[发明专利]一种利用供热管网储能的热网调节方法

摘要

一种电厂供热储能技术，涉及一种首站和二次站协同调节的供热管网储能技术及热网调节方法。此调节方法通过控制一次网的供回水温度并结合二次网侧旁路流量调节，分别在机组高、低负荷阶段完成一次管网的储能及放热过程，从而实现供暖期内在保证供暖负荷的前提下，提高热电机组的供热调峰能力，有效缓解可再生能源的消纳困境。

主权项

一种利用供热管网储能的热网调节方法，该调节方法中的使用的系统主要包含：汽轮机(1)，热网加热器(2)，二次侧换热器(3)，补水箱(4)，定压补水泵(5)，热用户(6)，二次网循环泵(7)，一次网循环泵(8)，二次站一次侧供水阀(9)，二次站一次侧回水阀(10)，二次站二次网供水阀(11)，二次站二次网回水阀(12)，二次网旁路调节阀(13)，一次网回水泄压阀(14)，一次网供水压力表计(15)，一次网供水温度表计(16)，一次网回水压力表计(17)，一次网回水温度表计(18)，二次网板换出口温度表计(19)，二次网供水温度(20)，二次网回水温度(21)；所述系统中汽轮机(1)经抽汽管道与热网加热网(2)相连接，利用汽轮机抽汽加热热网循环水；经加热的一次网循环水经二次侧换热器(3)将热量传递给二次侧循环水，经二次侧换热器换热后的一次网回水经一次网循环泵(8)升压后进入热网加热网重新换热；为了确保一次网回水压力的稳定，回水管路上连接有一次网回水泄压阀(14)和定压补水泵(5)，补水箱(4)作为中间缓冲装置连接回水泄压阀和定压补水泵；经二次侧换热器换热后的二次测循环水流经热用户把热量传递出去，再经二次网循环泵(7)升压后一路流经二次网旁路调节阀(13)，另外一路流经二次侧换热器，两路汇合后再到热用户进行供热；为了便于监测和控制调节，一次网上连接有一次网供水压力表计(15)、一次网供水温度表计(16)、二次站一次侧供水阀(9)、二次站一次侧回水阀(10)、一次网回水压力表计(17)、一次网回水温度表计(18)，二次测管网上连接有二次站二次网供水阀(11)、二次站二次网回水阀(12)、二次网板换出口温度表计(19)、二次网供水温度(20)、二次网回水温度(21)；定义机组最大供热负荷P1，热用户热负荷P2，机组的实际输出供热负荷P，峰段机组供热的富裕能力Q1，谷段机组供热的欠热量Q2、Q3，一次管网的最大蓄热能力Q4，管网一个周期内的实际蓄热能量为Q，一次网的供水温度为T11，蓄热完成后一次网的最高供水温度T11,max，二次网供水温度T21，二次网目标供水温度T2，二次网供水温度的变化量ΔT，二次网旁路调节阀开度变化量a；其中Q＝min(Q1，Q2+Q3，Q4)；T11,max小于管网的供水设计温度，二次网旁路调节阀开度变化量a满足0＜a≤5％，1℃≤ΔT≤5℃；在一个调峰周期中，热网储放能通过首站与二次站的控制系统配合完成，具体工作流程如下：(1)储能过程：当P1＞P2时，首站判定是否有储能结束的信号，若没有，则触发储能开始信号，开始供热管网的储能过程，通过增加汽轮机组的供热能力P＝P1，逐步提高一次网供水温度，直至达到管网的目标蓄热量Q，然后触发储能结束信号，同步降低汽轮机组的供热能力P＝P2，储能结束；触发储能开始信号的同时，储能开始信号传递到二次站控制系统，控制系统监视二次网供水温度T21，当满足T21‑T2＜ΔT时，增大二次网旁路调节阀开度，通过调整阀门开度确保二次网供水温度的稳定；(2)放能过程：在机组负荷较低情况下，当P1＜P2时，触发放能开始信号，维持汽轮机组最大供热能力(P＝P1)，同时放能开始信号传递到二次站控制系统，控制系统监视二次网供水温度T21，当满足T2‑T21＜ΔT时，减小二次网旁路调节阀开度，通过调整阀门开度确保二次网供水温度的稳定，调整直到二次网旁路调节阀关闭为止，放能结束；所述系统中还配置回水稳压装置，稳压装置由补水箱(4)，定压补水泵(5)，一次网回水泄压阀(14)及相连接的管道组成，当管网储能时，由于一次网循环水温度提高，循环水膨胀，开启一次网回水泄压阀，关闭定压补水泵，维持回水压力在设计范围内；当管网放能时，由于一次网循环水温度降低，循环水冷缩，关闭一次网回水泄压阀，开启定压补水泵，维持回水压力在设计范围内。