CN106523053B - 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统及实现方法 - Google Patents

太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统及实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统及实现方法,所述的组合系统包括热电生产模块、热电供热采暖模块、太阳能热模块和热能存储模块。本发明在非采暖季太阳能热模块加热热电生产模块的凝结水参与发电,减少热电生产模块的煤耗,从而减少排放;在采暖季通过热能存储模块与热电供热采暖模块耦合直接将热量供给热用户管网,减少了能量形式的转换环节从而提高了太阳能的利用率。太阳能热模块所需的热能储存装置与热电生产模块电量低谷调峰所需的热能储存装置共用,比单一热电生产模块采用电量低谷热能储存装置单位投资小,增强了太阳能热利用的稳定性,同时还大大提升了热电供热采暖模块的灵活性及热电生产模块的调峰能力。

Description

太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统及实现方法
技术领域
[0001] 本发明涉及太阳能热领域、热电联产领域和热能储存领域,特别是太阳能热与执 电厂耦合发电和热储能组合技术。 ''
背景技术
[0002] 目前,太阳热发电在我国正处于示范应用阶段。其技术路线是:通过太阳能热采 集系统将水加热成高温高压蒸汽,再带动汽轮机组发电。由于太阳能的不稳定性,太阳能热 发电系统通常设置储热罐,以保证发电的稳定。 M
[0003]热电联产是同时向用户供给电能和热能的生产方式,或是同时生产蒸汽和电力的 先进能源利用形式,是提高能源利用率,节约能源的有效途径,具有减少污染、净化环境、提 高供热质量、促进经济发展等优点。热电厂热储能是在电供大于求、电热需求相矛盾的情形 下刚刚兴起的储能方式。一般的储热流程是:采暖季,在电网负荷低谷时间段,将部分发电 做功的蒸汽抽出来,其热能通过储罐储存,减少发电,待电网负荷高峰段,将储存的热能提 取送到采暖供热系统,以增加或平衡供热。非采暖季,低谷不储热。
[0004]太阳能热发电在现阶段突出的问题是工程造价高,太阳能热转换效率低;而热电 厂单一的低谷储热也存在工程造价高的问题,同时还存在采暖季供热不足的问题。如何能 通过太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合使太阳能热利用效益最大化,同时又提高热 电厂在采暖季的供热量,是能源技术领域正在大力研宄的课题。
发明内容
[0005]为解决现有技术存在的上述问题,本发明要提供一种太阳能热与热电厂耦合发电 和热储能组合系统及实现方法,既能解决太阳能热发电工程的投资成本高、热转换效率低 的问题;又能解决热电联产机组采暖季供热潜力不足和低谷储热工程造价高的问题。
[0006] 为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:太阳能热与热电厂耦合发电和热储 能组合系统,包括热电生产模块、热电供热采暖模块、太阳能热模块和热能存储模块;
[0007] 所述的热电生产模块包括汽轮机、发电机、凝汽器、冷水塔、凝结水泵、化学精处理 设备、低压加热器、除氧器、给水栗、高压加热器和锅炉;所述的汽轮机与发电机连接,汽轮 机的乏汽排出管经凝汽器、凝结水泵、化学精处理设备、低压加热器、除氧器、给水泵、高压 加热器和锅炉连接到汽轮机的蒸汽输入管,构成热电生产回路;所述的凝汽器与冷水塔连 接;
[0008] 所述的热电供热采暖模块包括热网加热器、热网循环栗和热用户管网;所述的汽 轮机的中压缸或高压缸抽汽管经热网加热器、低压加热器、除氧器、给水栗、高压加热器和 锅炉连接到汽轮机的蒸汽输入管,构成热电供热回路;所述的热网加_热器的采暖供水口经 热用户管网、热网循环泵连接到热网加热器的采暖回水口,构成热电采暖回路;
[0009] 所述的太阳能热模块包括太阳能热介质循环泵、换热器C和太阳能吸热镜,所述的 太阳能吸热镜的热介质出口经太阳能热介质循环泵和换热器C连接到太阳能吸热镜的热介 质入口;构成太阳能热供热回路;
