CN113237120A - 一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统，包括蓄热罐，蓄热罐内的上部具有上部布水器，蓄热罐的下部具有下部布水器；上部布水器连通换热器二次侧的高温出水管，上部布水器和二次侧的高温出水管之间的管路上具有第四阀门和第十阀门；下部布水器和换热器二次侧的低温进水管连通，下部布水器和换热器二次侧的低温进水管之间的管路上具有循环泵；下部布水器和循环泵之间的管路上设有第一阀门，循环泵和换热器二次侧的低温进水管之间的管路上具有第五阀门和第九阀门。本发明调节型式多样：基础调节工况有4种，可根据实际运行需求，调整热网循环水供水量、回水量以及电极锅炉的功率，来满足各种程度的调峰要求。
Description
技术领域
本发明涉及蓄热水罐，特别是涉及一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统。
背景技术
蓄热水罐作为一种结构简单、投资少的储能技术，已经在火电供热机组热电解耦技术中得到应用。其基本原理是：供热负荷低时，将多余抽汽热量储存在蓄热水罐中，或在低电价时刻将电极锅炉加热后的热水储存在蓄热水罐中；供热负荷高时，将蓄热水罐中的热量释放出来承担部分供热。这样可在一定程度上降低供热负荷对发电出力的约束。
蓄热水罐利用冷热水密度不同的原理，在蓄热水罐内加装布水器，使冷热水分别从罐顶和罐底均匀流入，在冷热水交界处形成稳定的斜温层，使其在蓄热水罐内自然分层，从而完成热水的储存。然而，目前的蓄热水管功能模式较为单一，不能针对工况需要进行灵活的调整。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统，调节型式多样：基础调节工况有4种，可根据实际运行需求，调整热网循环水供水量、回水量以及电极锅炉的功率，来满足各种程度的调峰要求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统，包括蓄热罐，蓄热罐内的上部具有上部布水器，蓄热罐的下部具有下部布水器；
上部布水器连通换热器二次侧的高温出水管，上部布水器和二次侧的高温出水管之间的管路上具有第四阀门和第十阀门；
下部布水器和换热器二次侧的低温进水管连通，下部布水器和换热器二次侧的低温进水管之间的管路上具有循环泵；
下部布水器和循环泵之间的管路上设有第一阀门，循环泵和换热器的二次侧的低温进水管之间的管路上具有第五阀门和第九阀门；
换热器的一次侧进水管连通电极锅炉来水，换热器的一次侧出水管连通电极锅炉回水；
第一阀门和循环泵之间的管路通过第一支管连通上部布水器和第四阀门之间的管路，所述第一支管上设有第二阀门；
下部布水器和第一阀门之间的管路通过第二支管连通热网循环水回水，所述第二支管上设有第三阀门；
第五阀门和第九阀门之间的管路通过第三支管和热网循环水供水连通，第三支管上设有第六阀门；
第四阀门和第十阀门之间的管路通过第四支管和热网循环水供水连通，第四支管上设有第七阀门；
第五阀门和第九阀门之间的管路通过第五支管和热网循环水回水连通，第五支管上设有第八阀门。
前述的一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统中，采用下述方法通过热网进行蓄热和放热：蓄热过程：关闭第二阀门、第三阀门、第六阀门，其余阀门打开；热网循环水供水经第七阀门、第四阀门流入蓄热罐内，蓄热罐罐底的冷水由下部布水器经第一阀门、第五阀门和循环泵排出蓄热罐罐外，经第八阀门流入热网循环水回水管道；放热过程：关闭第一阀门、第四阀门、第七阀门、第八阀门，其余阀门打开；蓄热罐罐内的热水由上部布水器经第二阀门、第五阀门和循环泵流出蓄热罐罐外，经第六阀门流入热网循环水供水管道并对外供热，热网循环水回水经第三阀门流入蓄热罐罐内。
前述的一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统中，采用下述方法通过换热器与热网进行蓄热和放热：蓄热过程：关闭第二阀门、第三阀门、第六阀门、第七阀门，其余阀门打开；蓄热罐罐底的冷水由下部布水器经第一阀门、第五阀门和循环泵排出蓄热罐罐外，与来自第八阀门的热网循环水回水混合后，经第九阀门流入换热器进行加热，加热后的热水经第十阀门、第四阀门流入罐内；放热过程：关闭第一阀门、第四阀门，其余阀门打开；蓄热罐罐内的热水由上部布水器经第二阀门、第五阀门和循环泵流出蓄热罐罐外，经第六阀门流入热网循环水供水管道，与来自第十阀门、第七阀门加热器后的热水混合后对外供热，热网循环水回水部分经第三阀门流入罐内，部分经第八阀门、第九阀门流入加热器进行加热。
