[发明专利]一种提升供热机组调峰能力的供热和发电解耦方法及系统

说明书

本发明公开了一种提升供热机组调峰能力的供热和发电解耦系统及方法，该方法具体如下：当机组在较高负荷对外供热时，将部分机组中的高参数介质引出至储热系统，在满足供热需要的前提下将部分储存部分热量；当机组参与电网调峰需要降低出力对外供热时，降低进入汽轮机的蒸汽量，降低汽轮机出力，实现机组降负荷调峰运行，同时从机组的回热系统或供热系统中抽取部分蒸汽或热水至储热系统，吸收存储的热量对外进行供热，满足供热需求；通过在供热机组中增加储热模块，实现机组供热和发电的解耦，机组调峰不受供热的限制，加大了供热机组的调峰范围，大幅提高供热机组运行灵活性，只在现有机组上增加一套储热模块，对新建和改造机组均有良好适用性。

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，具体涉及一种提升供热机组调峰能力的供热和发电解耦方法及系统。

背景技术

可再生能源装机量逐年上升，使能源结构中的火力发电比例逐步降低。可再生能源大部分都具有较强的随机性、间歇性、不可控性和反调峰性，因此需要火力发电作为基础负荷参与调峰，保证电网安全。但随着火电给新能源让路的政策进一步实施，导致目前现有火电机组负荷波动较大，并且深度调峰的需求越来越迫切。目前我国“三北”地区主要电源为煤电，其中供热机组装机占50％以上，供热机组在保证机组供热的情况下，机组负荷需要维持在较高的水平，无法继续降低负荷，严重限制了电源的灵活性。

因此为提高供热火电机组的灵活性，适用于深度调峰，将供热机组的供热和发电进行解耦，从而提高供热机组的灵活性是一项亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种提升供热机组调峰能力的供热和发电解耦方法及系统，适用于深度调峰，将供热机组的供热和发电进行解耦。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种提升供热机组调峰能力的供热和发电解耦方法，具体如下：

当机组在较高负荷对外供热时，将部分机组中的高参数介质引出至储热系统，在满足供热需要的前提下将部分热量储存；

当机组参与电网调峰需要降低出力对外供热时，降低进入汽轮机的蒸汽量，降低汽轮机出力，实现机组降负荷调峰运行，同时提高锅炉负荷，从机组主汽和再热系统抽取部分蒸汽经与储热系统换热后直接对外供热，或从机组供热系统中抽取部分蒸汽或热水至储热系统，吸收存储的热量对外进行供热，满足供热需求。

具体如下：

当机组在较高负荷对外供热时：

锅炉在最低稳燃负荷以上到额定负荷间运行；从供热机组中抽取高参数介质进入储热系统；将抽取的高参数介质热量进行储存，换热后后的介质成为较低品质的低参数介质；所述较低品质的介质直接对外供热或送入机组回热系统热力接口；

当机组参与电网调峰需要降低出力对外供热时：

保持锅炉负荷不低于最低稳燃负荷；从机组主汽和再热系统抽取部分蒸汽与储热系统换热，换热后的蒸汽直接对外供热；从机组供热母管或热网首站中抽取部分低参数蒸汽或热水；将抽取的低参数蒸汽或热水进入储热系统吸收所存储的热量，增加热量后的蒸汽或热水成为较高参数的蒸汽对外供热。

所述储热系统根据温度划分为高、中、低三个储热区间，所述高参数介质热量进行存储是通过高参数介质依次通过储热系统中的高、中、低区间，与不同储热区间中的介质进行连续换热实现将高参数中的部分热量转移至储热介质并存储；所述低参数蒸汽或热水进行吸热是通过低参数蒸汽或热水通过至少一个储热区间，与储热区间中的介质进行换热实现。

所述高参数介质为主蒸汽、再热蒸汽、汽轮机抽汽、高温烟气或空冷乏汽中的至少一种。

所述机组回热系统热力接口包括高压加热器蒸汽入口、高压加热器给水入口、高压加热器给水出口、除氧器蒸汽入口、除氧器给水入口、除氧器给水出口、低压加热器蒸汽入口、低压加热器凝结水入口和/或低压加热器凝结水出口。