[0010]所述的热能存储模块包括冷媒储罐、热媒储罐、换热器A、换热器B、换热器C、换热 器D、热媒栗A、热媒泵B、冷媒泵A和冷媒泵B;
[0011]所述的冷媒储罐经冷媒栗B和换热器C连接到热媒储罐,构成太阳能热存储管路; [0012]所述的冷媒储罐经冷媒泵A和换热器D连接到热媒储罐,构成热电生产模块的热存 储管路;所述的汽轮机的中压缸或高压缸抽汽管经换热器D、低压加热器、除氧器、给水泵、 高压加热器和锅炉连接到汽轮机的蒸汽输入管,构成热电生产模块的热存储回路;
[0013] 所述的热媒储罐经热媒栗B和换热器B连接到冷媒储罐,构成热电生产模块的凝结 水加热管路;所述的换热器B与低压加热器连接,构成热电生产模块的凝结水加热回路; [0014]所述的热媒储罐经热媒栗A和换热器A连接到冷媒储罐,构成热电供热采暖模块的 加热管路;所述的换热器A与热网加热器连接,构成热电供热采暖模块的加热管路。
[0015]进一步地,所述的锅炉为燃煤锅炉或燃气锅炉。
[0016] 进一步地,所述的太阳能吸热镜为槽式太阳能吸热镜或菲涅尔式太阳能吸热镜。
[0017] 进一步地,所述的热介质为防冻液或导热油。
[0018] 进一步地,所述的冷媒、热媒为溶盐或防冻液或水。
[0019] 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统的实现方法,包括如下步骤:
[0020] A、非供暖季发电
[0021] A1、太阳能热模块通过太阳能吸热镜吸收太阳能加热介质,再由太阳能热介质循 环泵将加热后的热介质通过换热器C进行换热;冷媒泵B将冷媒储罐中的冷媒经过换热器C 将太阳能热模块的热能存储至热媒储罐;实现太阳能与热能转化和储存;
[0022] A2、热媒栗B将热媒储罐中的热媒经过换热器B加热热电生产模块中的凝结水后进 入冷媒储罐;将全部或部分原本进入低压加热器的凝结水取走并进入换热器B与热媒进行 换热,然后再回到低压加热器的凝结水出口,进而减少低压加热器的抽汽量,增加汽轮机低 压缸做功蒸汽;实现太阳能参与热电生产模块的发电;
[0023] B、供暖季发电和供热
[0024] B1、太阳能热模块按步骤A1运行;
[0025] B2、热媒栗A将热媒储罐中的热媒经过换热器A加热热电供热采暖模块中的热网循 环水后进入冷媒储罐;实现太阳能热模块参与对热电供热采暖模块供热;
[0026] B3、从汽轮机高压或中压缸抽汽管抽出的蒸汽经热网加热器加热热电供热采暖模 块中的热网循环水后进入低压加热器的凝结水入口;实现热电生产模块和太阳能热模块同 时对热电供热采暖模块供热;
[0027] B4、在电网低谷段,从汽轮机高压或中压缸抽汽管抽出的蒸汽经换热器D加热热能 存储模块中的冷媒后进入低压加热器的凝结水入口;冷媒泵C将冷媒储罐中的冷媒经过换 热器D将热电生产模块加热后的热媒存储至热媒储罐;实现热电生产模块和太阳能热模块 共同供热的同时,实现电网低谷段储热;
[0028] B5、在电网高峰段,减少进入热网加热器的蒸汽,即减少热电生产模块对热电供热 采暖模块的供热量,同时增加热能存储模块对热电供热采暖模块的供热量,实现电网高峰 段增加发电和平衡供热;
[0029] B6、在供热高峰段,不调整进入热网加热器的蒸汽,增加热能存储模块对热电供热 采暖模块的供热量,实现供热高峰段的稳定发电和增加供热。
[0030]与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[o0H 1、本发明的太阳能热模块与热电生产模块按不同季节分采暖季和非采暖季耦合: 非采暖季太阳能热模块加热电生产模块的凝结水参与发电,减少热电生产模块的煤耗,从 而减少排放;采暖季通过热能存储模块与热电供热采暖模块耦合直接将热量供给热用户管 网,减少了能量形式的转换环节,从而提高了太阳能的利用率。此外,由于太阳能热模块与 热电生产模块上述的耦合方式,太阳能热模块在低温段和中温初段工作其热能转化率较 高,使得太阳能热利用率最大化,同时还提高了热电生产模块的供热潜力。
