CN115726853B - 一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统及方法,其系统包括:热电联产机组、熔盐储能装置、供热设备以及工业供汽管,热电联产机组包括汽轮机组、除氧器、电站锅炉、再热器以及过热器,电站锅炉内沿烟气流动方向依次布置有过热器和再热器,过热器的主出汽口与汽轮机组的进汽口连接,电站锅炉与汽轮机组连接并用于做功发电,供热设备包括热网首站;熔盐储能装置包括用于对高温熔盐进行梯级放热的高温熔盐‑低温蒸汽换热机构,以及用于梯级加热低温熔盐进行储热的低温熔盐‑高温蒸汽换热机构。本发明技术方案合理设计蒸汽余热与烟气耦合加热熔盐进行储热,并实现不同品位热能的梯级高效利用,降低做功能力损失。
Description
技术领域
本发明涉及火电机组技术领域,特别是涉及一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统及方法。
背景技术
目前,电网中灵活性调节电源的占比较低,致使高比例新能源电力接入电网而导致了严重的“弃风弃光”现象,因此,提升电网中灵活性调节电源的占比,以提升电网消纳新能源电力的能力,则迫在眉睫。用于火电灵活性改造的储能技术,既要同时适用于采暖供热机组、工业供热机组和纯凝机组的火电灵活性改造应用场景,又要满足化石能源向新能源转变的过渡需求,而熔盐热储能则是最佳的储能方式。
在相关技术中,燃煤热电联产机组由于受“以热定电”的运行限制,在参与电力调峰时,为了保证外界供热需求,机组电负荷无法随着电网的电力调峰要求而灵活的调节,特别是无法满足电力调峰对机组降低电负荷的要求。其次,在燃煤热电联产机组利用储能装置来增加机组电负荷的灵活调节能力,多针对为北方居民供暖的热电联产机组,储能装置仅能产生高温热水或低参数蒸汽,无法适用于有工业供汽需求的热电联产机组。
因此,现有利用机组蒸汽加热熔盐储能进行电力调峰的技术主要存在以下缺陷:一是在储热过程直接利用高参数蒸汽、高温烟气或电能一级加热低温熔盐,换热温差过大,造成的做功能力损失十分严重;二是在放热过程仅产生一种参数蒸汽或高温热水,换热过程温差过大,高温熔盐热能没有梯级利用,造成的做功能力损失十分严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统,该系统合理设计了蒸汽余热与烟气耦合加热熔盐进行储热,并实现了不同品位热能的梯级高效利用,降低做功能力损失,提升了熔盐储能装置储热过程的运行高效性。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统,包括:热电联产机组、熔盐储能装置、供热设备以及工业供汽管,所述热电联产机组包括汽轮机组、除氧器、电站锅炉、再热器以及过热器,所述电站锅炉内沿烟气流动方向依次布置有所述过热器和所述再热器,所述过热器的主出汽口与所述汽轮机组的进汽口连接,所述电站锅炉与所述汽轮机组连接并用于做功发电,所述供热设备包括热网首站;
所述熔盐储能装置包括用于对高温熔盐进行梯级放热的高温熔盐-低温蒸汽换热机构,以及用于梯级加热低温熔盐进行储热的低温熔盐-高温蒸汽换热机构,所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构设置于所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的熔盐进口和熔盐出口之间;
其中,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构中的熔盐管路内介质与蒸汽管路内介质流向相反,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的蒸汽出口与所述工业供汽管连接,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的蒸汽出口还与所述热网首站连接;
所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的熔盐管路内介质与蒸汽管路内介质流向相反,所述电站锅炉的高温烟气用于加热所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的熔盐,所述再热器的热再蒸汽出口与所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的进汽口连接,所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的蒸汽出口与所述工业供汽管连接。
