本发明涉及储能，尤其涉及一种低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统及运行方法。
背景技术：
1、在目前的工业生产中，由于部分工艺流程的特殊性，生产中会产生大量低热值可燃气体。出于节能环保的目的，工厂可自建发电系统消化这部分可燃气。自建发电系统已较为普及，部分大型工厂自发电份额可占厂用电的一半以上。随着电力市场改革，分时电价政策进一步推进，燃气发电系统通过储能手段错时发电的需求逐渐提升。
2、cn107141189a公开了一种甲烷化反应系统，包含该甲烷化反应系统的发电厂调峰系统及发电厂。该甲烷化反应系统，包括：电解制氢装置，其连接到发电厂供电装置，用于接收发电厂供电装置输出的调峰结余电量以制备氢；二氧化碳提供源，用于提供二氧化碳；甲烷化反应设备，其连接到所述电解制氢装置和所述二氧化碳提供源，用于以氢和二氧化碳为原料制备甲烷。该甲烷化反应系统可直接消耗发电厂的调峰结余电量，间接利用了弃风弃光弃水弃核电力，缓解了电网平衡和峰谷差问题。由于将调峰结余电量进行制氢操作，并最终制成甲烷气体，实现了电能的变相储存。
3、cn107355262a公开了一种火电厂调峰发电系统，包括：火力发电模块，能够接收电解水模块生成的氧气和接收气体混合模块生成的合成气；升压站，将电力升压后向电网输送；调峰控制平台，用于向开关模块发送开合指令；开关模块，用于连接或者断开火力发电模块与逆变器；逆变器用于将所述电力逆变之后输向电解水模块；电解水模块，用于将纯水进行电解；纯水供应模块，用于提供纯水；气体混合模块，用于气体混合；生物质气产生模块，用于产生生物质气，并将所述生物质气输送给气体混合模块。该系统提高了火电厂调峰的灵活性；降低了火电厂碳排放强度。
4、cn113250769a公开了一种用于用户侧的可燃气体供电装置及其调峰方法和应用，通过抽取可燃气体加热储热介质的方法储存热量，在用电高峰期将储存的热量释放，实现热量的经济利用。但是，低热值可燃气体热值较低，燃烧炉对储热介质的加热能力有限，导致储热介质的工作温区较窄。
5、上述的发电调峰系统还存在储热介质的工作温区限制在高温范围内，需要更昂贵的储罐的问题，增加了设备投资。
技术实现思路
1、鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统及运行方法，针对低热值可燃气体的热值较低，燃烧炉对换热介质的加热能力有限的问题，合理设计储能介质在释能时进行再次加热，以满足蒸汽过热阶段的需求，或者增加燃气锅炉来加热蒸汽，降低了换热介质的储存温度，降低了设备制造的材料要求，实现了设备投资降低。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、第一方面，本发明提供一种低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统，装置系统包括采用过热装置加热蒸汽的装置系统或采用燃气锅炉加热蒸汽的装置系统；
4、采用过热装置加热蒸汽的装置系统包括依次连接的第一换热介质储存装置、烟气换热装置和燃烧炉；燃烧炉分别与过热装置和第二换热介质储存装置相连；第二换热介质储存装置分别与蒸发装置和烟气换热装置相连；过热装置依次与蒸发装置、预热装置和第一换热介质储存装置相连；过热装置经蒸汽管道依次与汽轮机和发电机相连；
5、采用燃气锅炉加热蒸汽的装置系统包括循环连接的第一换热介质储存装置、烟气换热装置、燃烧炉、第二换热介质储存装置、蒸发装置和预热装置；蒸发装置经蒸汽管道依次与燃气锅炉、汽轮机和发电机相连。
6、本发明中低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统结合低热值可燃气体的热值较低以及换热介质温度较高对储存装置的投资高的特点，提供了采用过热装置加热蒸汽的装置系统和采用燃气锅炉加热蒸汽的装置系统。在储能阶段只储存给水预热、蒸发所需要的热量，而在释能时，采用过热装置加热蒸汽的装置系统将第二换热介质储存装置内的换热介质分一部分进入烟气换热装置、燃烧炉中再次加热后，进入过热装置与蒸汽换热，以满足蒸汽过热阶段的需求；或者采用燃气锅炉加热蒸汽的装置系统对蒸汽进行加热，以满足蒸汽过热阶段的需求。如此，可以降低换热介质的储存温度，降低了设备制造的材料要求，降低了设备投资。
