CN108730951B - 一种利用高压低温省煤器辅助调频调峰系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用高压低温省煤器辅助调频调峰系统及方法，包括给水泵、高压低温省煤器、高温加热器组、外置蒸冷器、输出水管道、烟气输入管道及空气预热器；给水泵的出口分别与高压低温省煤器的吸热侧入口、高温加热器组的入口及输出水管道相连通，高温加热器组的出口经外置蒸冷器与输出水管道相连通，高压低温省煤器的吸热侧出口与输出水管道相连通，烟气输入管道与高压低温省煤器的放热侧入口及空气预热器的入口相连通，高压低温省煤器的放热侧出口及空气预热器的出口与外接的电除尘器相连通，该系统及方法能够在维持锅炉系统给水流量及给水温度基本不变的情况下改变机组的输出电功率，且机组的变负荷速率快、维持时间长。
Description
技术领域
本发明属于火力发电技术调峰领域，涉及一种利用高压低温省煤器辅助调频调峰系统及方法。
背景技术
近年来，我国风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长，新能源在为我们提供大量清洁电力同时，也给电网的安全运行和电力供应保障带来了巨大挑战。2016年7月4日，国家能源局综合司下达了《火电灵活性改造试点项目的通知》。通知要求，挖掘火电机组调峰潜力，提升我国火电运行灵活性，提高新能源消纳能力。常规火电机组的调峰能力主要受到变负荷能力的限制，因此，快速变负荷能力成为目前灵活性改造的重点。
利用旁路给水调节是目前提升机组变负荷速率的有效措施之一，利用短时间旁路给水流量的方式可以减少高压加热器的抽汽量，从而短时增加机组的输出功率，实现提升机组变负荷速率的目的。但一方面受到烟气脱硝工艺、水冷壁入口温度等因素限制，导致可旁路的给水流量无法长时间维持，必须恢复旁路给水流量，否则影响锅炉给水温度，机组采取保护动作，从而影响机组正常运行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用高压低温省煤器辅助调频调峰系统及方法，该系统及方法能够在维持锅炉系统给水流量及给水温度基本不变的情况下改变机组的输出电功率，且机组的变负荷速率快、维持时间长。
为达到上述目的，本发明所述的利用高压低温省煤器辅助调频调峰系统包括给水泵、高压低温省煤器、高温加热器组、外置蒸冷器、输出水管道、烟气输入管道及空气预热器；
给水泵的出口分别与高压低温省煤器的吸热侧入口、高温加热器组的入口及输出水管道相连通，高温加热器组的出口经外置蒸冷器与输出水管道相连通，高压低温省煤器的吸热侧出口与输出水管道相连通，烟气输入管道与高压低温省煤器的放热侧入口及空气预热器的入口相连通，高压低温省煤器的放热侧出口及空气预热器的出口与外接的电除尘器相连通。
还包括第一旁路阀及第二旁路阀，其中，给水泵的出口与第二旁路阀的入口相连通，第二旁路阀的出口与高压低温省煤器的吸热侧入口及第一旁路阀的入口相连通，第二旁路阀的出口与高温加热器组的入口及输出水管道相连通。
所述高温加热器组由依次相连通的#1高温加热器、#2高温加热器、#3高温加热器及#4高温加热器组成，其中，#1高温加热器的入口与给水泵的出口相连通，#4高温加热器的出口与外置蒸冷器的入口相连通。
高压低温省煤器的吸热侧出口通过旁路调节阀与输出水管道相连通。
还包括控制阀，其中，烟气输入管道与控制阀的入口相连通，控制阀的出口与空气预热器的入口及高压低温省煤器的放热侧入口相连通。
本发明所述的利用高压低温省煤器辅助调频调峰方法包括以下步骤：
机组正常运行期间，给水泵输出水中的N％依次经高温加热器组及外置蒸冷器进入到输出水管道中，给水泵输出的剩余水经高压低温省煤器后进入到输出水管道中，然后再经输出水管道进入到锅炉省煤器中；
