Kuru mallar Termik santrallerin esnek dönüşümünde termal enerji depolama uygulaması
Termik santrallerin esnek dönüşüm teknolojisinin karşılaştırmalı analizi sayesinde, buhar türbini baypas, düşük basınçlı silindir sıfır çıkışı ve yüksek geri basınçlı sirkülasyonlu su ısıtma teknolojisi gibi buhar türbinlerinin ısıtma kapasitesini iyileştirme ve ünitenin zorlanmış çıkışını azaltmaya yönelik teknolojiler, santralin düşük yüklü çalışmasını artırır. Bununla birlikte, en yüksek yükte üst yük kapasitesi de azalır.Yeni yardımcı hizmet pazarı kurallarına göre, en yüksek tıraş geliri kaybına neden olur; elektrot kazanı ve elektrikli kazan katı ısı depolama teknolojisi, en yüksek tıraş kapasitesini ve yüksek dönüşüm maliyetlerini büyük ölçüde artırabilir , Yüksek işletme maliyetleri; Termik santrallerde termal enerji depolama teknolojisinin uygulanması ünitenin tepe tıraş derinliğini artırabilir ve üst yük kapasitesini artırabilir.Yatırım ve işletme maliyetleri düşüktür ve bariz avantajları vardır. Termik santrallerde su ve beton ısı depolama teknolojisinin uygulama analizi ve karşılaştırması, erimiş tuz ve faz değişimli ısı depolamanın daha az ekonomik olduğunu, sıcak su ve beton ısı depolamanın güçlü teknik ve ekonomik avantajlara sahip olduğunu, beton ısı depolama yoğunluğunun daha yüksek olduğunu ve uygulama kapsamının daha yüksek olduğunu göstermektedir. Daha geniş.
Anahtar Kelimeler: termal güç esnekliği, beton ısı depolaması, sıcak su depolaması, faz değişimli ısı depolaması, erimiş tuzlu ısı depolaması
Yazar: Zhang Yong (Jiangsu Branch-store Technology Co., Ltd.)
1. Teknik arka plan
Enerji piyasası reformları bağlamında, temiz, verimli ve esnek çalışma, termik enerji sektörünün dönüşüm ve gelişiminin önemli bir hedefi haline gelmiş ve termik santrallerin esnek dönüşüm teknolojisi giderek daha fazla ilgi görmüştür. Uygun esneklik dönüşüm teknolojisinin seçilmesi, termik santral operatörleri için en çok endişe duyulan konudur.Bunların arasında, güç yardımcı hizmet piyasası kuralları altında esneklik dönüşüm maliyeti, işletme maliyeti ve en yüksek tıraş geliri, en uygun dönüşüm teknolojisini seçmenin anahtarıdır. Kısa süre önce yayınlanan "Kuzeydoğu Elektrik Enerjisi Yardımcı Hizmet Pazar İşletme Kuralları (Geçici)" 'de, pazar kuralları daha da iyileştirildi ve yükseltildi. Yeni kurallar, yardımcı hizmet pazarının "yavaş çukurları ve en yüksek zirveleri" ni tam olarak kapsayacak şekilde tepe eğirme rezervi pazarı için bir gün öncesi teklif verme mekanizması tasarladı. Yalnızca "yukarı ve aşağı" özellikli iki yönlü pik tıraş jeneratörleri, tüm yardımcı hizmet avantajlarını elde edebilir ve termik santralleri uygun esneklik dönüştürme teknolojilerini benimsemeye ve jeneratörlerin pik tıraş yeteneklerini kapsamlı bir şekilde geliştirmeye teşvik edip yönlendirebilen termik santraller için tam bir esneklik standardı ortaya koyabilir.
