhì)進(jìn)行預(yù)加熱。

8、優(yōu)選的，所述第一加熱器的熱側(cè)設(shè)置為第一熱側(cè)管道，所述第一加熱器的冷側(cè)設(shè)置為第一冷側(cè)管道，所述第一熱側(cè)管道環(huán)繞于所述第一冷側(cè)管道的周圍，第一換熱表面位于所述第一熱側(cè)管道和所述第一冷側(cè)管道之間,用于進(jìn)行第一熱側(cè)管道與第一冷側(cè)管道之間的換熱；所述第二加熱器的熱側(cè)設(shè)置為第二熱側(cè)管道，所述第二加熱器的冷側(cè)設(shè)置為第二冷側(cè)管道，所述第二熱側(cè)管道環(huán)繞于所述第二側(cè)管道的周圍，第二換熱表面位于所述第二熱側(cè)管道和所述第二冷側(cè)管道之間,用于進(jìn)行第二熱側(cè)管道與第二冷側(cè)管道之間的換熱。

9、優(yōu)選的，所述儲熱單元還包括高溫水罐和低溫水罐，所述高溫水罐位于所述換熱設(shè)備的冷側(cè)出口和放熱組件的高溫介質(zhì)入口之間，所述高溫水罐用于暫存高溫儲熱介質(zhì)，所述低溫水罐位于所述換熱設(shè)備的冷側(cè)入口和放熱組件的低溫介質(zhì)出口之間，所述低溫水罐用于暫存低溫儲熱介質(zhì)。

10、優(yōu)選的，所述儲熱調(diào)節(jié)裝置還包括調(diào)節(jié)單元，所述調(diào)節(jié)單元與所述儲熱單元連接，用于控制所述第一通路上主蒸汽的輸入，以及，控制所述第二通路上高溫儲熱介質(zhì)的輸出。

11、優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)單元包括第一調(diào)節(jié)閥、第二調(diào)節(jié)閥和控制器；所述第一調(diào)節(jié)閥安裝于所述第一通路上，用于調(diào)節(jié)第一通路的開度，所述第二調(diào)節(jié)閥安裝于所述第二通路上，用于調(diào)節(jié)第二通路的開度；所述控制器分別與所述第一調(diào)節(jié)閥和所述第二調(diào)節(jié)閥電連接，所述控制器中預(yù)設(shè)有汽輪機(jī)的發(fā)電量需求信息和放熱組件的蒸汽輸出需求信息，所述控制器用于根據(jù)汽輪機(jī)的發(fā)電量需求信息來調(diào)節(jié)所述第一調(diào)節(jié)閥的開度，進(jìn)而控制所述第一通路上主蒸汽的輸入量，以及，所述控制器還用于根據(jù)放熱組件的蒸汽輸出需求信息來調(diào)節(jié)所述第二調(diào)節(jié)閥的開度，進(jìn)而控制所述第二通路上高溫儲熱介質(zhì)的輸出。

12、優(yōu)選的，所述第一調(diào)節(jié)閥位于所述第一通路的主蒸汽入口處，所述第二調(diào)節(jié)閥位于所述第二通路的高溫介質(zhì)出口處，所述控制器用于在所述汽輪機(jī)的發(fā)電量需求增大時，控制所述第一調(diào)節(jié)閥的開度減小，或者，在所述汽輪機(jī)的發(fā)電量需求減小時，控制所述第一調(diào)節(jié)閥的開度增大；所述控制器還用于在所述熱組件的蒸汽輸出需求增大時，控制所述第二調(diào)節(jié)閥的開度增大，或者，在所述熱組件的蒸汽輸出需求減小時，控制所述第二調(diào)節(jié)閥的開度減小。

13、優(yōu)選的，所述放熱組件包括第三通路和第四通路，所述放熱組件設(shè)有高溫介質(zhì)入口和低溫介質(zhì)出口，所述高溫介質(zhì)入口和低溫介質(zhì)出口通過第三通路連通，所述儲熱單元設(shè)有高溫介質(zhì)出口和低溫介質(zhì)入口，所述高溫介質(zhì)出口和低溫介質(zhì)入口通過第二通路連通；所述第三通路的高溫介質(zhì)入口與所述第二通路的高溫介質(zhì)出口連通，用于接收第二通路輸出的高溫儲熱介質(zhì)，所述第三通路的低溫介質(zhì)出口與所述第二通路的低溫介質(zhì)出口連通，用于供低溫儲熱介質(zhì)回流至第三通路中；所述第四通路的一端設(shè)有入水口，入水口用于供除鹽水流入，第四通路的另一端設(shè)有出蒸汽口，所述第三通路耦接于所述第四通路，用于對第四通路中的除鹽水進(jìn)行加熱，使得除鹽水轉(zhuǎn)化為蒸汽輸出。

14、優(yōu)選的，所述放熱組件還包括蒸汽發(fā)生設(shè)備，所述第三通路通過蒸汽發(fā)生設(shè)備與所述第四通路耦接，所述蒸汽發(fā)生設(shè)備設(shè)有熱側(cè)和冷側(cè)，蒸汽發(fā)生設(shè)備的熱側(cè)和冷側(cè)之間通過換熱表面連接；所述第三通路與蒸汽發(fā)生設(shè)備的熱側(cè)連通，使得高溫儲熱介質(zhì)流經(jīng)蒸汽發(fā)生設(shè)備的熱側(cè)，所述第四通路與蒸汽發(fā)生設(shè)備的冷側(cè)連通，使得除鹽水流經(jīng)蒸汽發(fā)生設(shè)備的冷側(cè)，所述第三通路中的高溫儲熱介質(zhì)進(jìn)入蒸汽發(fā)生設(shè)備的熱側(cè)時，能夠?qū)λ稣羝l(fā)生設(shè)備的冷側(cè)中的除鹽水進(jìn)行加熱，以產(chǎn)生蒸汽。

15、根據(jù)本發(fā)明第二方面的實施例，提供一種核能發(fā)電供汽系統(tǒng)，包括核反應(yīng)堆和上述的儲能調(diào)峰裝置，所述核反應(yīng)堆與所述儲能調(diào)峰裝置的熱源設(shè)備連接，用于向熱源設(shè)備輸出熱能，以產(chǎn)生主蒸汽，所述儲能調(diào)峰裝置中的儲熱調(diào)節(jié)組件用于接收并儲存所述主蒸汽的熱能，并且能夠向所述放熱組件輸出熱能，所述放熱組件用于將接收到的熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽輸出。

16、本發(fā)明中的儲能調(diào)峰裝置通過儲熱調(diào)節(jié)組件來接收熱源設(shè)備產(chǎn)出的超出汽輪機(jī)所需的主蒸汽，并儲存主蒸汽中的熱量。儲熱調(diào)節(jié)組件還用于向放熱組件輸出熱能，放熱組件用于將接收到的熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽輸出。這些蒸汽輸出可以用做園區(qū)中其它設(shè)備的工業(yè)蒸汽；也可以在電力需求達(dá)到峰值時，回流給汽輪機(jī)，以確保汽輪機(jī)能夠提供足夠的電力來滿足需求。因此，本儲能調(diào)峰裝置能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)核電機(jī)組參與電網(wǎng)調(diào)峰時，汽輪機(jī)降功率運行而反應(yīng)堆不降功率，進(jìn)而避免或減少反應(yīng)堆調(diào)節(jié)和瞬態(tài)次數(shù)，提高核電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。綜上，本儲能調(diào)峰裝置能夠?qū)崿F(xiàn)核電機(jī)組的調(diào)峰，以及，有效提高核電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。