[0032] 2、本发明的太阳能热模块与热电生产模块耦合比单一太阳能热发电造价大大降 低。同时太阳能热模块所需的热能储存装置与热电生产模块电量低谷调峰所需的热能储存 装置共用,比单一热电生产模块采用电量低谷热能储存装置单位投资小,有利于太阳能热 技术和热能储存技术的推广应用,同时还大大提升了热电生产模块的调峰能力。
[0033] 3、本发明的热电生产模块电网低谷储热与太阳能热模块共用同一储罐,减少了工 程造价,提高了热电生产模块的运行灵活性,适应电网调度要求。同时提高了供热潜力和对 热需求的适应性。
[0034] 4、本发明的热媒储罐的热媒热量来源有太阳能热模块的热能和热电生产模块抽 汽的热能,热用户管网的热源有热电生产模块中的凝结水和热能存储模块中的太阳能加热 的热水。因此可以根据实际需要,实现能量的多种转化,提高了能量转化的灵活性,具有非 常好的应用价值。
[0035] 5、本发明的太阳能热模块与热电生产模块的耦合发电供热大大提高了企业经济 效益和社会效益。
附图说明 t〇〇36]图1是本发明的组成示意图。
[0037]图中:1 一汽轮机,2—发电机,3—凝汽器,4—冷水塔,5—凝结水栗,6—化学精处 理设备,7—锅炉,8—给水泵,9一高压加热器,10—除氧器,11一低压加热器,12—热网加热 器,13—换热器A,14一换热器B,lf5—换热器C,16—换热器D,17—冷媒储罐,18—热媒储罐, 19 一太阳能吸热镜,20—热网循环栗,21—热媒泵A,22—热媒栗B,23—冷媒泵A,24—冷媒 栗B,25—太阳能热介质循环泵,26—热用户管网;1〇〇、热电生产模块,200—热电供热采暖 模块,3〇〇—太阳能热模块,400—热能存储模块。
具体实施方式
[0038]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照 附图,对本发明进一步详细说明。
[0039]如图]^示,太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统,包括热电生产模块 1〇〇、热电供热采暖模块200、太阳能热模块300和热能存储模块400;
[0040]所述的热电生产模块100包括汽轮机1、发电机2、凝汽器3、冷水塔4、凝结水泵5、化 学精处理设备6、低压加热器11、除氧器1〇、给水栗8、高压加热器9和锅炉7;所述的汽轮机1 与发电机2连接,汽轮机1的乏汽排出管经凝汽器3、凝结水杲5、化学精处理设备6、低压加热 器11、除氧器10、给水栗8、高压加热器9和锅炉7连接到汽轮机1的蒸汽输入管,构成热电生 产回路;所述的凝汽器3与冷水塔4连接;
[0041]所述的热电供热采暖模块200包括热网加热器12、热网循环泵20和热用户管网26; 所述的汽轮机1的中压缸或高压缸抽汽管经热网加热器12、低压加热器11、除氧器10、给水 泵8、高压加热器9和锅炉7连接到汽轮机1的蒸汽输入管,构成热电供热回路;所述的热网加 热器12的采暖供水口经热用户管网26、热网循环泵20连接到热网加热器12的采暖回水口, 构成热电采暖回路;
[0042]所述的太阳能热模块3〇0包括太阳能热介质循环栗25、换热器C15和太阳能吸热镜 I9,所述的太阳能吸热镜19的热介质出口经太阳能热介质循环泵25和换热器C15连接到太 阳能吸热镜19的热介质入口;构成太阳能热供热回路;
[0043]所述的热能存储模块400包括冷媒储罐17、热媒储罐1S、换热器A13、换热器B14、换 热器C15、换热器D16、热媒栗A21、热媒栗B22、冷媒栗A23和冷媒泵B24;
[0044]所述的冷媒储罐I7经冷媒泵B24和换热器C15连接到热媒储罐18,构成太阳能热存 储管路;
[0045]所述的冷媒储罐17经冷媒泵A23和换热器D16连接到热媒储罐18,构成热电生产模 块100的热存储管路;所述的汽轮机1的中压缸或高压缸抽汽管经换热器D16、低压加热器 11、除氧器10、给水栗8、高压加热器9和锅炉7连接到汽轮机1的蒸汽输入管,构成热电生产 模块100的热存储回路;
[0046]所述的热媒储罐I8经热媒栗B22和换热器B14连接到冷媒储罐17,构成热电生产模 块100的凝结水加热管路;所述的换热器B14与低压加热器11连接,构成热电生产模块1〇〇的 凝结水加热回路;