优选地,所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构包括低压蒸汽冷却换热器、蒸汽冷凝换热器、烟气熔盐换热器、热再抽汽管、工业抽汽管、熔盐旁路管以及高压蒸汽冷却换热器,
所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的熔盐出口分别与所述低压蒸汽冷却换热器和所述蒸汽冷凝换热器的熔盐进口连接,所述低压蒸汽冷却换热器的熔盐出口和所述蒸汽冷凝换热器的熔盐出口均通过熔盐旁路管同时与所述高压蒸汽冷却换热器的熔盐进口和所述烟气熔盐换热器的熔盐进口连接,所述高压蒸汽冷却换热器的熔盐出口和所述烟气熔盐换热器的熔盐出口均与所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的熔盐进口连接;
所述烟气熔盐换热器安装于所述电站锅炉内,且所述烟气熔盐换热器设置于所述过热器和所述再热器之间,所述再热器的热再蒸汽出口与所述高压蒸汽冷却换热器的进汽口连接,所述高压蒸汽冷却换热器的出汽口与所述蒸汽冷凝换热器的进汽口连接,所述蒸汽冷凝换热器的疏水口与所述除氧器的进水口连接,所述汽轮机组的工业抽汽口通过所述工业抽汽管与所述低压蒸汽冷却换热器的进汽口连接,所述低压蒸汽冷却换热器的出汽口与所述工业供汽管连接。
优选地,所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构还包括冷再旁路管以及一号减压装置,所述高压蒸汽冷却换热器的出汽口通过所述冷再旁路管与所述工业供汽管连接,所述冷再旁路管上安装有所述一号减压装置。
优选地,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构包括低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、低温熔盐泵、高温熔盐泵、高压蒸汽过热器、高压蒸汽发生器、低压蒸汽过热器、低压蒸汽发生器、一号给水泵、二号给水泵、第一蒸汽支管、第二蒸汽支管、第三蒸汽支管、第四蒸汽支管和第五蒸汽支管,
所述高温熔盐储罐的熔盐进口与所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的熔盐出口连接,所述高温熔盐储罐的熔盐出口与所述高压蒸汽过热器的熔盐进口连接,且所述高温熔盐储罐的熔盐出口安装有所述高温熔盐泵,所述高压蒸汽过热器的熔盐出口分别与所述高压蒸汽发生器和所述低压蒸汽过热器的熔盐进口连接,所述高压蒸汽发生器的熔盐出口和所述低压蒸汽过热器的熔盐出口均与所述低压蒸汽发生器的熔盐进口连接,所述低温熔盐储罐的熔盐进口与所述低压蒸汽发生器的熔盐出口连接,所述低温熔盐储罐的熔盐出口与所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的熔盐进口连接,且所述低温熔盐储罐的熔盐出口安装有所述低温熔盐泵;
所述除氧器的出水口分别与所述高压蒸汽发生器和所述低压蒸汽发生器的进水口连接,所述高压蒸汽发生器的进水口安装有所述二号给水泵,所述低压蒸汽发生器的进水口安装有所述一号给水泵,所述低压蒸汽发生器的出汽口与所述低压蒸汽过热器的进汽口连接,所述低压蒸汽过热器的出汽口分别与所述第一蒸汽支管、所述第二蒸汽支管和所述第三蒸汽支管连接,所述第二蒸汽支管和所述第三蒸汽支管均与所述热网首站的进汽口连接,所述第一蒸汽支管与所述工业供汽管连接;所述高压蒸汽发生器的出汽口与所述高压蒸汽过热器的进汽口连接,所述高压蒸汽过热器的出汽口通过所述第四蒸汽支管与所述工业供汽管连接,所述高压蒸汽过热器的出汽口还通过所述第五蒸汽支管与所述工业供汽管连接。
优选地,所述供热设备还包括减温减压装置、一号压力匹配器、二号压力匹配器、一号减压装置和二号减压装置,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构包括高压蒸汽过热器和低压蒸汽过热器,
所述高压蒸汽过热器的出汽口与所述一号压力匹配器的高压进汽口连接,所述一号压力匹配器的中压出汽口与所述工业供汽管连接;所述低压蒸汽过热器的出汽口与所述二号压力匹配器的高压进汽口连接,所述二号压力匹配器的中压出汽口与所述热网首站的进汽口连接;所述高压蒸汽过热器的出汽口还通过所述减温减压装置与所述工业供汽管连接;所述低压蒸汽过热器的出汽口还通过所述二号减压装置与所述热网首站连接;所述高压蒸汽冷却换热器的出汽口通过所述一号减压装置与所述工业供汽管连接。