与现有技术相比，本发明调节型式多样：基础调节工况有4种，可根据实际运行需求，调整热网循环水供水量、回水量以及电极锅炉的功率，来满足各种程度的调峰要求。并且具有以下优点：1)安全性高：本系统重要设备蓄热水罐为常压水罐，冷热水同时储存在一个罐内，不需要单独设置热水罐和冷水罐，减少投资和运行成本，且对运行和维护的要求较低；2)对外供热有保证：极端工况下可以通过热网直接供热或者通过换热器直接去往热网供热。3)蓄热水罐与供热管网直接连接，可以维持管网中的压力，使之保持稳定，并起到膨胀水箱的作用。尤其是热用户所在区域如果处于高原地带，高度差变化会很大，蓄热罐能够很方便地确定管网系统的稳压值；4)可以在供热管网故障时即时向管网补水，稳定管网压力，减少损失。
附图说明
图1是本发明的一种实施例的结构示意图。
附图标记：1-第一阀门，2-第二阀门，3-第三阀门，4-第四阀门，5-第五阀门，6-第六阀门，7-第七阀门，8-第八阀门，9-第九阀门，10-第十阀门，11-蓄热罐，12-上部布水器，13-下部布水器，14-循环泵，15-换热器。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
本发明的实施例：一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统，包括蓄热罐11，蓄热罐11内的上部具有上部布水器12，蓄热罐11的下部具有下部布水器13；上部布水器12连通换热器15二次侧的高温出水管，上部布水器12和二次侧的高温出水管之间的管路上具有第四阀门4和第十阀门10；下部布水器13和换热器15二次侧的低温进水管连通，下部布水器13和换热器15二次侧的低温进水管之间的管路上具有循环泵14；下部布水器13和循环泵14之间的管路上设有第一阀门1，循环泵14和换热器15二次侧的低温进水管之间的管路上具有第五阀门5和第九阀门9；换热器15的一次侧进水管连通电极锅炉来水，换热器15的一次侧出水管连通电极锅炉回水；第一阀门1和循环泵14之间的管路通过第一支管连通上部布水器12和第四阀门4之间的管路，所述第一支管上设有第二阀门2；下部布水器13和第一阀门1之间的管路通过第二支管连通热网循环水回水，所述第二支管上设有第三阀门3；第五阀门5和第九阀门9之间的管路通过第三支管和热网循环水供水连通，第三支管上设有第六阀门6；第四阀门4和第十阀门10之间的管路通过第四支管和热网循环水供水连通，第四支管上设有第七阀门7；第五阀门5和第九阀门9之间的管路通过第五支管和热网循环水回水连通，第五支管上设有第八阀门8。
本次蓄热水罐的运行调节系统设计中，蓄热水罐的运行调节型式分以下几种形式：
(1)蓄热水罐与热网直接连接，关闭第九阀门9、第十阀门10，换热器15不运行。
1a.蓄热过程：关闭第二阀门2、第三阀门3、第六阀门6，其余阀门打开。热网循环水供水经第七阀门7、第四阀门4流入罐内，罐底的冷水由下部布水器13经第一阀门1、第五阀门5和蓄热水罐循环泵14排出罐外，经第八阀门8流入热网循环水回水管道。
1b.放热过程：关闭第一阀门1、第四阀门4、第七阀门7、第八阀门8，其余阀门打开。罐内的热水由上部布水器12经第二阀门2、第五阀门5和蓄热水罐循环泵14流出罐外，经第六阀门6流入热网循环水供水管道并对外供热，热网循环水回水经第三阀门3流入罐内。
(2)蓄热水罐通过换热器与热网换热，打开阀门第九阀门9、第十阀门10，换热器15运行。
2a.蓄热过程：关闭第二阀门2、第三阀门3、第六阀门6、第七阀门7，其余阀门打开。罐底的冷水由下部布水器13经第一阀门1、第五阀门5和蓄热水罐循环泵14排出罐外，与来自第八阀门8的热网循环水回水混合后，经第九阀门9流入换热器15进行加热，加热后的热水经第十阀门10、第四阀门4流入罐内。
2b.放热过程：关闭第一阀门1、第四阀门4，其余阀门打开。罐内的热水由上部布水器12经第二阀门2、第五阀门5和蓄热水罐循环泵14流出罐外，经第六阀门6流入热网循环水供水管道，与来自第十阀门10、第七阀门7加热器后的热水混合后对外供热，热网循环水回水部分经第三阀门3流入罐内，部分经第八阀门8、第九阀门9流入加热器进行加热。
