[发明专利]一种基于低压加热回路的斜温层储热调峰系统及调峰方法

说明书

本发明公开了一种基于低压加热回路的斜温层储热调峰系统及调峰方法，调峰系统包括储热模块和调峰模块，调峰模块包括节流阀、旁路节流阀、第一熔盐泵、第二熔盐泵、第一熔盐阀、第二熔盐阀、第一蒸汽阀和第二蒸汽阀，调峰方法是根据输入的调峰目标，通过调峰模块改变汽轮机做功状态，即实现动态调峰；本发明能够提高火电机组升降负荷速率，提高机组灵活性和经济性，且结构简单，操作便捷。

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，尤其涉及一种基于低压加热回路的斜温层储热调峰系统及调峰方法。

背景技术

目前，随着我国经济迅猛发展以及人民生活水平日益提高，用电需求也在不断提升。电力系统中燃煤机组装机容量大，为了配合规模化风电、太阳能等新能源发电并网，以及我国用电结构的变化，燃煤机组将承担更多、更难的调峰任务。这对燃煤机组的灵活性提出了较高要求，要求其能大幅度变负荷运行且具备快速变负荷速率。当电网要求快速变负荷时，系统内部蓄热能力有限，需要更有潜力的蓄热系统与传统燃煤机组相互配合。我国火电机组灵活性主要制约因素有调峰能力不足、负荷响应速度迟缓，以及对机组安全性、环保性以及经济性影响显著。国内外提高机组灵活性所采用的技术主要有：最低稳燃技术，储热罐热电解耦调峰技术，电锅炉热电解耦调峰技术，汽轮机旁路供热调峰技术，储能调峰技术，协调优化控制技术等。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于低压加热回路的斜温层储热调峰系统及调峰方法，能够提高火电机组升降负荷速率，提高机组灵活性和经济性，且结构简单，操作便捷。

本发明采用的技术方案为：

一种基于低压加热回路的斜温层储热调峰系统，包括锅炉、汽轮机、凝汽器和回热系统，锅炉内蒸汽通过蒸汽管道进入汽轮机做功，锅炉、汽轮机、凝汽器和回热系统依次连接构成回路，还包括储热模块和调峰模块；

所述汽轮机包括高压缸和低压缸，锅炉出口连接高压缸，高压缸排汽口连接低压缸，低压缸与凝汽器相连；

所述回热系统包括通过主管道依次连接的低压换热器、除氧器和高压换热器；低压换热器入口连接凝汽器，低压换热器换热口连接低压缸抽汽口，低压换热器出口连接除氧器；除氧器入口连接高压缸排汽口，除氧器出口连接高压换热器入口；高压换热器换热口连接高压缸抽汽口，高压换热器出口连接锅炉；

所述储热系统包括水-熔盐换热器、熔盐罐、蒸汽-熔盐换热器和热泵，熔盐罐为单罐；水-熔盐换热器水侧入口连接凝汽器出口，水-熔盐换热器水侧出口连接除氧器入口，水-熔盐换热器熔盐侧入口连接熔盐罐顶部，水-熔盐换热器熔盐侧出口连接熔盐罐底部；蒸汽-熔盐换热器熔盐侧出口连接熔盐罐顶部，蒸汽-熔盐换热器熔盐侧入口连接熔盐罐底部，蒸汽-熔盐换热器蒸汽侧出口连接除氧器入口，蒸汽-熔盐换热器蒸汽侧入口连接热泵出口；热泵一次入口连接高压缸抽汽口，热泵二次入口连接高压缸排汽口；

所述调峰模块包括节流阀、旁路节流阀、第一熔盐泵、第二熔盐泵、第一熔盐阀、第二熔盐阀、第一蒸汽阀和第二蒸汽阀；节流阀设于主管道并位于低压换热器和凝汽器之间，旁路节流阀设于水-熔盐换热器的水侧入口，第一熔盐泵和第一熔盐阀依次设于水-熔盐换热器的熔盐侧入口处，第二熔盐泵和第二熔盐阀依次设于蒸汽-熔盐换热器的熔盐侧入口处，第一蒸汽阀设于热泵一次入口与高压缸之间，第二蒸汽阀设于热泵二次入口与高压缸之间。

进一步地，所述主管道中设有用于驱动循环的低压给水泵和高压给水泵，低压给水泵设于低压换热器与凝汽器之间，高压给水泵设于除氧器与高压换热器之间。

进一步地，所述热泵采用喷射式热泵。

一种采用上述基于低压加热回路的斜温层储热调峰系统的调峰方法，包括以下步骤：

A、在控制中心输入机组调峰目标；调峰目标包括调峰类型、负荷调整目标值；

B、根据调峰目标，通过调峰模块改变汽轮机做功状态，即实现动态调峰；调峰类型包括快速升负荷和快速降负荷；