CN107143390A - 一种无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统及方法 - Google Patents

一种无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统及方法 Download PDF

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王伟
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杨荣祖
马汀山
谷伟伟
王耀文
高登攀
高庆
程东涛
廖高良
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Abstract

本发明公开了一种无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统及方法，包括中压缸、低压缸、热网加热器、热网循环水回水管、储热式电锅炉、热网循环水回水管道、发电机及电网；中压缸的蒸汽出口与低压缸的蒸汽入口及热网加热器的蒸汽侧入口相连通，热网循环水回水管的出口与热网加热器的水侧入口及储热式电锅炉的入口相连通，储热式电锅炉的出口及热网加热器的水侧出口与热网循环水回水管道相连通，中压缸、低压缸及发电机同轴布置，发电机的输出端与储热式电锅炉及电网相连接，该系统及方法能够满足稳定供热需求及调峰需求。

Description

一种无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统及方法
技术领域
本发明属于火力发电技术领域，涉及一种无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统及方法。
背景技术
为配合可再生能源发电上网的发展需要，以及峰谷差的日益增大，燃煤发电机组参与调峰的次数及对其品质的要求均大幅提高，电网要求电厂提升供热季的调峰能力，当前的燃煤发电机组的运行和控制的方式已经很难满足需求。
在供热季，热电厂实行以热定电的运行方式，由于居民供热是关系到百姓民生的大事，必须首先予以保证，所以，在传统以热定电的运行方式下，电厂的发电负荷不能随意增减。因此，稳定的供热需求与频繁的调峰需求之间存在一定冲突。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统及方法，该系统及方法能够满足稳定供热需求及调峰需求。
为达到上述目的，本发明所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统包括中压缸、低压缸、热网加热器、热网循环水回水管、储热式电锅炉、热网循环水回水管道、发电机及电网；
中压缸的蒸汽出口与低压缸的蒸汽入口及热网加热器的蒸汽侧入口相连通，热网循环水回水管的出口与热网加热器的水侧入口及储热式电锅炉的入口相连通，储热式电锅炉的出口及热网加热器的水侧出口与热网循环水回水管道相连通，中压缸、低压缸及发电机同轴布置，发电机的输出端与储热式电锅炉及电网相连接。
中压缸的蒸汽出口通过第一阀门与低压缸的蒸汽入口相连通。
热网循环水回水管经第二阀门与热网加热器的水侧入口相连通。
中压缸的蒸汽出口经第三阀门与热网加热器的蒸汽侧入口相连通。
储热式电锅炉的出口经第四阀门与热网循环水回水管道相连通。
热网循环水回水管经第五阀门与储热式电锅炉的入口相连通。
热网加热器的疏水出口与除氧器或凝汽器相连通。
本发明所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰方法包括以下步骤：
当系统的供热负荷需求小于预设最低供热负荷需求时，中压缸及低压缸正常运行时，储热式电锅炉停止工作，第一阀门、第二阀门及第三阀门处于开启状态，第四阀门及第五阀门处于关闭状态，中压缸及低压缸带动发电机工作，发电机输出的电输送至电网中；
当系统的供热负荷需求大于等于预设最低供热负荷需求、且小于预设中等供热负荷需求时，则逐渐降低第一阀门的开度，并逐渐增大第三阀门的开度，减少低压缸的做功；
当系统的供热负荷需求大于等于预设中等供热负荷需求且小于预设最大供热负荷需求时，则关闭第一阀门，并将第三阀门的开度调节至最大，使低压缸停止做功，发电机以背压机方式运行，当发电机以背压机的方式运行时，系统的供热负荷需求大于等于预设最高供热负荷需求时，则逐渐增大第四阀门及第五阀门的开度，通过发电机带动储热式电锅炉工作，并使储热式电锅炉的最大功率等于发电机的发电负荷。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统及方法在具体工作时，在机组背压机方式运行的基础上，当供热负荷需求继续增加时，储热式电锅炉投运，储热式电锅炉出力可调，其中，储热式电锅炉的最大功率与发电机的发电负荷相同，实现电量零上网，从而最大程度的实现节能，并保证供热能力，从而具有电量少上网甚至零上网的深度调峰能力。在机组背压机方式运行中，无冷源损失的前提下，储热式电锅炉可置于热用户侧，与置于电厂侧的原系统能量利用程度相当，从而有效地减少热电厂与用户侧之间的热网循环水流量，减少热网管道增容改造投资，同时减少热网循环泵的耗能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为中压缸、2为低压缸、3为发电机、4为电网、5为热网加热器、6为储热式电锅炉、7为第一阀门、8为第二阀门、9为第三阀门、10为第四阀门、11为第五阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统包括中压缸1、低压缸2、热网加热器5、热网循环水回水管、储热式电锅炉6、热网循环水回水管道、发电机3及电网4；中压缸1的蒸汽出口与低压缸2的蒸汽入口及热网加热器5的蒸汽侧入口相连通，热网循环水回水管的出口与热网加热器5的水侧入口及储热式电锅炉6的入口相连通，储热式电锅炉6的出口及热网加热器5的水侧出口与热网循环水回水管道相连通，中压缸1、低压缸2及发电机3同轴布置，发电机3的输出端与储热式电锅炉6及电网4相连接；热网加热器5的疏水出口与除氧器或凝汽器相连通。
中压缸1的蒸汽出口通过第一阀门7与低压缸2的蒸汽入口相连通；热网循环水回水管经第二阀门8与热网加热器5的水侧入口相连通；中压缸1的蒸汽出口经第三阀门9与热网加热器5的蒸汽侧入口相连通；储热式电锅炉6的出口经第四阀门10与热网循环水回水管道相连通；热网循环水回水管经第五阀门11与储热式电锅炉6的入口相连通。
本发明所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰方法包括以下步骤：
当系统的供热负荷需求小于预设最低供热负荷需求时，中压缸1及低压缸2正常运行时，储热式电锅炉6停止工作，第一阀门7、第二阀门8及第三阀门9处于开启状态，第四阀门10及第五阀门11处于关闭状态，中压缸1及低压缸2带动发电机3工作，发电机3输出的电输送至电网4中；
当系统的供热负荷需求大于等于预设最低供热负荷需求、且小于预设中等供热负荷需求时，则逐渐降低第一阀门7的开度，并逐渐增大第三阀门9的开度，减少低压缸2的做功；
当系统的供热负荷需求大于等于预设中等供热负荷需求且小于预设最大供热负荷需求时，则关闭第一阀门7，并将第三阀门9的开度调节至最大，使低压缸2停止做功，发电机3以背压机方式运行，当发电机3以背压机的方式运行时，系统的供热负荷需求大于等于预设最高供热负荷需求时，则逐渐增大第四阀门10及第五阀门11的开度，通过发电机3带动储热式电锅炉6工作，并使储热式电锅炉6的最大功率等于发电机3的发电负荷。