2. Esneklik dönüştürme teknolojisinin karşılaştırılması
Şu anda, termik santrallerin esneklik dönüşümü esas olarak "Üç Kuzey" bölgesindeki ısıtma santrallerinin ısıtma mevsiminde yetersiz işletme esnekliği problemi ile karşı karşıyadır Bu nedenle, ısıtma ünitelerinin maksimum tıraş kapasitesinin iyileştirilmesi esneklik dönüşümünün ana içeriğidir. Isıtma ünitelerinin başlıca üç tür esneklik dönüşümü vardır.Birincisi, ünitenin ısıtma kapasitesini artırmak, ısıtma yükünü karşılama koşulunda kazan çıktısını azaltmak ve ünitenin zorunlu çıkışını azaltmaktır, bunlardan biri buhar türbini baypas ısıtma teknolojisi, düşük basınçlı silindirdir. Sıfır çıkışlı ısıtma teknolojisi ve yüksek geri basınçlı sirkülasyonlu su ısıtma teknolojisi; ikincisi, ünite tarafından üretilen elektrik enerjisini harici ısıtma için elektrotlu kazan teknolojisi ve elektrikli kazan katı ısı depolama teknolojisi gibi ısı enerjisine dönüştüren elektrikli ısıtma tepe teknolojisi; üçüncüsü ısı Enerji depolama tepe tıraş teknolojisi, buhar türbinindeki fazla buhar ısı enerjisini, daha fazla sıcak su tankı enerji depolama teknolojisi, faz değişimli ısı depolama teknolojisi ve potansiyel erimiş tuz termal enerji depolama teknolojisi gibi ısı enerjisi depolama ortamına dönüştürür ve Beton ısı depolama teknolojisi vb.
2.1. Ünite ısı kaynağının zirve tıraş teknolojisini artırın
Ünitenin ısı tedarik kapasitesini artırmaya yönelik en yüksek tıraş teknolojisi, esas olarak buhar türbini içindeki buharın güç payını azaltmak ve bunu harici ısıtma için ısı enerjisine dönüştürmektir, bu da buhar türbini ünitesinin zorlanmış çıkışını azaltabilir ve güçlü bir pik tıraş kapasitesine sahiptir. Buhar türbini baypas ısıtma, yüksek sıcaklıkta ve yüksek basınçlı buhar olarak kullanılacaktır, bu da yüksek seviyede tıraş için büyük potansiyele sahip olan ısıyı çıkarmak için güçlü bir fonksiyona sahiptir, ancak büyük bir termal ekonomik kayıp ve daha yüksek işletme maliyetleri vardır; düşük basınçlı silindir sıfır çıkış teknolojisi, orta basınçlı silindirdeki tüm buharı tüketecektir Isıtma için kullanılır, soğuk kaynak kaybını ortadan kaldırır ve işletme maliyetlerini düşürür; düşük basınçlı silindir yüksek geri basınç sirkülasyonlu su ısıtma teknolojisi, sadece düşük basınçlı silindirin işlevini korumakla kalmaz, aynı zamanda en iyi termal ekonomiye sahip soğuk kaynak kaybını da ortadan kaldırır. İşletme maliyeti avantajı, ancak genellikle özel düşük basınçlı silindir rotorunun değiştirilmesi gerekir, dönüşüm maliyeti daha yüksektir. Bu teknolojilerin ortak özelliği, aşağıdaki Şekil 1'de gösterildiği gibi, buhar türbini içindeki buharın çalışmasını azaltmak, ısı beslemesini artırmak ve ünitenin düşük yüklü çalışma aralığını genişletmektir:
Şekil 1: Ünitenin ısıtma kapasitesini artırmak için pik tıraşın şematik diyagramı
Yukarıdaki şekilden de görülebileceği gibi, ısıtma yükünün (yeşil hat) değişmeden kalması koşuluyla, ünitenin minimum yükü etkili bir şekilde azaltılır; ancak bu esnek modifikasyon teknolojisinin, ünitenin yalnızca düşük yükte tepe tıraşını artırabileceğini belirtmek gerekir. Pik yükte ünitenin üst yük kapasitesini arttıramaz ve yüksek geri basınç sirkülasyonlu su ısıtma reformu bile ünitenin üst yük kapasitesini azaltacaktır.En son yardımcı servis pazarı kurallarına göre, "yüklenemez" esnek bir dönüşüm teknolojisidir. , Tıraş geliri tam tepe noktasına getirilemez.