当机组需要快速降低负荷时，为辅助满足一次调频调峰指令，瞬间减少进入高压低温省煤器中的水量，同时减少进入高压低温省煤器中的烟气量，此时进入高温加热器组中的给水量快速增加，保证排烟温度基本保持稳定，相应的汽轮机的抽汽量迅速增加，汽轮机的做功量减少，实现机组电负荷的快速降低；
当机组需要快速提升负荷时，为辅助满足一次调频调峰指令，瞬间增大进入高压低温省煤器中的水量，同时增加进入高压低温省煤器中的烟气量，此时进入高温加热器组中的给水量快速减少，保证排烟温度基本保持稳定，相应的汽轮机的抽汽量迅速减少，汽轮机的做功量增加，实现机组电负荷的快速升高。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的利用高压低温省煤器辅助调频调峰系统及方法在具体操作时，当机组需要快速降低负荷时，瞬间减少进入高压低温省煤器中的水量，此时进入高温加热器组中的给水量快速增加，相应的汽轮机的抽汽量迅速增加，汽轮机的做功量减少，实现机组电负荷的快速降低；当机组需要快速提升负荷时，瞬间增大进入高压低温省煤器中的水量，此时进入高温加热器组中的给水量快速减少，相应的汽轮机的抽汽量迅速减少，实现机组电负荷的快速升高，进而实现在维持锅炉系统给水流量及给水温度基本不变的情况下改变机组的输出电功率，该系统结构简单，操作方便，实用性极强，机组的变负荷速率快且维持时间较长，实现利用高压低温省煤器辅助满足电网高品质一次调频需求的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为外置蒸冷器、2为#1高温加热器、3为#2高温加热器、4为#3高温加热器、5为#4高温加热器、6为第一旁路阀、7为第二旁路阀、8为给水泵、9为旁路调节阀、10为控制阀、11为高压低温省煤器、12为空气预热器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1所示，本发明所述的利用高压低温省煤器辅助调频调峰系统包括给水泵8、高压低温省煤器11、高温加热器组、外置蒸冷器1、输出水管道、烟气输入管道及空气预热器12；给水泵8的出口分别与高压低温省煤器11的吸热侧入口、高温加热器组的入口及输出水管道相连通，高温加热器组的出口经外置蒸冷器1与输出水管道相连通，高压低温省煤器11的吸热侧出口与输出水管道相连通，烟气输入管道与高压低温省煤器11的放热侧入口及空气预热器12的入口相连通，高压低温省煤器11的放热侧出口及空气预热器12的出口与外接的电除尘器相连通。
本发明还包括控制阀10、第一旁路阀6及第二旁路阀7，其中，给水泵8的出口与第二旁路阀7的入口相连通，第二旁路阀7的出口与高压低温省煤器11的吸热侧入口及第一旁路阀6的入口相连通，第二旁路阀7的出口与高温加热器组的入口及输出水管道相连通；烟气输入管道与控制阀10的入口相连通，控制阀10的出口与空气预热器12的入口及高压低温省煤器11的放热侧入口相连通。
所述高温加热器组由依次相连通的#1高温加热器2、#2高温加热器3、#3高温加热器4及#4高温加热器5组成，其中，#1高温加热器2的入口与给水泵8的出口相连通，#4高温加热器5的出口与外置蒸冷器1的入口相连通；高压低温省煤器11的吸热侧出口通过旁路调节阀9与输出水管道相连通。
给水泵8的入口外接的除氧器出口相连通，输出水管道与锅炉省煤器的入口相连通，烟气输入管道与锅炉省煤器的出口相连通。
本发明所述的利用高压低温省煤器辅助调频调峰方法包括以下步骤：
机组正常运行期间，给水泵8输出水中的50％依次经高温加热器组及外置蒸冷器1进入到输出水管道中，给水泵8输出的剩余水经高压低温省煤器11后进入到输出水管道中，然后再经输出水管道进入到锅炉省煤器中；