Claims (3)
1.一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统，其特征在于，包括蓄热罐(11)，蓄热罐(11)内的上部具有上部布水器(12)，蓄热罐(11)的下部具有下部布水器(13)；
上部布水器(12)连通换热器(15)二次侧的高温出水管，上部布水器(12)和二次侧的高温出水管之间的管路上具有第四阀门(4)和第十阀门(10)；
下部布水器(13)和换热器(15)二次侧的低温进水管连通，下部布水器(13)和换热器(15)二次侧的低温进水管之间的管路上具有循环泵(14)；
下部布水器(13)和循环泵(14)之间的管路上设有第一阀门(1)，循环泵(14)和换热器(15)二次侧的低温进水管之间的管路上具有第五阀门(5)和第九阀门(9)；
换热器(15)的一次侧进水管连通电极锅炉来水，换热器(15)的一次侧出水管连通电极锅炉回水；
第一阀门(1)和循环泵(14)之间的管路通过第一支管连通上部布水器(12)和第四阀门(4)之间的管路，所述第一支管上设有第二阀门(2)；
下部布水器(13)和第一阀门(1)之间的管路通过第二支管连通热网循环水回水，所述第二支管上设有第三阀门(3)；
第五阀门(5)和第九阀门(9)之间的管路通过第三支管和热网循环水供水连通，第三支管上设有第六阀门(6)；
第四阀门(4)和第十阀门(10)之间的管路通过第四支管和热网循环水供水连通，第四支管上设有第七阀门(7)；
第五阀门(5)和第九阀门(9)之间的管路通过第五支管和热网循环水回水连通，第五支管上设有第八阀门(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统，其特征在于，采用下述方法通过热网进行蓄热和放热：
蓄热过程：关闭第二阀门(2)、第三阀门(3)、第六阀门(6)，其余阀门打开；热网循环水供水经第七阀门(7)、第四阀门(4)流入蓄热罐(11)内，蓄热罐(11)罐底的冷水由下部布水器(13)经第一阀门(1)、第五阀门(5)和循环泵(14)排出蓄热罐(11)罐外，经第八阀门(8)流入热网循环水回水管道；
放热过程：关闭第一阀门(1)、第四阀门(4)、第七阀门(7)、第八阀门(8)，其余阀门打开；蓄热罐(11)罐内的热水由上部布水器(12)经第二阀门(2)、第五阀门(5)和循环泵(14)流出蓄热罐(11)罐外，经第六阀门(6)流入热网循环水供水管道并对外供热，热网循环水回水经第三阀门(3)流入蓄热罐(11)罐内。
3.根据权利要求1所述的一种用于电厂灵活性调峰蓄热水罐的运行调节系统，其特征在于，采用下述方法通过换热器与热网进行蓄热和放热：
蓄热过程：关闭第二阀门(2)、第三阀门(3)、第六阀门(6)、第七阀门(7)，其余阀门打开；蓄热罐(11)罐底的冷水由下部布水器(13)经第一阀门(1)、第五阀门(5)和循环泵(14)排出蓄热罐(11)罐外，与来自第八阀门(8)的热网循环水回水混合后，经第九阀门(9)流入换热器(15)进行加热，加热后的热水经第十阀门(10)、第四阀门(4)流入罐内；
放热过程：关闭第一阀门(1)、第四阀门(4)，其余阀门打开；蓄热罐(11)罐内的热水由上部布水器(12)经第二阀门(2)、第五阀门(5)和循环泵(14)流出蓄热罐(11)罐外，经第六阀门(6)流入热网循环水供水管道，与来自第十阀门(10)、第七阀门(7)加热器后的热水混合后对外供热，热网循环水回水部分经第三阀门(3)流入罐内，部分经第八阀门(8)、第九阀门(9)流入加热器进行加热。
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| CN (1) | CN113237120A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115127136A (zh) * | 2022-05-25 | 2022-09-30 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种基于可再生能源热力站的储能供热系统及方法 |
-
2021
- 2021-06-07 CN CN202110630996.4A patent/CN113237120A/zh active Pending
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