[发明专利]火电厂深度调峰灵活性蓄热系统

说明书

一种火电厂深度调峰灵活性蓄热系统，包括在电网调峰时间段接通高压开关的高压开关柜，与高压开关柜连接并受其指令控制的蓄热水罐，与蓄热水罐通过水路管道直接相连的换热器，在换热器上连接的供暖热水管道、供暖回水管道，在蓄热水罐与换热器之间连接的换热风机，与换热风机连接并受其控制的变频调速器，与变频调速器连接的低压控制柜，与高压开关柜、低压控制柜均相连接的PLC控制器，在蓄热水罐内部测温点设置并与PLC控制器相连的若干个蓄热水罐温度传感器，在换热器内部测温点设置并与PLC控制器相连的若干个换热器温度传感器。本发明蓄能，输出供暖热水，节约能源，自动控制。可广泛应用于供热系统中。

技术领域

本发明涉及一种火电厂深度调峰灵活性蓄热系统，可广泛应用于供热系统中。

背景技术

2016年国家能源局对外发布《关于下达火电灵活性改造试点项目的通知》，要求通过加快能源技术创新，挖掘燃煤机组调峰潜力，提升火电机组灵活性，全面提高系统调峰和新能源消纳能力。

随着能源危机的加剧以及传统能源对环境的污染，促使人们对新能源的需求日趋紧迫。尤其是城市供热系统的改造，为了节约能源，蓄热水罐是节约能源的一种方式，将热源储蓄后通过城市集中供热管网将热源向热用户输送供热。因此，通过灵活性改造提升火电系统调峰能力，因地制宜的利用风电可再生能源是解决电力过剩的有效措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓄能、输出供暖热水、节约能源、自动控制的火电厂深度调峰灵活性蓄热系统。

为了达到上述目的，本发明火电厂深度调峰灵活性蓄热系统，包括在电网调峰时间段接通高压开关的高压开关柜，与高压开关柜连接并受其指令控制的蓄热水罐，与蓄热水罐通过水路管道直接相连的换热器，在换热器上连接的供暖热水管道、供暖回水管道，在蓄热水罐与换热器之间连接的换热风机，与换热风机连接并受其控制的变频调速器，与变频调速器连接的低压控制柜，与高压开关柜、低压控制柜均相连接的PLC控制器，在蓄热水罐内部测温点设置并与PLC控制器相连的若干个蓄热水罐温度传感器，在换热器内部测温点设置并与PLC控制器相连的若干个换热器温度传感器。

本发明火电厂深度调峰灵活性蓄热系统，其工作原理是：在电网调峰时间段，依据PLC控制器指令高压开关柜接通高压开关，高压电网为蓄热水罐供电，蓄热水罐将电能转换为热能同时被蓄热水罐不断吸收；当调峰时段结束时，PLC控制器指令高压开关柜切断高压开关，高压开关柜高压电网停止供电，实现了PLC控制器自动控制。蓄热水罐停止工作，蓄热水罐与换热器之间采用热空气交联输出，换热器将蓄热水罐储存的高温热能转换为热水或者蒸汽输出。

本发明火电厂深度调峰灵活性蓄热系统，蓄热水罐工作过程的实质就是蓄热、放热的过程。在用户热负荷需求较低时，蓄热水罐将发电系统产生的多余热量吸收并储存，等用热负荷上升时放出热量，这样节约能源。蓄热水罐工作时，保证其进、出水流量平衡，并在冷、热水液位上下变化时保持过渡层稳定。另外，为避免蓄热水罐内的水溶解氧并将这些水带入热网，影响热网循环水水质，蓄热水罐内的液面上通常冲入蒸汽或氮气，保持微正压，使蓄热水罐内的水与空气隔离。

本发明火电厂深度调峰灵活性蓄热系统，蓄热水罐内部可同时储存热水和冷水。水温不同，水的密度也不同，在一个足够大的容器中，由于重力原因，密度不同的冷热水自然分层，热水在上，冷水在下，中间形成过渡层。当热源产热量大于用户用热量时，蓄热水罐蓄热，蓄热时，热水从上部水罐进入，冷水从下部水管排出，过渡层向下移动；当热源产热量小于用户用热量时，蓄热水罐放热，放热时，热水从上部水管排出，冷水从下部水管进入，过渡层向上移动。罐体中水的质量是保持恒定不变的，而能量是变化的。

本发明火电厂深度调峰灵活性蓄热系统，在夜间社会用电量低谷阶段，电站锅炉机组参与进行深度调峰，同时将蓄热水罐中的热水直接输送至热网供水母管中供热，以避免调峰期间采暖抽汽不足的问题。