优选地,所述汽轮机组包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸以及发电机,所述热电联产机组还包括凝汽器、凝结水泵、低压回热加热器、除氧器、锅炉给水泵、中压回热加热器以及高压回热加热器,所述供热设备还包括一号压力匹配器和二号压力匹配器,
所述过热器的主出汽口与所述汽轮机高压缸的进汽口连接,所述汽轮机高压缸的排汽口分别与所述再热器的冷再进汽口和所述高压回热加热器的进汽口连接,所述再热器的热再出汽口与所述汽轮机中压缸的进汽口连接,所述汽轮机中压缸的回热抽汽口与所述中压回热加热器的进汽口连接,所述汽轮机中压缸的工业抽汽口与工业抽汽管连接,所述工业抽汽管与所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的进汽口连接;
所述汽轮机中压缸的排汽口分别与所述除氧器的进汽口和所述汽轮机低压缸的进汽口连接,所述汽轮机中压缸的排汽口还通过采暖抽汽管分别与所述热网首站的进汽口和所述一号压力匹配器的低压进汽口连接,所述汽轮机低压缸的回热抽汽口与所述低压回热加热器的进汽口连接,所述汽轮机低压缸的排汽口与所述凝汽器的进汽口连接,所述汽轮机低压缸的排汽口还通过冷凝排汽管与所述二号压力匹配器的低压进汽口连接,所述凝汽器的凝结水出口依次连接有所述凝结水泵、所述低压回热加热器、所述除氧器、所述锅炉给水泵、所述中压回热加热器和所述高压回热加热器,所述高压回热加热器的出水口与所述电站锅炉的给水进口连接,所述汽轮机高压缸、所述汽轮机中压缸与所述汽轮机低压缸同轴连接且同时做功驱动所述发电机进行发电。
本发明还提供了一种用于多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统的方法,包括如下步骤:
判断所述系统是否参与电力调峰;
若所述系统参与电力调峰,则判断是否需要降低或增加上网电负荷;
若需要降低上网电负荷,则电站锅炉产生的热再蒸汽其中部分用于驱动汽轮机组做功并发电,并且还利用电站锅炉的高温烟气和热再蒸汽加热低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的熔盐进行储热;
若需要增加上网电负荷,则利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽供给居民采暖、工业蒸汽用户以及对外供热,并利用所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽供给工业蒸汽用户以及对外供热。
优选地,若需要降低上网电负荷,则还利用电站锅炉的高温烟气和热再蒸汽加热低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的熔盐进行储热,具体步骤如下:
来自电站锅炉的热再蒸汽进入高压蒸汽冷却换热器进行第一级降温后分成两路蒸汽,其中一路蒸汽直接进入蒸汽冷凝换热器进行冷凝换热后形成蒸汽疏水,然后输送至除氧器,另外一路蒸汽经过减压后输送至工业供汽管对外供出;
将所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构输出的低温熔盐分别通入低压蒸汽冷却换热器与蒸汽冷凝换热器中进行第一级加热,将经过第一级加热后的熔盐汇合,然后将所述熔盐再通入高压蒸汽冷却换热器与烟气熔盐换热器利用热再蒸汽和高温烟气进行第二级加热,得到高温熔盐,将所述高温熔盐汇合并输送至所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构内进行储热。
优选地,若需要增加上网电负荷,则利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽供给居民采暖、工业蒸汽用户以及对外供热,并利用所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽供给工业蒸汽用户以及对外供热,具体步骤如下:
除氧器的给水分别进入低压蒸汽发生器和高压蒸汽发生器进行加热,得到两种参数的蒸汽,所述低压蒸汽发生器输出的蒸汽进入低压蒸汽过热器进一步加热,得到中压蒸汽,所述中压蒸汽其中一路输送至工业供汽管对外供热,另一路经过二号减压装置减压后输送至热网首站对外供热,再一路进入二号压力匹配器与汽轮机低压缸的排汽进行匹配后,形成居民采暖所需的采暖蒸汽对外供热;