[0047]所述的热媒储罐18经热媒泵A21和换热器A13连接到冷媒储罐17,构成热电供热采 暖模块200的加热管路;所述的换热器A13与热网加热器I2连接,构成热电供热采暖模块200 的加热管路。
[0048]进一步地,所述的锅炉7为燃煤锅炉或燃气锅炉。
[0049] 进一步地,所述的太阳能吸热镜19为槽式太阳能吸热镜19或菲涅尔式太阳能吸热 镜19〇
[0050] 进一步地,所述的热介质为防冻液或导热油。
[0051] 进一步地,所述的冷媒、热媒为溶盐或防冻液或水。
[0052]太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统的实现方法,包括如下步骤:
[0053] A、非供暖季发电
[0054] A1、太阳能热模块300通过太阳能吸热镜19吸收太阳能加热介质,再由太阳能热介 质循环泵25将加热后的热介质通过换热器C15进行换热;冷媒栗B24将冷媒储罐17中的冷媒 经过换热器C15将太阳能热模块300的热能存储至热媒储罐18;实现太阳能与热能转化和储 存;
[0055] A2、热媒栗B22将热媒储罐18中的热媒经过换热器B14加热热电生产模块100中的 凝结水后进入冷媒储罐17;将全部或部分原本进入低压加热器11的凝结水取走并进入换热 器B14与热媒进行换热,然后再回到低压加热器11的凝结水出口,进而减少低压加热器丨丄的 抽汽量,增加汽轮机1低压缸做功蒸汽;实现太阳能参与热电生产模块100的发电;
[0056] B、供暖季发电和供热
[0057] B1、太阳能热模块300按步骤A1运行;
[0058] B2、热媒栗A21将热媒储罐18中的热媒经过换热器A13加热热电供热采暖模块200 中的热网循环水后进入冷媒储罐17;实现太阳能热模块3〇0参与对热电供热采暖模块2〇〇供 热;
[0059] B3、从汽轮机1高压或中压缸抽汽管抽出的蒸汽经热网加热器12加热热电供热采 暖模块2〇0中的热网循环水后进入低压加热器11的凝结水入口;实现热电生产模块100和太 阳能热模块300同时对热电供热采暖模块200供热;
[0060] B4、在电网低谷段,从汽轮机1高压或中压缸抽汽管抽出的蒸汽经换热器D16加热 热能存储模块400中的冷媒后进入低压加热器11的凝结水入口;冷媒栗C23将冷媒储罐17中 的冷媒经过换热器D16将热电生产模块100加热后的热媒存储至热媒储罐18;实现热电生产 模块100和太阳能热模块300共同供热的同时,实现电网低谷段储热;
[0061] B5、在电网高峰段,减少进入热网加热器12的蒸汽,即减少热电生产模块100对热 电供热采暖模块200的供热量,同时增加热能存储模块400对热电供热采暖模块200的供热 量,实现电网高峰段增加发电和平衡供热;
[0062] B6、在供热高峰段,不调整进入热网加热器12的蒸汽,增加热能存储模块400对热 电供热采暖模块200的供热量,实现供热高峰段的稳定发电和增加供热。
[0063] 实施例:
[0064]本发明的太阳能热模块300采用槽式或菲涅尔式以及吸热介质按投资最低和热转 化效率最低原则比较选用。
[0065]本发明热电生产模块100以300MW等级机组为基础,同样适用于类似装机的热电生 产模块1〇〇。
[0066]在热电生产模块100中,燃料在锅炉7中燃烧产生的高温、高压蒸汽推动汽轮机1高 速旋转,并带动同轴连接的发电机2发电,功后的乏汽进入凝汽器3;乏汽在凝汽器3中利用 冷水塔4循环冷却后凝结,并通过凝结水泵5将凝结水供给化学精处理设备6进行处理,处理 过的水再经过低压加热器11进入除氧器10;除氧器10的水经过给水泵8、并经过高压加热器 9供给锅炉7,形成一个完整的热力循环系统。
[0067]热电供热采暖模块200,在供暖季,汽轮机1中的部分压缸排汽进入热网加热器12 加热热网循环水回水,通过热网循环水泵将升温后的热网循环水供给热用户管网26进行换 热,形成供热系统闭式循环。
[0068] 在太阳能热模块300中,通过太阳能吸热镜19吸收太阳能加热热介质,再由太阳能 热介质循环泵25将加热后的热介质通过换热器C15进行换热。冷媒栗B24将冷媒储罐17中冷 媒经过换热器C15将太阳能热模块300的热能存储至热媒储罐18。实现太阳能与热能转化和 储存。
