CN113513383A - 调峰运行系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调峰运行系统及方法，系统包括：第一发电子系统、第二发电子系统和分流子系统；所述分流子系统包括第一连通管路、第二连通管路、设置在第一连通管路上的第五阀门和设置在所述第二连通管路上的第六阀门，在调峰模式下，所述第一锅炉和所述第二锅炉中的任意一个锅炉灭火，灭火锅炉的所述第一管路和所述第二管路上的阀门为关闭状态，其余各个阀门为打开状态。本发明通过对多个阀门的开启和关闭，就可以实现在正常供电和调峰模式之间转换，该系统在供热期及非供热期的电网调峰情况下均可以使用，实现机组20％的深度调峰能力，可降低改造费用，减少能源损失。

Description

调峰运行系统及方法

技术领域

本发明涉及发电技术汽轮机技术领域，尤其涉及一种调峰运行系统及方法。

背景技术

当前我国正在推进新能源电力生产的建设步伐，燃煤发电机组承担越来越重的调峰任务。大部分机组需在供热期甚至是非供热期实现调峰能力至20％。由于设计、生产工艺等因素限制，多数锅炉在40％以下的低负荷时需要进行辅助稳定燃烧，因此会造成较大的能源损失，而且锅炉在低负荷时效率下降较多，且低负荷下的稳燃改造费用也较高。目前多数锅炉在低负荷时环保指标超标严重且无法控制。若进行机组深度调峰，环保改造不可避免。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种调峰运行系统及方法。

第一方面，本发明提供了一种调峰运行系统包括：第一发电子系统、第二发电子系统和分流子系统；其中：

所述第一发电子系统包括第一锅炉、与所述第一锅炉连接的第一汽轮机、与所述第一汽轮机连接的第一发电机、第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置在所述第一锅炉与所述第一汽轮机连接的第一管路上，所述第二阀门设置在所述第一锅炉与所述第一汽轮机连接的第二管路上；

所述第二发电子系统包括第二锅炉、与所述第二锅炉连接的第二汽轮机、与所述第二汽轮机连接的第二发电机、第三阀门和第四阀门，所述第三阀门设置在所述第二锅炉与所述第二汽轮机连接的第一管路上，所述第四阀门设置在所述第二锅炉与所述第二汽轮机连接的第二管路上；

所述分流子系统包括第一连通管路、第二连通管路、设置在第一连通管路上的第五阀门和设置在所述第二连通管路上的第六阀门，所述第一连通管路为连通所述第一发电子系统的第一管路与所述第二发电子系统的第一管路的管路；所述第二连通管路为连通所述第一发电子系统的第二管路与所述第二发电子系统的第二管路的管路；所述第一连通管路在所述第一发电子系统侧的一端位于所述第一阀门和所述第一汽轮机之间，所述第一连通管路在所述第二发电子系统侧的一端位于所述第三阀门和所述第二汽轮机之间；所述第二连通管路在所述第一发电子系统侧的一端位于所述第二阀门和所述第一汽轮机之间，所述第二连通管路在所述第二发电子系统侧的一端位于所述第四阀门和所述第二汽轮机之间；

其中，所述第一管路为锅炉向对应汽轮机的排汽管路，所述第二管路为汽轮机向对应的锅炉的排汽管路；

在调峰模式下，所述第一锅炉和所述第二锅炉中的任意一个锅炉灭火，灭火锅炉的所述第一管路和所述第二管路上的阀门为关闭状态，其余各个阀门为打开状态；在非调峰模式下，所述第一连通管路和所述第二连通管路上的各个阀门为关闭状态，其余阀门为打开状态。

第二方面，本发明提供一种调峰运行方法，所述方法基于第一方面提供的调峰运行系统而实现，所述方法包括：

在调峰时，将所述第一锅炉和所述第二锅炉中的任意一个锅炉灭火，将灭火锅炉的所述第一管路和所述第二管路上的阀门关闭，并将其余各个阀门打开；

在非调峰时，将所述第一连通管路和所述第二连通管路上的各个阀门关闭，并将其余各个阀门打开。

本实施例提供的调峰运行系统及方法，通过对多个阀门的开启和关闭，就可以实现在正常供电和调峰模式之间转换，该系统在供热期及非供热期的电网调峰情况下均可以使用，在保证锅炉稳燃的情况下，实现机组20％的深度调峰能力，可降低改造费用。而且不同于常规锅炉稳燃及环保大规模的改造方案，该系统在调峰时一个锅炉灭火，减少能源损失，解决锅炉在调峰环境下的效率及环保问题，解决电厂深度调峰的需求问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种基于调峰运行系统的结构示意图；