Claims (8)

1.一种无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统，其特征在于，包括中压缸(1)、低压缸(2)、热网加热器(5)、热网循环水回水管、储热式电锅炉(6)、热网循环水回水管道、发电机(3)及电网(4)；
中压缸(1)的蒸汽出口与低压缸(2)的蒸汽入口及热网加热器(5)的蒸汽侧入口相连通，热网循环水回水管的出口与热网加热器(5)的水侧入口及储热式电锅炉(6)的入口相连通，储热式电锅炉(6)的出口及热网加热器(5)的水侧出口与热网循环水回水管道相连通，中压缸(1)、低压缸(2)及发电机(3)同轴布置，发电机(3)的输出端与电网(4)相连接，储热式电锅炉(6)的输入端与发电机(3)输出端及电网(4)输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统，其特征在于，中压缸(1)的蒸汽出口通过第一阀门(7)与低压缸(2)的蒸汽入口相连通。
3.根据权利要求2所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统，其特征在于，热网循环水回水管经第二阀门(8)与热网加热器(5)的水侧入口相连通。
4.根据权利要求3所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统，其特征在于，中压缸(1)的蒸汽出口经第三阀门(9)与热网加热器(5)的蒸汽侧入口相连通。
5.根据权利要求4所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统，其特征在于，储热式电锅炉(6)的出口经第四阀门(10)与热网循环水回水管道相连通。
6.根据权利要求5所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统，其特征在于，热网循环水回水管经第五阀门(11)与储热式电锅炉(6)的入口相连通。
7.根据权利要求6所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统，其特征在于，热网加热器(5)的疏水出口与除氧器或凝汽器相连通。
8.一种无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰方法，其特征在于，基于权利要求6所述的无冷源损失的热电解耦火电机组深度调峰系统，包括以下步骤：
当系统的供热负荷需求小于预设最低供热负荷需求时，中压缸(1)及低压缸(2)正常运行时，储热式电锅炉(6)停止工作，第一阀门(7)、第二阀门(8)及第三阀门(9)处于开启状态，第四阀门(10)及第五阀门(11)处于关闭状态，中压缸(1)及低压缸(2)带动发电机(3)工作，发电机(3)输出的电输送至电网(4)中；
当系统的供热负荷需求大于等于预设最低供热负荷需求、且小于预设中等供热负荷需求时，则逐渐降低第一阀门(7)的开度，并逐渐增大第三阀门(9)的开度，减少低压缸(2)的做功；
当系统的供热负荷需求大于等于预设中等供热负荷需求且小于预设最大供热负荷需求时，则关闭第一阀门(7)，并将第三阀门(9)的开度调节至最大，使低压缸(2)停止做功，发电机(3)以背压机方式运行，当发电机(3)以背压机的方式运行时，系统的供热负荷需求大于等于预设最高供热负荷需求时，则逐渐增大第四阀门(10)及第五阀门(11)的开度，通过发电机(3)带动储热式电锅炉(6)工作，并使储热式电锅炉(6)的最大功率等于发电机(3)的发电负荷。
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