[0069]太阳能热模块300的容量,应根据实际情况与热电生产模块100耦合能力相匹配。 [0070]在非供暖季,热媒泵B22将热媒储罐18中的热媒经过换热器B14加热热电生产模块 100中的凝结水后进入冷媒储罐17。将全部或部分原本进入低压加热器的凝结水取走并进 入换热器B14与热媒进行换热,然后再回到低压加热器的凝结水出口,进而减少了低压加热 器的抽汽量,增加了汽轮机1低压缸做功蒸汽,提升了发电负荷,实现了太阳能热与发电的 辛禹合。
[0071] 热电生产模块100中的低压加热器11的抽汽量在与热能存储模块400顆合时,应根 据凝结水量及温度自动调整或关闭。
[0072] 在非供暖季,热电生产模块100不进行低谷储热。
[0073] 在非供暖季,太阳能热模块300与热电生产模块1〇〇的热量耦合接入点视热电生产 模块100热力管网具体形式及工质参数确定,工质参数在低温段和中温初段即5〇°C〜120°c 之间选择耦合点,以保证太阳能热转换率最佳。
[0074] 在供暖季,热媒杲A21将热媒储罐18中的热媒经过换热器A13加热一部分热电供热 采暖模块200中的热网循环水后进入冷媒储罐17。提升了热电生产模块100供热潜能和低负 荷供热能力。
[0075]热能存储模块400与热电生产模块100以及热电供热采暖模块200的耦合运行与停 止切断,均按自动完成设计。
[0076]在电网低谷时段,冷媒栗A23将冷媒储罐17中的冷媒经过换热器D16将热电生产模 块100中汽轮机1高压缸部分抽汽的热能存储至热媒储罐18。因汽轮机1高压缸做功蒸汽减 少,从而降低了发电负荷,提升了热电生产模块1〇〇调峰能力。
[0077]热电生产模块100的热力管网热能存储所需蒸汽的抽取点暂按照汽轮机丨高压缸 为准,但不限于此。可根据低谷调峰要求的储热量及供热采暖参数确定抽汽点和回水接入 点。
[0078]热媒储罐IS容量(储热能力)、热媒温度要综合考虑太阳能热介质吸热温度及热电 生产模块100低谷调峰要求确定。
[0079]本发明不局限于本实施例,任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改 变,均列为本发明的保护范围。

Claims (6)

1. 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统,其特征在于:包括热电生产模块 (100)、热电供热采暖模块(200)、太阳能热模块(300)和热能存储模块(400); 所述的热电生产模块(100)包括汽轮机(1)、发电机(2)、凝汽器(3)、冷水塔⑷、凝结水 栗⑸、化学精处理设备⑹、低压加热器(11)、除氧器(10)、给水栗⑻、高压加热器⑼和锅 炉(7);所述的汽轮机⑴与发电机⑵连接,汽轮机⑴的乏汽排出管经凝汽器(3)、凝结水 栗(5)、化学精处理设备(6)、低压加热器(11)、除氧器(10)、给水栗(8)、高压加热器⑼和锅 炉(7)连接到汽轮机(1)的蒸汽输入管,构成热电生产回路;所述的凝汽器(3)与冷水塔(4) 连接; 所述的热电供热采暖模块(200)包括热网加热器(12)、热网循环栗(20)和热用户管网 (26);所述的汽轮机(1)的中压缸或高压缸抽汽管经热网加热器d2)、低压加热器(U)、除 氧器(10)、给水泵(S)、高压加热器⑼和锅炉⑺连接到汽轮机⑴的蒸汽输入管,构成热电 供热回路;所述的热网加热器(12)的采暖供水口经热用户管网(26)、热网循环泵(20)连接 到热网加热器(12)的采暖回水口,构成热电采暖回路; 所述的太阳能热模块(300)包括太阳能热介质循环泵(25)、换热器C (15)和太阳能吸热 镜(I9),所述的太阳能吸热镜(I9)的热介质出口经太阳能热介质循环栗(25)和换热器C (15)连接到太阳能吸热镜(19)的热介质入口;构成太阳能热供热回路; 所述的热能存储模块(400)包括冷媒储罐(17)、热媒储罐(18)、换热器A (13)、换热器B (14)、换热器C (15)、换热器D (16)、热媒栗A (21)、热媒泵B (22)、冷媒栗A (23)和冷媒栗B (24); 所述的冷媒储罐(17)经冷媒泵B (24)和换热器C (I®连接到热媒储罐(18),构成太阳能 热存储管路; 所述的冷媒储罐(I7)经冷媒泵A (2¾和换热器D (16)连接到热媒储罐(18),构成热电生 