所述高压蒸汽发生器输出的蒸汽进入高压蒸汽过热器进一步加热,得到高压蒸汽,所述高压蒸汽其中一路通过减温减压装置进行减温减压后输送至所述工业供汽管对外供热,另一路进入一号压力匹配器与汽轮机中压缸的排汽进行匹配后,形成工业蒸汽用户所需的工业蒸汽对外供热。
优选地,在为工业蒸汽用户进行供热时,优先直接利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽为工业蒸汽用户供热,其次利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽经过减温减压后为工业蒸汽用户供热,最后利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽与汽轮机中压缸的排汽进行匹配后形成所需参数蒸汽来为工业蒸汽用户供热;
在为居民采暖进行供热时,优先利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽与汽轮机低压缸的排汽进行匹配后形成所需参数蒸汽来为居民采暖供热,其次利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽经过减压后为居民采暖供热,最后直接利用汽轮机中压缸的排汽为居民采暖供热。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
上述技术方案中所提供的一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统,是通过高温熔盐-低温蒸汽换热机构和低温熔盐-高温蒸汽换热机构实现为工业用户供汽;其次,利用电站锅炉产生的高温烟气和再热器中输出的热再蒸汽加热低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的低温熔盐并储热,合理设计了蒸汽余热与烟气耦合加热熔盐进行储热,降低做功能力损失,极大提升了热电联产机组参与电力调峰时极深度降低输出电负荷的灵活调节能力,又实现了蒸汽加热熔盐后的合理利用,提升了熔盐储能装置储热过程的运行高效性;高温熔盐-低温蒸汽换热机构对高温熔盐进行梯级放热,降低了熔盐换热过程温差,实现了高温熔盐热能的梯级利用,既提升了熔盐储能装置放热过程的运行高效性;低温熔盐-高温蒸汽换热机构梯级加热低温熔盐,实现了不同品位热能的梯级高效利用,从而极大减少了储热过程的做功能力损失。
附图说明
图1为本发明实施例中一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统的示意图。
图2为本发明实施例中一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统的局部示意图。
附图标记说明:
1、电站锅炉;1001、过热器;1002、再热器;2、汽轮机高压缸;3、汽轮机中压缸;4、汽轮机低压缸;5、发电机;6、凝汽器;7、凝结水泵;8、低压回热加热器;9、除氧器;10、锅炉给水泵;11、中压回热加热器;12、高压回热加热器;13、低温熔盐储罐;14、高温熔盐储罐;15、低温熔盐泵;16、低压蒸汽冷却换热器;17、蒸汽冷凝换热器;18、高压蒸汽冷却换热器;19、烟气熔盐换热器;20、高温熔盐泵;21、高压蒸汽过热器;22、高压蒸汽发生器;23、低压蒸汽过热器;24、低压蒸汽发生器;25、一号给水泵;26、二号给水泵;27、减温减压装置;28、一号压力匹配器;29、二号压力匹配器;30、热网首站;79、一号减压装置;80、二号减压装置;31、一号阀门;32、二号阀门;33、三号阀门;34、四号阀门;35、五号阀门;36、六号阀门;37、七号阀门;38、八号阀门;39、九号阀门;40、十号阀门;41、十一号阀门;42、十二号阀门;43、十三号阀门;44、十四号阀门;45、十五号阀门;46、十六号阀门;47、十七号阀门;48、十八号阀门;49、十九号阀门;50、二十号阀门;51、二十一号阀门;52、二十二号阀门;53、二十三号阀门;54、二十四号阀门;55、二十五号阀门;56、二十六号阀门;57、二十七号阀门;58、二十八号阀门;59、二十九号阀门;60、三十号阀门;61、三十一号阀门;62、三十二号阀门