2.2. Elektrikli ısıtma tepe tıraş teknolojisi
Elektrikli ısıtma zirve teknolojisi temel olarak, termik santralin ana ekipmanının dönüşümünü içermeyen ve termik santralin normal çalışması üzerinde çok az etkisi olan elektrotlu kazan ve elektrikli kazan katı ısı depolama teknolojisini içerir. Elektrotlu kazanların ve elektrikli kazanların katı ısı depolaması, doğrudan elektrik enerjisini tüketerek termik santrallerin harici güç kaynağını azaltır ve böylece düşük yük pik regülasyon kapasitesini arttırır.Büyük tepe düzenleme derinliği ve iyi operasyonel esneklik avantajlarına sahiptir, ancak dezavantajları yüksek yatırım maliyetleri ve yüksek işletme maliyetleridir. Başlangıç karlılığı yüksek olan derin zirve tıraş pazarı talebi için uygundur.Artık daha fazla sayıda elektrik santrali yardımcı hizmet pazarına girdikçe, derin tepe traşına olan talep gittikçe azalmaktadır.Savaş maliyetlerinin pazar rekabetinde ısı kaynağı olarak elektrik enerjisi kullanılmaktadır. Termal pik tıraş teknolojisinin rekabet avantajı elde etmesi zor olacaktır.
2.3. Termal enerji depolama zirve tıraş teknolojisi
Termal enerji depolamalı pik tıraş teknolojisi, ünitenin değişken yük çalışması sırasında oluşan fazla buhar ısısını ısı depolama ortamının termal enerjisine dönüştüren ve gerektiğinde ısıyı serbest bırakarak ünitenin esnekliğini artıran bir doruk tıraş teknolojisidir. Örneğin, ısıtma mevsiminde fazla ısıtma buharı olduğunda, fazla ısı enerjisi ısı depolama ekipmanında depolanır.Güç yükü düşük bir vadide olduğunda, kazan yükü ve buhar türbini çıkışı, ünitenin düşük yük pik tıraş gereksinimlerini karşılamak için azaltılır ve ısı beslemesi yetersiz olan kısım Isı depolama ekipmanı ile tamamlanır; güç yükü tepe noktasında olduğunda, kazan yükü arttırılır, buhar türbininin harici ısı beslemesi azaltılır ve ünitenin üst yük kapasitesi arttırılır.Yetersiz ısı beslemesi, ısı depolama ekipmanı ile tamamlanır; termik santralin ısı kaynağı karakteristik diyagramından, Termal enerji depolaması, aşağıdaki Şekil 2'de gösterildiği gibi, sabit ısıtma talebini değişken ısıtma talebine dönüştürmeye ve termik santrallerin en yüksek tıraş çalışma aralığını genişletmeye eşdeğerdir.
Şekil 2: Termal enerji depolama tepe tıraşının şematik diyagramı
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, termal enerji depolaması, termik santralin, termik santralin düşük yüklü işletme kapasitesini artırabilen ve ayrıca pik dönemlerde pik yük kapasitesini artırabilen ve tam pik tıraş faydaları elde edebilen "iki yönlü" bir pik tıraş kabiliyetine sahip olmasını sağlar. Bir ısı kaynağı olarak, termal enerji depolaması iyi bir termal ekonomiye ve düşük işletme maliyetine sahiptir, bu nedenle termal enerji depolamada en yüksek tıraş teknolojisi, en iyi teknik ve ekonomik rekabet avantajına sahiptir.