产模块(100)的热存储管路;所述的汽轮机(1)的中压缸或高压缸抽汽管经换热器D (16)、低 压加热器(11)、除氧器(10)、给水泵(8)、高压加热器(9)和锅炉(7)连接到汽轮机(1)的蒸汽 输入管,构成热电生产模块(100)的热存储回路; 所述的热媒储罐(I8)经热媒泵B (22)和换热器B (14)连接到冷媒储罐(17),构成热电生 产模块(100)的凝结水加热管路;所述的换热器B (14)与低压加热器(11)连接,构成热电生 产模块(100)的凝结水加热回路; 所述的热媒储罐(18)经热媒泵A (21)和换热器a (13)连接到冷媒储罐(17),构成热电供 热采暖模块(200)的加热管路;所述的换热器A (1¾与热网加热器(12)连接,构成热电供热 采暖模块(2〇〇)的加热管路。
2. 根据权利要求1所述的太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统,其特征在于: 所述的锅炉为燃煤锅炉或燃气锅炉。
3. 根据权利要求1所述的太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统,其特征在于: 所述的太阳能吸热镜(I9)为槽式太阳能吸热镜或菲涅尔式太阳能吸热镜。
4.根据权利要求1所述的太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统,其特征在于: 所述的热介质为防冻液或导热油。
5.根据权利要求1所述的太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统,其特征在于: 所述的冷媒、热媒为溶盐或防冻液或水。
6.太阳硓热与热电厂耦合发电和热储能组合系统的实现方法,其特征在于:包括如下 步骤: A、 非供暖季发电 A1、太阳能热模块(3〇0)通过太阳能吸热镜(19)吸收太阳能加热介质,再由太阳能热介 质循环泵(25)将加热后的热介质通过换热器c (15)进行换热;冷媒栗B (24)将冷媒储罐(17) 中的冷媒经过换热器C (15)将太阳能热模块(300)的热能存储至热媒储罐(18);实现太阳能 与热能转化和储存; A2、热媒泵B (22)将热媒储罐(18)中的热媒经过换热器B (14)加热热电生产模块(1〇〇) 中的凝结水后进入冷媒储罐(I7);将全部或部分原本进入低压加热器(11)的凝结水取走并 进入换热器B(14)与热媒进行换热,然后再回到低压加热器(11)的凝结水出口,进而减少低 压加热器(11)的抽汽量,增加汽轮机(1)低压缸做功蒸汽;实现太阳能参与热电生产模块 (100)的发电; B、 供暖季发电和供热 B1、太阳能热模块(300)按步骤A1运行; B2、热媒栗A (21)将热媒储罐(1S)中的热媒经过换热器A (13)加热热电供热采暖模块 (200)中的热网循环水后进入冷媒储罐(I7);实现太阳能热模块(300)参与对热电供热采暖 模块(200)供热; B3、从汽轮机(1)高压或中压缸抽汽管抽出的蒸汽经热网加热器(12)加热热电供热采 暖模块(200)中的热网循环水后进入低压加热器(11)的凝结水入口;实现热电生产模块 (100)和太阳能热模块(300)同时对热电供热采暖模块(200)供热; B4、在电网低谷段,从汽轮机(1)高压或中压缸抽汽管抽出的蒸汽经换热器D (16)加热 热能存储模块(4〇〇)中的冷媒后进入低压加热器(11)的凝结水入口;冷媒泵C (23)将冷媒储 罐(17)中的冷媒经过换热器D (16)将热电生产模块(100)加热后的热媒存储至热媒储罐 (18);实现热电生产模块(1〇〇)和太阳能热模块(3〇〇)共同供热的同时,实现电网低谷段储 热; B5、在电网高峰段,减少进入热网加热器(1¾的蒸汽,即减少热电生产模块(1〇〇)对热 电供热采暖模块(2〇〇)的供热量,同时增加热能存储模块(400)对热电供热采暖模块(200) 的供热量,实现电网高峰段增加发电和平衡供热; B6、在供热高峰段,不调整进入热网加热器(1¾的蒸汽,增加热能存储模块(400)对热 电供热采暖模块(200)的供热量,实现供热高峰段的稳定发电和增加供热。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109595045B (zh) * 2018-11-28 2020-11-13 华北电力大学 用于超超临界二次再热机组高效及灵活供热的储能系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3660412A1 (en) * 2018-11-27 2020-06-03 Danfoss A/S A method for controlling energy distribution in a thermal network