;63、三十三号阀门;64、三十四号阀门;65、三十五号阀门;66、三十六号阀门;67、三十七号阀门;68、三十八号阀门;69、三十九号阀门;70、四十号阀门;71、四十一号阀门;72、四十二号阀门;73、四十三号阀门;74、四十四号阀门;75、四十五号阀门;76、四十六号阀门;77、四十七号阀门;78、四十八号阀门;81、采暖抽汽管;82、冷凝排汽管;83、热再抽汽管;84、工业抽汽管;85、蒸汽旁路管;86、工业供汽管;87、给水旁路管;88、熔盐旁路管;89、第一蒸汽支管;90、第二蒸汽支管;91、第三蒸汽支管;92、第四蒸汽支管;93、第五蒸汽支管;94、冷再旁路管;95、采暖蒸汽支管。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例中提供了一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统,该系统通过高温熔盐-低温蒸汽换热机构和低温熔盐-高温蒸汽换热机构实现为工业用户供汽;其次,利用电站锅炉1产生的高温烟气和再热器1002输出的热再蒸汽加热低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的低温熔盐并储热,合理设计了蒸汽余热与烟气余热耦合加热熔盐进行储热,降低做功能力损失,极大提升了热电联产机组参与电力调峰时极深度降低输出电负荷的灵活调节能力,又实现了蒸汽加热熔盐后的合理利用,提升了熔盐储能装置储热过程的运行高效性;高温熔盐-低温蒸汽换热机构对高温熔盐进行梯级放热,降低了熔盐换热过程温差,实现了高温熔盐热能的梯级利用,提升了熔盐储能装置放热过程的运行高效性;低温熔盐-高温蒸汽换热机构梯级加热低温熔盐,实现了不同品位热能的梯级高效利用,从而极大减少了储热过程的做功能力损失。
请参阅图1-图2,在其中一实施例中,一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统包括热电联产机组、熔盐储能装置、供热设备以及工业供汽管86。
所述热电联产机组包括汽轮机组、电站锅炉1、再热器1002、过热器1001、凝汽器6、凝结水泵7、低压回热加热器8、除氧器9、锅炉给水泵10、中压回热加热器11以及高压回热加热器12。
所述汽轮机组包括汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4以及发电机5。所述过热器1001的主出汽口与所述汽轮机组的进汽口连接,所述再热器1002的热再出汽口与所述汽轮机组的进汽口连接,所述汽轮机组用于驱动所述发电机5进行发电。
具体地,电站锅炉1内沿着烟气流动方向依次布置有过热器1001和再热器1002,烟气熔盐换热器19安装在电站锅炉1内,过热器1001的主出汽口与汽轮机高压缸2的进汽口连接,汽轮机高压缸2的排汽口同时与再热器1002的冷再进汽口和高压回热加热器12的进汽口连接,再热器1002的热再出汽口与汽轮机中压缸3的进汽口连接,且在汽轮机中压缸3的进汽口安装有二号阀门32,汽轮机中压缸3的回热抽汽口与中压回热加热器11的进汽口连接,汽轮机中压缸3的工业抽汽口与工业抽汽管84连接,且在工业抽汽管84上安装有六号阀门36,汽轮机中压缸3的排汽口同时与除氧器9的进汽口和汽轮机低压缸4的进汽口连接,且在汽轮机低压缸4的进汽口安装有三号阀门33,汽轮机低压缸4的回热抽汽口与低压回热加热器8的进汽口连接,汽轮机低压缸4的排汽口与凝汽器6的进汽口连接,且在凝汽器6的进汽口安装有五号阀门35,汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3与汽轮机低压缸4同轴连接且同时做功驱动发电机5进行发电,凝汽器6的凝结水出口依次连接有凝结水泵7、低压回热加热器8、除氧器9、锅炉给水泵10、中压回热加热器11和高压回热加热器12,高压回热加热器12的出水口与电站锅炉1的给水进口连接。
所述熔盐储能装置包括用于对高温熔盐进行梯级放热的高温熔盐-低温蒸汽换热机构,以及用于梯级加热低温熔盐进行储热的低温熔盐-高温蒸汽换热机构。所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构包括低温熔盐储罐13、高温熔盐储罐14、低温熔盐泵15、高温熔盐泵20、高压蒸汽过热器21、高压蒸汽发生器22、低压蒸汽过热器23、低压蒸汽发生器24、一号给水泵25、二号给水泵26、第一蒸汽支管89、第二蒸汽支管90、第三蒸汽支管91、第四蒸汽支管92和第五蒸汽支管93。低温熔盐-高温蒸汽换热机构包括低压蒸汽冷却换热器16、蒸汽冷凝换热器17、烟气熔盐换热器19、热再抽汽管83、工业抽汽管84、熔盐旁路管88、高压蒸汽冷却换热器18、冷再旁路管94以及一号减压装置79。