3. Termik santrallerde termal enerji depolama teknolojisinin uygulanması
3.1. Erimiş tuz ısı depolama teknolojisinin uygulanması
Yüksek çalışma sıcaklığı, yüksek özgül ısı kapasitesi, iyi termal stabilite ve düşük buhar basıncının avantajları nedeniyle, erimiş tuzlu termal enerji depolama teknolojisi, çoklu inorganik nitrat tuzlarından oluşan güneş tuzu, Hitec gibi güneş termal enerji üretimi alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Buna ek olarak, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Sandia Ulusal Laboratuvarı, Haloteknik ve Pekin Teknoloji Üniversitesi, erimiş tuzun sıcaklık aralığını daha da genişletmeyi ve termal enerji depolama maliyetlerini düşürmeyi umarak aktif olarak yeni düşük erimeli erimiş tuz türleri geliştiriyor. Bu erimiş tuzların ana parametreleri Tablo 1'de gösterilmektedir:
Tablo 1: Erimiş tuzun teknik parametreleri
Yukarıdaki eriyik tuz sistemleri arasında, erime noktası 100 ° C'nin altında olan erimiş tuz formülasyonlarının tümü daha yüksek fiyatlı LiNO3 içerir ve Ca (NO3) 2 içeren karışık erimiş tuz, erime noktası sıcaklığına yakın daha yüksek bir viskoziteye sahiptir ve uygun çalışma sıcaklığı 100 ° C'nin üzerinde; Ayrıca Amerika Birleşik Devletleri'nde Halotechnics'ten elde edilen erimiş tuz, daha düşük bir erime noktasına sahiptir, ancak pahalı CsNO3 içerir.Bu eriyik tuzlar, düşük erime noktası avantajına sahip olmalarına rağmen, genellikle daha yüksek fiyat ve popülerleştirme ve uygulamada zorluk sorunları yaşarlar.
Termik santrallerin buhar üretim süreci ve eriyik tuzun ısı depolama ve ısı alışverişi özellikleri açısından bakıldığında, erimiş tuz termal enerji depolaması, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı buharın termal enerji depolaması için uygundur Buhar türbini yüksek basınçlı baypas veya yeniden ısıtıcı çıkışına bir erimiş tuz ısı depolama sistemi kurulabilir. Aşağıdaki Şekil 3'te gösterildiği gibi.
Şekil 3: Buhar türbini baypas sisteminde erimiş tuz termal enerji depolamasının uygulama şematik diyagramı
Uygulamada, ister yüksek sıcaklıklı ve yüksek basınçlı ana buhar ister yüksek derecede kızdırmalı yeniden ısıtılmış buhar olsun, ısı taşıma yoğunluğu düşüktür ve buharın yüksek sıcaklıktaki gizli ısısının yüksek bir basınçta tutulması gerekir.Eritik tuza ısı alışverişi, daha geniş bir ısı alışveriş alanına sahip yüksek basınçlı kalın bir duvar gerektirir. Isı eşanjörleri, düşük ısı değişim verimliliği ve yüksek maliyetler ile sonuçlanır; ısı eşanjörü tasarım ve imalatının zorluğunu azaltmak ve maliyetleri düşürmek için ısı değişim sıcaklık farkı arttırılırsa, erimiş tuzun sıcaklık aralığı azalacak ve erimiş tuz miktarı büyük ölçüde artacaktır. Artışlar, termal enerji depolama maliyetinde önemli bir artışa neden olur Bu nedenle, ısı alışverişi yapmak ve ısıyı erimiş tuzla depolamak için yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı buhar kullanımının uygulanması zordur, maliyeti yüksektir ve teknik ve ekonomik fizibilitesi düşüktür.
Isı değişimi zor olan yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı buhar ile karşılaştırıldığında, rejeneratif sistemin kazan besleme suyu nispeten ideal bir ısı kaynağıdır.Isı enerjiyi depolamak ve serbest bırakmak için aşağıda Şekil 4'te gösterildiği gibi yüksek ısıtıcının baypasına bir erimiş tuz ısı depolama cihazı yerleştirilmiştir. Buhar türbininin yükü hızlı bir şekilde ayarlanabilir ve elektrik frekansı regülasyonu ve pik regülasyonu gerçekleştirilebilir.