附图标记：1-第一阀门；2-第二阀门；3-第三阀门；4-第三阀门；51-第一发电子系统侧的第五阀门；52-第二发电子系统侧的第五阀门；61-第一发电子系统侧的第六阀门；62-第二发电子系统侧的第六阀门。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一方面，本发明提供一种调峰运行系统，如图1所示，该系统包括：第一发电子系统、第二发电子系统和分流子系统；其中：

所述第一发电子系统包括第一锅炉、与所述第一锅炉连接的第一汽轮机、与所述第一汽轮机连接的第一发电机、第一阀门1和第二阀门2，所述第一阀门1设置在所述第一锅炉与所述第一汽轮机连接的第一管路上，所述第二阀门2设置在所述第一锅炉与所述第一汽轮机连接的第二管路上；

所述第二发电子系统包括第二锅炉、与所述第二锅炉连接的第二汽轮机、与所述第二汽轮机连接的第二发电机、第三阀门3和第四阀门4，所述第三阀门3设置在所述第二锅炉与所述第二汽轮机连接的第一管路上，所述第四阀门4设置在所述第二锅炉与所述第二汽轮机连接的第二管路上；

所述分流子系统包括第一连通管路、第二连通管路、设置在第一连通管路上的第五阀门和设置在所述第二连通管路上的第六阀门，所述第一连通管路为连通所述第一发电子系统的第一管路与所述第二发电子系统的第一管路的管路；所述第二连通管路为连通所述第一发电子系统的第二管路与所述第二发电子系统的第二管路的管路；所述第一连通管路在所述第一发电子系统侧的一端位于所述第一阀门1和所述第一汽轮机之间，所述第一连通管路在所述第二发电子系统侧的一端位于所述第三阀门3和所述第二汽轮机之间；所述第二连通管路在所述第一发电子系统侧的一端位于所述第二阀门2和所述第一汽轮机之间，所述第二连通管路在所述第二发电子系统侧的一端位于所述第四阀门4和所述第二汽轮机之间；

其中，所述第一管路为锅炉向对应汽轮机的排汽管路，所述第二管路为汽轮机向对应的锅炉的排汽管路；

在调峰模式下，所述第一锅炉和所述第二锅炉中的任意一个锅炉灭火，灭火锅炉的所述第一管路和所述第二管路上的阀门为关闭状态，其余各个阀门为打开状态；在非调峰模式下，所述第一连通管路和所述第二连通管路上的各个阀门为关闭状态，其余阀门为打开状态。

可理解的是，所述第一发电子系统中的第一管路为第一锅炉向第一汽轮机的排汽管路，所述第一发电子系统中的第二管路为第一汽轮机向第一锅炉的排汽管路，从而形成一个闭环。也就是说，第一锅炉通过第一管路向第一汽轮机排汽，第一汽轮机通过第二管路向第一锅炉排汽。

可理解的是，所述第二发电子系统中的第一管路为第二锅炉向第二汽轮机的排汽管路，所述第二发电子系统中的第二管路为第二汽轮机向第二锅炉的排汽管路，从而形成一个闭环。也就是说，第二锅炉通过第一管路向第二汽轮机排汽，第二汽轮机通过第二管路向第二锅炉排汽。

可理解的是，第一管路为主蒸汽的管路，第二管路为高压缸排汽的管路。

在正常发电模式下，即非调峰模式下，第一锅炉、第一汽轮机、第一发电机为一个独立的系统，第二锅炉、第二汽轮机和第二发电机为一个独立的系统，两个系统互补影响，第一锅炉为第一发电机供热，第二锅炉为第二发电机供热。所以此时第一连通管路和第二连通管路应该是断开的状态，因此此时将第五阀门和第六阀门关闭，第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3和第四阀门4为打开状态。此时第一电机和第二电机的负荷在40％～100％范围内。