7、本发明中低热值可燃气体是指热值不超过6280kj/nm3的可燃气体，例如高炉煤气等。
8、优选地，低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统还包括与烟气换热装置依次连接的加热装置、空气预热装置、烟气净化装置和烟囱。
9、优选地，加热装置还经第一可燃气管道与燃烧炉连接。
10、优选地，空气预热装置还经第一空气管道与燃烧炉连接。
11、优选地，采用燃气锅炉加热蒸汽的装置系统中加热装置还经第二可燃气管道与燃气锅炉连接。
12、优选地，采用燃气锅炉加热蒸汽的装置系统中空气预热装置还经第二空气管道与燃气锅炉连接。
13、优选地，燃烧炉内设置有第一补燃装置。
14、本发明中第一补燃装置可以是长明灯，在工作时引入少量高热值燃气以防止炉膛熄火爆炸，如天然气、焦炉煤气、转炉煤气等。
15、优选地，燃气锅炉内设置有第二补燃装置，引入少量高热值燃气燃烧，例如天然气、焦炉煤气、转炉煤气等。
16、优选地，预热装置与给水输送管道连接。
17、优选地，加热装置与可燃气输送管道连接。
18、优选地，空气预热装置与空气输送管道连接。
19、优选地，第一换热介质储存装置的出口管道上设置有第一控制泵。
20、优选地，第二换热介质储存装置的出口管道上设置有第二控制泵。
21、优选地，燃烧炉与第二换热介质储存装置的连接管道上设置有第一阀门。
22、优选地，燃烧炉与过热装置的连接管道上设置有第二阀门。
23、优选地，第二换热介质储存装置与烟气换热装置的连接管道上设置有第三阀门。
24、优选地，第二换热介质储存装置与蒸发装置的连接管道上设置有第四阀门。
25、优选地，第一换热介质储存装置与烟气换热装置的连接管道上设置有第五阀门。
26、第二方面，本发明还提供一种低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统的运行方法，运行方法包括：
27、储能阶段：第一换热介质储存装置内的换热介质经第一控制泵泵出，依次经烟气换热装置和燃烧炉加热后进入第二换热介质储存装置存储；
28、释能阶段：第二换热介质储存装置内的换热介质经第二控制泵泵出，依次在蒸发装置、预热装置中与给水换热后，返回第一换热介质储存装置存储；给水依次经预热装置、蒸发装置吸收热量变为饱和蒸汽后，经再次加热变为过热蒸汽进入汽轮机做功，驱动发电机进行发电；
29、再次加热的方式包括第二换热介质储存装置内一部分换热介质依次进入烟气换热装置和燃烧炉被再次加热后进入过热装置加热饱和蒸汽；或饱和蒸汽直接进入燃气锅炉被再次加热。
30、本发明的低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统的运行方法在储能阶段换热介质只需要储存给水预热、蒸发，即产生饱和蒸汽所需要的热量，降低了高温介质的储存温度，降低了储存容器的材料要求，可以大幅减少设备投资。在释能阶段，采用过热装置加热蒸汽的装置系统或燃气锅炉加热蒸汽的装置系统来产生蒸汽进行发电。在释能阶段也具备消纳低热值可燃气体的能力，可以满足工厂连续生产的需要。本发明的运行方法将生产过程中不连续的可燃气利用起来，在电价高峰时发出，可获得更高的经济收益。
31、优选地，第二换热介质储存装置内一部分换热介质依次进入烟气换热装置和燃烧炉被再次加热后进入过热装置加热饱和蒸汽的步骤具体包括：第二换热介质储存装置内的换热介质经第二控制泵泵出，分为两路，经第三阀门后依次进入烟气换热装置、燃烧炉中加热后，经第二阀门进入过热装置；另一路经第四阀门依次进入蒸发装置和预热装置释放热量后返回第一换热介质储存装置。
32、优选地，烟气换热装置中产生的烟气依次进入加热装置、空气预热装置和烟气净化装置，最后经烟囱排放。
33、优选地，进入燃烧炉的可燃气经加热装置与烟气换热。
34、优选地，进入燃烧炉的空气经空气预热装置与烟气换热。
35、优选地，进入燃气锅炉的可燃气经加热装置与烟气换热。