Şekil 4: Termik santrallerin ısı geri kazanım sisteminde erimiş tuz termal enerji depolama uygulaması
Buhar türbini ekstraksiyon ve ısı geri kazanım sisteminin besleme suyu baypasına bir erimiş tuz termal enerji depolama sistemi kurulur ve yüksek basınçlı ısıtıcıdan geçen kazan besleme suyu akışı, türbin çıkış gücünü hızlı bir şekilde ayarlamak için çeşitli seviyelerde yüksek basınçlı ısıtıcının ekstraksiyon buharı hacmini değiştirmek için ayarlanır; yük azaldığında Besleme suyu akışını arttırırken, yüksek basınçlı ısıtıcıya daha fazla buhar pompalanır, buhar türbininin çıkışı azaltılır ve fazla kazan besleme suyu, ısı enerjisini erimiş tuz tankında depolamak için ısı eşanjöründen geçer; yük arttıkça, yüksek basınçlı ısıtıcıdan akan besleme suyunun akışı azaltılarak azaltılır. Buhar türbini, buhar türbininin güç çıkışını artırmak için buharı çıkarır ve kalan kazan besleme suyu, erimiş tuz tankı tarafından ısıtılır ve ardından en yüksek tıraş talebini karşılamak için kazana gönderilir.
Büyük termik santrallerde düşük yükte mevcut kazan besleme suyu sıcaklığının genellikle 250 ° C'yi geçmediğini belirtmek gerekir.Daha pahalı, düşük erimeli erimiş tuz kullanılsa bile, erimiş tuz ısı depolama sisteminin çalışma sıcaklığı aralığı sadece yaklaşık 100 ~ 120 'dir. , Erimiş tuza duyarlı ısının kullanım verimliliği düşüktür, bu da erimiş tuz tüketiminin ve enerji depolama maliyetinin artmasına neden olur ve termal enerji depolamanın ekonomik verimliliği zayıftır.
3.2. Faz değişimli ısı depolama teknolojisinin uygulanması
Faz değişimli ısı depolama teknolojisi, ısı depolama gövdesinin, termal enerjiyi depolamak ve kullanmak için faz değişimi meydana geldiğinde faz değişiminin gizli ısısını emmesi veya serbest bırakması gerektiği prensibini kullanır.Avantajı, ısı depolama ve bırakmanın sıcaklık değişiminin küçük olması ve ısı depolama yoğunluğunun yüksek olmasıdır. Mevcut ortam ve yüksek sıcaklıkta faz değişimli ısı depolama sistemlerinde, inorganik tuz karışımları yaygın olarak faz değişim malzemeleri olarak kullanılır ve faz değiştirme işlemi sırasında düşük ısıl iletkenlik sorunu vardır.Isı değişim kanatları veya ısıl iletkenlik maddeleri vb. Eklemek gibi çeşitli ısı transferini iyileştirme önlemleri gereklidir. Orta ve yüksek sıcaklıkta faz değişimli ısı depolama sisteminin maliyeti yüksek ve proje uygulaması zor.
Orta ve düşük sıcaklıkta faz değişimli ısı depolama teknolojisi termik santrallerde uygulanmıştır.Örneğin, İç Moğolistan Fengtai Termik Santrali'nin faz değişimli ısı depolama projesi 20MWh'lik bir ısı depolama kapasitesine sahiptir ve faz değişim sıcaklığı 92 olan kompozit ikili tuz faz değişim malzemesi kullanır; ısı depolama sistemi kullanır Buhar türbininin orta basınçlı ekstraksiyon buharı, ısı kaynağıdır ve demineralize su, faz değişimli ısı depolama cihazını şarj etmek için ısıtılır.Isı salındığında, ısı depolama cihazı, ısıyı ısıtma şebekesinin dolaşım suyuna salmak için demineralize suyu ısıtır. Proje, ısıtma ve pik tıraş için faz değişimli ısı depolama teknolojisini kullanmaktadır, ancak enerji depolama ölçeği küçüktür ve ısı depolama sıcaklığı düşüktür.Bir gösteri projesi olarak, ticari bir projenin ekonomik gereksinimlerini karşılamak zordur.
Isıtma ve ısı depolamaya ek olarak, faz değişimli ısı depolama teknolojisi, aşağıdaki Şekil 5'te gösterildiği gibi güç frekansını ve tepe düzenleme işlevini gerçekleştirebilen bir termik santralin ısı geri kazanım sistemi gibi birden çok sıcaklık aralığının bağlı olduğu ısı depolama uygulamaları için daha uygundur.