当机组需要快速降低负荷时，为辅助满足一次调频调峰指令，调节第一旁路阀6、第二旁路阀7及旁路调节阀9，瞬间减少进入高压低温省煤器11中的水量，同时调节控制阀10，减少进入高压低温省煤器11中的烟气量，此时进入高温加热器组中的给水量快速增加，保证排烟温度基本保持稳定，相应的汽轮机的抽汽量迅速增加，汽轮机的做功量减少，实现机组电负荷的快速降低；
当机组需要快速提升负荷时，为辅助满足一次调频调峰指令，调节第一旁路阀6、第二旁路阀7及旁路调节阀9，瞬间增大进入高压低温省煤器11中的水量，同时调节控制阀10，增加进入高压低温省煤器11中的烟气量，此时进入高温加热器组中的给水量快速减少，保证排烟温度基本保持稳定，相应的汽轮机的抽汽量迅速减少，汽轮机的做功量增加，实现机组电负荷的快速升高。
本发明结构简单，操作方便，实用性极强，机组的变负荷速率快且维持时间较长，实现利用高压低温省煤器11辅助满足电网高品质一次调频需求的目的。
Claims (3)
1.一种利用高压低温省煤器辅助调频调峰方法，其特征在于，基于利用高压低温省煤器辅助调频调峰系统，所述利用高压低温省煤器辅助调频调峰系统包括给水泵(8)、高压低温省煤器(11)、高温加热器组、外置蒸冷器(1)、输出水管道、烟气输入管道及空气预热器(12)；
给水泵(8)的出口分别与高压低温省煤器(11)的吸热侧入口、高温加热器组的入口及输出水管道相连通，高温加热器组的出口经外置蒸冷器(1)与输出水管道相连通，高压低温省煤器(11)的吸热侧出口与输出水管道相连通，烟气输入管道与高压低温省煤器(11)的放热侧入口及空气预热器(12)的入口相连通，高压低温省煤器(11)的放热侧出口及空气预热器(12)的出口与外接的电除尘器相连通；
还包括第一旁路阀(6)及第二旁路阀(7)，其中，给水泵(8)的出口与第二旁路阀(7)的入口相连通，第二旁路阀(7)的出口与高压低温省煤器(11)的吸热侧入口及第一旁路阀(6)的入口相连通，第二旁路阀(7)的出口与高温加热器组的入口及输出水管道相连通；
所述高温加热器组由依次相连通的#1高温加热器(2)、#2高温加热器(3)、#3高温加热器(4)及#4高温加热器(5)组成，其中，#1高温加热器(2)的入口与给水泵(8)的出口相连通，#4高温加热器(5)的出口与外置蒸冷器(1)的入口相连通；
包括以下步骤：
机组正常运行期间，给水泵(8)输出水中的N％依次经高温加热器组及外置蒸冷器(1)进入到输出水管道中，给水泵(8)输出的剩余水经高压低温省煤器(11)后进入到输出水管道中，然后再经输出水管道进入到锅炉省煤器中；
当机组需要快速降低负荷时，为辅助满足一次调频调峰指令，瞬间减少进入高压低温省煤器(11)中的水量，同时减少进入高压低温省煤器(11)中的烟气量，此时进入高温加热器组中的给水量快速增加，保证排烟温度基本保持稳定，相应的汽轮机的抽汽量迅速增加，汽轮机的做功量减少，实现机组电负荷的快速降低；
当机组需要快速提升负荷时，为辅助满足一次调频调峰指令，瞬间增大进入高压低温省煤器(11)中的水量，同时增加进入高压低温省煤器(11)中的烟气量，此时进入高温加热器组中的给水量快速减少，保证排烟温度基本保持稳定，相应的汽轮机的抽汽量迅速减少，汽轮机的做功量增加，实现机组电负荷的快速升高。
2.根据权利要求1所述的利用高压低温省煤器辅助调频调峰方法，其特征在于，高压低温省煤器(11)的吸热侧出口通过旁路调节阀(9)与输出水管道相连通。
3.根据权利要求1所述的利用高压低温省煤器辅助调频调峰方法，其特征在于，还包括控制阀(10)，其中，烟气输入管道与控制阀(10)的入口相连通，控制阀(10)的出口与空气预热器(12)的入口及高压低温省煤器(11)的放热侧入口相连通。
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