36、优选地，进入燃气锅炉的空气经空气预热装置与烟气换热。
37、作为本发明优选的技术方案，运行方法包括：
38、储能阶段：第一换热介质储存装置内的换热介质经第一控制泵泵出，依次经烟气换热装置和燃烧炉加热后进入第二换热介质储存装置存储；
39、释能阶段，采用过热装置加热蒸汽的装置系统产生蒸汽进行发电时：第二换热介质储存装置内的换热介质经第二控制泵泵出，分为两路，经第三阀门后依次进入烟气换热装置、燃烧炉中加热后，经第二阀门进入过热装置；另一路经第四阀门依次进入蒸发装置和预热装置释放热量后返回第一换热介质储存装置；给水由给水输送管道输送，依次进入预热装置、蒸发装置和过热装置后变为过热蒸汽进入汽轮机做功，驱动发电机进行发电；
40、释能阶段，采用燃气锅炉加热蒸汽的装置系统产生蒸汽进行发电时：第二换热介质储存装置内的换热介质经第二控制泵泵出后依次进入蒸发装置、预热装置释放热量后返回第一换热介质储存装置；给水由给水输送管道输送，依次进入预热装置、蒸发装置变为饱和蒸汽后进入燃气锅炉，燃气锅炉对饱和蒸汽进行过热，得到过热蒸汽进入汽轮机做功，驱动发电机进行发电；
41、烟气换热装置中产生的烟气依次进入加热装置、空气预热装置和烟气净化装置，最后经烟囱排放；
42、进入燃烧炉的可燃气经加热装置与烟气换热；
43、进入燃烧炉的空气经空气预热装置与烟气换热；
44、进入燃气锅炉的可燃气经加热装置与烟气换热；
45、进入燃气锅炉的空气经空气预热装置与烟气换热。
46、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
47、(1)本发明提供的一种低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统中，储热介质的储存温度只需要满足产生饱和蒸汽的要求，降低了高温介质的储存温度，降低了储存容器的材料要求，可以大幅减少设备投资；在释能阶段也具备消纳低热值可燃气体的能力，可以满足工厂连续生产的需要。
48、(2)本发明提供的一种低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统及运行方法解决了间歇式可燃气的消纳问题，将生产过程中不连续的可燃气利用起来，在电价高峰时发出，可获取更高的经济收益。
1.一种低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括采用过热装置加热蒸汽的装置系统或采用燃气锅炉加热蒸汽的装置系统；
2.根据权利要求1所述的装置系统，其特征在于，所述低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统还包括与烟气换热装置依次连接的加热装置、空气预热装置、烟气净化装置和烟囱。
3.根据权利要求2所述的装置系统，其特征在于，所述加热装置还经第一可燃气管道与燃烧炉连接；
4.根据权利要求2所述的装置系统，其特征在于，所述采用燃气锅炉加热蒸汽的装置系统中加热装置还经第二可燃气管道与燃气锅炉连接；
5.根据权利要求1～4任一项所述的装置系统，其特征在于，所述燃烧炉内设置有第一补燃装置；
6.根据权利要求2所述的装置系统，其特征在于，所述预热装置与给水输送管道连接；
7.根据权利要求1～6任一项所述的装置系统，其特征在于，所述第一换热介质储存装置的出口管道上设置有第一控制泵；
8.根据权利要求1～7任一项所述的装置系统，其特征在于，所述燃烧炉与第二换热介质储存装置的连接管道上设置有第一阀门；
9.一种低热值可燃气体储能发电调峰的装置系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法包括：
10.根据权利要求9所述的运行方法，其特征在于，所述第二换热介质储存装置内一部分换热介质依次进入烟气换热装置和燃烧炉被再次加热后进入过热装置加热饱和蒸汽的步骤具体包括：第二换热介质储存装置内的换热介质经第二控制泵泵出，分为两路，经第三阀门后依次进入烟气换热装置、燃烧炉中加热后，经第二阀门进入过热装置；另一路经第四阀门依次进入蒸发装置和预热装置释放热量后返回第一换热介质储存装置；