在调峰模式下，第一锅炉或第二锅炉灭火，由其中一个锅炉提供热源。例如，当第一锅炉灭火，由第二锅炉为两个发电机提供热源，此时应当将第一阀门1和第二阀门2关闭，同时第一连接管路和第二连接管路为通气状态，即第五阀门和第六阀门为打开状态。同时，第三阀门3和第四阀门4为打开状态。第二锅炉提供的热蒸汽经过第三阀门3后经过第二发电子系统中的第一管路进入第二汽轮机，同时进入第一连接管路后进入第一汽轮机，即第二锅炉的热蒸汽分位两路进入第一汽轮机和第二汽轮机。第一汽轮机的排汽经过第二连接管路进入第二锅炉，第二汽轮机的排汽经过第二发电子系统的第二管路进入第二锅炉。再例如，当第二锅炉灭火，由第一锅炉为两个发电机提供热源，此时应该将第三阀门3和第四阀门4关闭，且第一连接管路和第二连接管路为通气状态，即第五阀门和第六阀门为打开状态。同时第一阀门1和第二阀门2为打开状态。第一锅炉的热蒸汽经过第一连通管路进入第二汽轮机，第一锅炉的热蒸汽经过第一发电子系统中的第一管路进入第一汽轮机。第二汽轮机的排汽经过第二连通管路进入第一锅炉，第一汽轮机的排汽经过第一发电子系统中的第二管路进入第一汽轮机。在调峰模式下，第一发电机和第二发电机的负荷在20％-50％范围内运行，实现机组20％调峰运行。

可理解的是，第一阀门1和第二阀门2的设置位置是有要求的，例如，第一阀门1应该在第一连接管路和第一管路的连接点与第一锅炉之间，第二阀门2应该在第二连接管路和第二管路的连接点与第一锅炉之间，也就是说，所述第一连通管路在所述第一发电子系统侧的一端位于所述第一阀门1和所述第一汽轮机之间，所述第一连通管路在所述第二发电子系统侧的一端位于所述第三阀门3和所述第二汽轮机之间。

同样，第三阀门3和第四阀门4的设置位置也是有要求的。例如，第三阀门3应该在第一连接管路和第一管路的连接点与第二锅炉之间，第四阀门4应该在第二连接管路和第二管路的连接点与第二锅炉之间。也就是说，所述第二连通管路在所述第一发电子系统侧的一端位于所述第二阀门2和所述第一汽轮机之间，所述第二连通管路在所述第二发电子系统侧的一端位于所述第四阀门4和所述第二汽轮机之间。

在具体实施时，为了进一步提高安全性，第五阀门可以设置两个，即在第一发电子系统侧设置一个第五阀门51，在第二发电子系统侧设置另一个第五阀门52，也就是说，一个第五阀门51设置在靠近所述第一发电子系统的所述第一管路的所述第一连通管路上，另一个第五阀门52设置在靠近所述第二发电子系统的所述第一管路的所述第一连通管路上。

在具体实施时，为了进一步提高安全性，第六阀门可以设置两个，即在第一发电子系统侧设置一个第六阀门61，在第二发电子系统侧设置另一个第六阀门62，也就是说，一个第六阀门61设置在靠近所述第一发电子系统的所述第二管路的所述第二连通管路上，另一个第六阀门62设置在靠近所述第二发电子系统的所述第二管路的所述第二连通管路上。

本发明提供的调峰运行系统，通过对多个阀门的开启和关闭，就可以实现在正常供电和调峰模式之间转换，该系统在供热期及非供热期的电网调峰情况下均可以使用，在保证锅炉稳燃的情况下，实现机组20％的深度调峰能力，可降低改造费用。而且不同于常规锅炉稳燃及环保大规模的改造方案，该系统在调峰时一个锅炉灭火，减少能源损失，解决锅炉在调峰环境下的效率及环保问题，解决电厂深度调峰的需求问题。