Şekil 5: Termik santral ısı geri kazanım sisteminde faz değişimli ısı depolama uygulaması
Orta ve yüksek sıcaklıkta faz değişimli ısı depolama cihazını kazan besleme suyu baypasına bağlayın ve düşük sıcaklıklı faz değişimli ısı depolama cihazını kondensat baypasına bağlayın; yükün azaltılması gerektiğinde, kazan besleme suyu akışını ve yoğuşma akışını artırın ve ısı çekme buharını artırın , Buhar türbininin çıkışı azaltılır ve fazla besleme suyu ve yoğunlaştırılmış su, ısı enerjisini depolamak için faz değişimli ısı depolama cihazından akar; Yükün arttırılması gerektiğinde, kazan besleme suyunun ve yoğuşma suyunun bir kısmı, ısı çekişini azaltmak ve buhar türbinini artırmak için ısı depolama cihazı boyunca ısınır. Katkıda bulunmak.
Termik santrallerin ısı geri kazanım sisteminde faz değişimli ısı depolama teknolojisi kullanılmaktadır.Sadece yüksek enerji depolama yoğunluğuna ve hızlı yük regülasyonuna sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda ısıtma mevsimi ile sınırlandırılmaz.Yıl boyunca frekans ve pik için ayarlanabilir ancak faz değişimli ısı depolama sisteminin ısı depolamasını ve değişimini optimize etmek gerekir. Termal performans, maliyetleri daha da düşürür.
3.3. Sıcak su enerji depolama teknolojisinin uygulanması
Termik santral sıcak su enerji depolama teknolojisi, ağırlıklı olarak termik santral ısıtma sezonu termal elektrolitik kuplajında ısıtma ünitelerinin çalışma esnekliğini artırmak için yurtiçi ve yurtdışında yaygın olarak kullanılmaktadır; çalışma prensibi, ısıtma buhar akışı aşırı olduğunda, fazla ısı enerjisinin dönüştürülmesidir. Sıcak su, sıcak su tankında depolanır.Güç talebi düşük bir noktada olduğunda, kazan ve buhar türbininin çıkışı azaltılır ve yetersiz ısı kaynağı sıcak su tankı tarafından tamamlanır; güç talebi zirve olduğunda, buhar türbininin harici beslemesini azaltmak için kazanın çıkışı arttırılır. Isı, santralin üst yük kapasitesini arttırır ve yetersiz ısı beslemesi sıcak su tankı ile desteklenir.
Gerçek proje genellikle suyun sıcaklık yoğunluk farkı özelliklerini kullanarak tek tanklı sıcak su termoklin ısı depolama yöntemini benimser, sıcak su depolama tankının üst kısmında depolanır ve soğuk su depolama tankının alt kısmında bulunur.Sıcak su ile soğuk su arasında ince bir tabaka vardır. Sıcaklık gradyanı katmanı aşağıdaki Şekil 6'da gösterilmektedir. Tek tanklı termoklin ısı depolama teknolojisi, bir tankın aynı anda hem yüksek hem de düşük sıcaklıkta su depolayabileceğini fark eder, bu da ısı depolama sisteminin konfigürasyonunu basitleştirir ve maliyeti düşürür. Halihazırda, zengin işletim deneyimi ve olgun ve güvenilir teknoloji ile tek tanklı sıcak su enerji depolamasının birçok mühendislik uygulaması bulunmaktadır.
Şekil 6: Termik santrallerde tek tanklı sıcak su enerji depolama uygulaması
Isı kaynağı olarak buharı kullanan sıcak su enerji depolaması düşük yatırım ve işletme maliyetlerine sahiptir.Termik santrallerin düşük yük işletme kapasitesini artırabilir ve pik saatlerde pik yük kapasitesini artırabilir.Güçlü teknik avantajları ve pazar rekabetçiliği vardır. Ancak aynı zamanda sıcak su enerji depolamada düşük ısı depolama yoğunluğu ve geniş alan işgal sorunları da vardır.Özellikle kentsel alanlarda termik santrallerin dönüşümünde arazi işgalinin sınırlandırılması nedeniyle sıcak su enerji depolama teknolojisi dönüşümünü benimsemek zordur.
