[实用新型]一种用于参与电网调峰的燃气热电联产机组系统

说明书

技术领域

本实用新型属于能源领域，具体涉及一种用于参与电网调峰的燃气热电联产机组系统。

背景技术

我国东北地区，受环境特点影响，发电机组装机容量中供热机组比重大，可调峰电源稀缺，调峰困难已经成为电网运行中最为突出的问题。冬季采暖期，东北电网供热机组运行容量占火电机组运行总容量的70％，热电机组若按“以热定电”方式运行，调峰能力仅为10％左右。上述情况导致了东北电网调峰困难的三个严重后果：一是电网低谷电力平衡异常困难，调度压力巨大，增加了电网安全运行风险；二是电网消纳风电、光伏及核电等新能源的能力严重不足，弃风问题十分突出，不利于地区节能减排和能源结构升级；三是电网调峰与火电机组供热之间矛盾突出，影响居民冬季供暖安全，存在引发民生问题的风险。

随着俄气进入东北地区工程建设的逐步实施，东北地区天然气供应能力的大幅增加，建设一批燃气热电联产项目实现天然气调峰成为下一步趋势。燃气-蒸汽联合循环机组虽然具有运行灵活，调峰能力显著的优点，但是采暖期如何在保证供热稳定的前提下又能进行电力深度调峰成为一个难题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于参与电网调峰的燃气热电联产机组系统，以提升供热机组在供暖季的调峰能力，同时还能保证在深度调峰时燃气轮机运行在安全、环保的负荷范围内。

上述目的是通过如下技术方案实现的：

一种用于参与电网调峰的燃气热电联产机组系统，与电网和供热网连接，包括燃气联合循环系统和供热系统，燃气联合循环系统包括燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机，供热系统包括热网换热器和电锅炉；所述燃气轮机连接有第一发电机，同时还和余热锅炉连接，余热锅炉的出水端与蒸汽轮机连接，蒸汽轮机连接有第二发电机，同时还和接入供热网的热网换热器连接，接入供热网的电锅炉的电源端与第一发电机和第二发电机的输出端连接。

优选地，第一发电机和第二发电机输出端与电锅炉的电源端连接后通过功率表接入电网。

优选地，所述蒸汽轮机带同步自换档离合器。

工作原理

本实用新型提供的燃气热电联产机组系统运行方式灵活，可以根据是否在采暖期、采暖期不同负荷阶段调峰运行以及停机阶段调峰运行采用不同的运行方式：

1、非采暖期：蒸汽轮机以纯凝方式运行，机组系统可作为调峰机组运行；

2、采暖期：蒸汽轮机以背压方式运行，蒸汽轮机排汽用于采暖供热；在机组系统高负荷运行阶段由于蒸汽轮机排汽可以满足供热负荷需求，电锅炉不参与供热；在机组低负荷调峰阶段，蒸汽轮机排汽量不足以满足供热负荷需求，此时投入电锅炉运行，在保证供热稳定的情况下，同时可以将一部分发电机出口电能转换成热能，减少并网电量，实现机组深度调峰；

3、机组停机期间：同样可以将电锅炉投入运行，从电网吸取电能转换为热能用于供热，在实现稳定供热的同时，还可以消纳部分电网富裕电力，缓解电网调峰压力。

本实用新型的有益效果：

1、可在机组不停机情况下既保证供热稳定，部分或全部机组发电又不并网，在厂内进行多种能源的协调转换平衡，最终实现供热机组供热期深度调峰运行；

2、在机组采暖期深度调峰期间可实现燃机在安全负荷范围内稳定运行，不进行频繁的启停机，避免燃机在极端工况下运行，有效延长燃机运行寿命，降低燃机维修维护费用；

3、在机组停机情况下也可利用电锅炉装置实现消纳电网富裕电力，保证稳定供热，缓解电网调峰压力。

附图说明

图1为本实用新型机组系统示意图；

其中，1为燃气轮机，2为余热锅炉，3为蒸汽轮机，4为热网换热器，5为电锅炉，6为供热网，7为功率表，8代表锅炉给水，9代表供热网回水，10代表去凝汽器，11为第一发电机，12为第二发电机。

具体实施方式

下面结合附图具体介绍本实用新型的技术方案。