CN110529209B (zh) * 2019-07-09 2022-03-08 大唐东北电力试验研究院有限公司 一种热电联产机组深度调峰的太阳能光热储热系统及方法
CN111120992B (zh) * 2019-12-05 2022-04-12 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 增强机组运行灵活性的热力储能系统及调峰出力评估方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000110515A (ja) * 1998-10-05 2000-04-18 Takeshi Hatanaka 太陽熱発電システム
KR20140042841A (ko) * 2014-03-17 2014-04-07 윤종식 태양열발전을 이용한 태양열 난방 시스템
CN103899371A (zh) * 2014-03-17 2014-07-02 中国科学院工程热物理研究所 利用生物质和太阳能来制取甲醇及发电的多联产系统
CN104612912A (zh) * 2015-01-21 2015-05-13 中国石油大学(北京) 基于热管的利用地热能预热燃煤机组凝结水的互补发电系统
CN205825455U (zh) * 2016-05-09 2016-12-21 华北电力大学 一种多模式下运行的太阳能辅助燃煤机组混合发电系统
CN206309434U (zh) * 2016-12-26 2017-07-07 王连生 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7640746B2 (en) * 2005-05-27 2010-01-05 Markon Technologies, LLC Method and system integrating solar heat into a regenerative rankine steam cycle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000110515A (ja) * 1998-10-05 2000-04-18 Takeshi Hatanaka 太陽熱発電システム
KR20140042841A (ko) * 2014-03-17 2014-04-07 윤종식 태양열발전을 이용한 태양열 난방 시스템
CN103899371A (zh) * 2014-03-17 2014-07-02 中国科学院工程热物理研究所 利用生物质和太阳能来制取甲醇及发电的多联产系统
CN104612912A (zh) * 2015-01-21 2015-05-13 中国石油大学(北京) 基于热管的利用地热能预热燃煤机组凝结水的互补发电系统
CN205825455U (zh) * 2016-05-09 2016-12-21 华北电力大学 一种多模式下运行的太阳能辅助燃煤机组混合发电系统
CN206309434U (zh) * 2016-12-26 2017-07-07 王连生 太阳能热与热电厂耦合发电和热储能组合系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109595045B (zh) * 2018-11-28 2020-11-13 华北电力大学 用于超超临界二次再热机组高效及灵活供热的储能系统

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