3.4. Beton termal enerji depolama teknolojisinin uygulanması
Güneş termal enerji üretim teknolojisinde düşük maliyetli bir termal enerji depolama çözümü olan beton termal enerji depolama, verimli, büyük ölçekli, düşük maliyetli, orta ve yüksek sıcaklıkta duyarlı bir ısı enerjisi depolama teknolojisidir.Teknik şematik diyagram aşağıda Şekil 7'de gösterilmiştir.
Şekil 7: Beton ısı depolama ilkesinin şematik diyagramı
Isı değişim ortamı sirkülasyon boruları, yüksek sıcaklığa dayanıklı betonun içine yerleştirilir.Yüksek sıcaklıktaki ısı transfer ortamı, ısı değişim boruları yoluyla ısı enerjisini serbest bırakır.Beton bir ısı depolama ortamı görevi görür.Sıcaklık yükselir ve ısı enerjisini depolar; ısı açığa çıktığında, beton ısı enerjisini ısı transfer ortamına iletir. Isı enerjisinin salınımını azaltın ve tamamlayın; beton ısı depolamanın ana malzemeleri, elde edilmesi uygun, düşük maliyetli, güvenli, taşıması kolay ve modüler tasarım ve imalat için uygun olan çelik çubuklar ve çimentodur.
Beton, güneş enerjisi üretimi alanında mükemmel performans ve düşük maliyetle duyarlı bir ısı depolama malzemesidir.Yurtiçi ve yurtdışındaki araştırma kurumları, Almanya'daki DLR, Çin'deki Wuhan Teknoloji Üniversitesi ve Çin Bilimler Akademisi gibi yüksek sıcaklıkta beton malzemeler üzerinde araştırmalar yürütmüştür. Ana hedefler Beton ısı depolama sisteminin ısı alışverişi ve ısı depolama performansını iyileştirmek, özgül ısı kapasitesi ve ısıl iletkenliği artırmak ve inşaat maliyetini düşürmektir. Güneş termal enerji üretimi alanında yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı buhar termal enerjisinin depolanması ve çıkışından farklı olarak, termik santrallerin termal enerji depolama gereksinimleri, yüksek sıcaklıktaki buharın ısı girdisi ve orta ve düşük sıcaklıktaki buharın veya hatta sıcak suyun ısı çıkışıdır, bu da beton ısı depolaması için teknik gereksinimleri büyük ölçüde azaltabilir. Beton ısı depolama ünitesinin ısı değişimi ve ısı depolama optimizasyon tasarımına faydalıdır ve ısı depolama maliyetini daha da düşürür.
Beton entegre ısı alışverişi ve ısı depolamaya sahiptir ve geniş bir sıcaklık adaptasyon yelpazesine sahiptir.Yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı buhar ısısını doğrudan depolayabilir, termik santrallerde yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı buharın ısı alışverişi ve ısı depolama problemlerini etkin bir şekilde çözebilir, termik santrallerde termal enerji depolamanın teknik gereksinimlerini karşılayabilir, örneğin doğrudan uygulanabilir. Aşağıdaki Şekil 8'de gösterildiği gibi, termik santrallerde ısıtma buharının termal enerji depolanması, termal elektroliz bağlantısını gerçekleştirir ve ünite çalışmasının esnekliğini artırır.
Şekil 8: Termik santrallerde beton ısı depolama uygulaması
Aşırı ısıtma buharı olduğunda, fazla buhar, termal enerjiyi depolamak için beton ısı depolama ünitesine verilir.Soğutmanın ardından buhar, kondensat tankına gönderilir veya kondensere boşaltılır.Güç talebi düşük bir noktada olduğunda, kazan yükünü azaltın, buhar türbini çıkışını azaltın ve buharı ısıtın Yetersiz kısım, yoğunlaştırılmış suyu ısıtan beton ısı depolama ünitesinin ürettiği buharla tamamlanır; güç talebi zirve yaptığında kazan çıkışı arttırılır, buhar türbininin harici ısınması azaltılır ve santralin üst yük kapasitesi arttırılır.Yetersiz ısı tedarik kısmı beton ısı depolama ünitesi tarafından üretilir. Buhar takviyesi.