系统相比相同的20％深度调峰改造，减少投资费用约1000万，同时对于典型两台机组的电厂，可提升机组调峰能力约40％-50％。

第二方面，本发明提供一种调峰运行方法，该方法基于第一方面提供的调峰运行系统而实现，所述方法包括：

在调峰时，将所述第一锅炉和所述第二锅炉中的任意一个锅炉灭火，将灭火锅炉的所述第一管路和所述第二管路上的阀门关闭，并将其余各个阀门打开；在非调峰时，将所述第一连通管路和所述第二连通管路上的各个阀门关闭，并将其余各个阀门打开。

也就是说，当在正常发电时，将第五阀门和第六阀门关闭，将其余各个阀门打开，这样第一锅炉为第一发电机供电，第二锅炉为第二发电机供电。而当需要进行调峰时，需要将其中一个锅炉灭火，由另一个锅炉为两个发电机供电，此时灭火的锅炉的第一管路和第二管路上的阀门应当关闭，而提供热源的锅炉的第一管路和第二管路上的阀门应当打开，且第一连通管路和第二连通管路上的第五阀门和第六阀门应当打开。

可理解的是，第二方面提供的方法中的有关举例、具体实施方式、有益效果等内容可以参考第一方面中的相应部分。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (4)

1.一种调峰运行系统，其特征在于，包括：第一发电子系统、第二发电子系统和分流子系统；其中：

所述第一发电子系统包括第一锅炉、与所述第一锅炉连接的第一汽轮机、与所述第一汽轮机连接的第一发电机、第一阀门和第二阀门，所述第一阀门设置在所述第一锅炉与所述第一汽轮机连接的第一管路上，所述第二阀门设置在所述第一锅炉与所述第一汽轮机连接的第二管路上；

所述第二发电子系统包括第二锅炉、与所述第二锅炉连接的第二汽轮机、与所述第二汽轮机连接的第二发电机、第三阀门和第四阀门，所述第三阀门设置在所述第二锅炉与所述第二汽轮机连接的第一管路上，所述第四阀门设置在所述第二锅炉与所述第二汽轮机连接的第二管路上；

所述分流子系统包括第一连通管路、第二连通管路、设置在第一连通管路上的第五阀门和设置在所述第二连通管路上的第六阀门，所述第一连通管路为连通所述第一发电子系统的第一管路与所述第二发电子系统的第一管路的管路；所述第二连通管路为连通所述第一发电子系统的第二管路与所述第二发电子系统的第二管路的管路；所述第一连通管路在所述第一发电子系统侧的一端位于所述第一阀门和所述第一汽轮机之间，所述第一连通管路在所述第二发电子系统侧的一端位于所述第三阀门和所述第二汽轮机之间；所述第二连通管路在所述第一发电子系统侧的一端位于所述第二阀门和所述第一汽轮机之间，所述第二连通管路在所述第二发电子系统侧的一端位于所述第四阀门和所述第二汽轮机之间；

其中，所述第一管路为锅炉向对应汽轮机的排汽管路，所述第二管路为汽轮机向对应的锅炉的排汽管路；

在调峰模式下，所述第一锅炉和所述第二锅炉中的任意一个锅炉灭火，灭火锅炉的所述第一管路和所述第二管路上的阀门为关闭状态，其余各个阀门为打开状态；在非调峰模式下，所述第一连通管路和所述第二连通管路上的各个阀门为关闭状态，其余阀门为打开状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第五阀门的数量为两个，一个设置在靠近所述第一发电子系统的所述第一管路的所述第一连通管路上，另一个设置在靠近所述第二发电子系统的所述第一管路的所述第一连通管路上。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第六阀门的数量为两个，一个设置在靠近所述第一发电子系统的所述第二管路的所述第二连通管路上，另一个设置在靠近所述第二发电子系统的所述第二管路的所述第二连通管路上。

4.一种调峰运行方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1至3任一所述的调峰运行系统而实现，所述方法包括：

在调峰时，将所述第一锅炉和所述第二锅炉中的任意一个锅炉灭火，将灭火锅炉的所述第一管路和所述第二管路上的阀门关闭，并将其余各个阀门打开；

在非调峰时，将所述第一连通管路和所述第二连通管路上的各个阀门关闭，并将其余各个阀门打开。

Images