Tek tanklı sıcak su enerji depolamasına kıyasla, beton termal enerji depolaması iyi bir güvenlik, yüksek ısı depolama sıcaklığı, yüksek enerji depolama yoğunluğu, düşük maliyete sahiptir ve beton ısı depolamanın termal enerji çıkışı, sivil ısıtma için sıcak su çıkarabilen çeşitli biçimlere sahiptir. , Aynı zamanda endüstriyel ısıtma için iyi ekonomik avantajlara ve pazar uygulama potansiyeline sahip buhar çıkışı sağlayabilir.
4. Sonuç
Termik santralin esnek dönüşüm teknolojisinde, buhar türbini baypas ısıtma, düşük basınçlı silindir sıfır çıkışı ve yüksek geri basınçlı sirkülasyonlu su ısıtma teknolojisi gibi ünitenin ısı tedarik kapasitesini artırmaya yönelik yöntemler benimsenmiştir; bu, ünitenin zorunlu çıkışını etkili bir şekilde azaltabilir ve santralin düşük seviyesini artırabilir. Yükleme işlemi esnekliği, ancak en yüksek yükler sırasında ünitenin üst yük kapasitesini azaltacak ve yeni yardımcı hizmet kuralları kapsamında en yüksek tıraş gelir kaybıyla karşılaşacaktır.
Elektrikli kazan katı ısı depolama, elektrot kazanı vb. Gibi elektrikli ısıtma tepe tıraş teknolojisinin kullanımı, yüksek yatırım maliyetlerine sahiptir, ısı kaynağı olarak elektrik enerjisini kullanır, yüksek işletme maliyetleri ve yardımcı hizmet pazarında rekabet gücü yoktur.
Termik santral, ünitenin düşük yüklü çalışma kapasitesini artırabilen ve ayrıca düşük işletme maliyetleri ve iyi ekonomik avantajlarla pik yük sırasında en yüksek yük kapasitesini artırabilen termal enerji depolama pik tıraş teknolojisini benimser.
Termik santrallerde erimiş tuz termal enerji depolama, faz değişim enerji depolama, sıcak su enerji depolama ve beton termal enerji depolama uygulama şemaları karşılaştırılarak, Tablo 2'de aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir:
Tablo 2: Termik santrallerde erimiş tuz, faz değişimi, sıcak su ve beton termal enerji depolamanın teknik karşılaştırması
Termik santrallerde çeşitli termal enerji depolama teknolojilerinin uygulamalarının kapsamlı analizi ve karşılaştırması, şu sonuca varılabilir:
(1) Erimiş tuzlu termal enerji depolaması ve faz değişimli enerji depolaması, buhar türbini rejeneratif sistemlerin termal enerji depolaması için uygundur, ancak bunlar yüksek maliyet ve kötü ekonomi gibi sorunlara sahiptir;
(2) Sıcak su enerji depolaması düşük yatırım maliyetine ve iyi bir ekonomiye sahiptir, ancak enerji depolama yoğunluğu küçüktür, geniş bir alanı kaplar ve uygulama senaryolarında belirli kısıtlamalar vardır;
(3) Beton, düşük termal enerji depolama maliyeti, yüksek enerji depolama yoğunluğu ve geniş uygulama sıcaklık aralığına sahiptir.Sivil ısıtma veya endüstriyel ısıtma için kullanılabilir ve iyi ekonomik fizibilite ve pazar uygulama potansiyeline sahiptir.
Not: Bu makale bir gönderidir, bu makaledeki görüşler Polaris Power Network'ün görüşlerini temsil etmemektedir.
(Kaynak: Polaris elektrik şebekesi Yazar: Zhang Yong)