具体地,低温熔盐-高温蒸汽换热机构中熔盐管路的连接方式:低温熔盐储罐13的熔盐出口同时与低压蒸汽冷却换热器16的熔盐进口和蒸汽冷凝换热器17的熔盐进口连接,且在低温熔盐储罐13的熔盐出口安装有十二号阀门42和低温熔盐泵15,在低压蒸汽冷却换热器16的熔盐进口安装有十四号阀门44,在蒸汽冷凝换热器17的熔盐进口安装有十三号阀门43,低压蒸汽冷却换热器16的熔盐出口和蒸汽冷凝换热器17的熔盐出口均通过熔盐旁路管88同时与高压蒸汽冷却换热器18的熔盐进口和烟气熔盐换热器19的熔盐进口连接,且在低压蒸汽冷却换热器16的熔盐出口安装有十七号阀门47,在蒸汽冷凝换热器17的熔盐出口安装有十六号阀门46,在高压蒸汽冷却换热器18的熔盐进口安装有二十号阀门50,在烟气熔盐换热器19的熔盐进口安装有十九号阀门49,高温熔盐储罐14的熔盐进口同时与高压蒸汽冷却换热器18的熔盐出口和烟气熔盐换热器19的熔盐出口连接,且在高温熔盐储罐14的熔盐进口安装有二十四号阀门54,在高压蒸汽冷却换热器18的熔盐出口安装有二十二号阀门52,在烟气熔盐换热器19的熔盐出口安装有二十一号阀门51。
可以理解的是,在熔盐换热时,低压蒸汽冷却换热器16与蒸汽冷凝换热器17是并联连接,高压蒸汽冷却换热器18与烟气熔盐换热器19是并联连接,即低压蒸汽冷却换热器16与高压蒸汽冷却换热器18或烟气熔盐换热器19是串联连接,或者,蒸汽冷凝换热器17与高压蒸汽冷却换热器18或烟气熔盐换热器19是串联连接。
需要说明的是,来自低温熔盐储罐13的低温熔盐,首先由低温熔盐泵15驱动同时进入低压蒸汽冷却换热器16与蒸汽冷凝换热器17,分别被来自汽轮机中压缸3的工业抽汽与来自高压蒸汽冷却换热器18的高压蒸汽进行第一级加热,然后进行汇合并通过熔盐旁路管88同时进入高压蒸汽冷却换热器18与烟气熔盐换热器19,分别被来自电站锅炉1的高温烟气与来自电站锅炉1的热再蒸汽进行第二级加热后形成高温熔盐,最后进行汇合并输送至高温熔盐储罐14进行储热。
低温熔盐-高温蒸汽换热机构中蒸汽管路与热电联产机组的连接方式:高压蒸汽冷却换热器18的进汽口通过热再抽汽管83与再热器1002的热再出汽口连接,且在热再抽汽管83上安装有一号阀门31,在高压蒸汽冷却换热器18的进汽口安装有二十三号阀门53,高压蒸汽冷却换热器18的出汽口与蒸汽冷凝换热器17的进汽口连接,且在蒸汽冷凝换热器17的进汽口安装有十八号阀门48,蒸汽冷凝换热器17的疏水出口与除氧器9的进水口连接,且在蒸汽冷凝换热器17的疏水出口安装有十五号阀门45;高压蒸汽冷却换热器18的出汽口还通过冷再旁路管94与工业供汽管86连接。
需要说明的是,打开相对应的阀门,来自电站锅炉1的热再蒸汽通过热再抽汽管83进入高压蒸汽冷却换热器18进行第一级降温后分成两路蒸汽,其中一路蒸汽直接进入蒸汽冷凝换热器17进行冷凝换热后形成蒸汽疏水,然后输送至除氧器9,另外一路蒸汽经过一号减压装置79进行减压后输送至工业供汽管86对外供出,来满足工业蒸汽用户的用汽需求。
汽轮机中压缸3的工业抽汽口与工业抽汽管84连接,且在工业抽汽管84上安装有六号阀门36,低压蒸汽冷却换热器16的进汽口与工业抽汽管84连接,且在工业抽汽管84上安装有六号阀门36,低压蒸汽冷却换热器16的出汽口与工业供汽管86连接。可以理解的是,汽轮机中压缸3输出的工业抽汽经过低压蒸汽冷却换热器16降温后与高压蒸汽冷却换热器18输出的高压蒸汽经过一号减压装置79减压后,同时由工业供汽管86对外供热,来满足工业蒸汽用户的用汽需求。
另外,低压蒸汽冷却换热器16的进汽口与出汽口之间还设置有蒸汽旁路管85,且在蒸汽旁路管85上安装有九号阀门39,在低压蒸汽冷却换热器16的进汽口与出汽口分别安装有十号阀门40与十一号阀门41。
因此,基于能量梯级利用原理,合理设计熔盐储能装置中低温熔盐-高温蒸汽换热机构的各类换热器的连接方式,在保证热电联产机组参与电力调峰深度降低输出电负荷的同时,既有效减少消耗高品位的蒸汽余热与烟气余热,又大大降低熔盐换热过程的温差,实现了不同品位热能的梯级高效利用,从而极大减少了储热过程的做功能力损失。并且,合理设计了蒸汽余热与烟气余热耦合加热熔盐进行储热,极大提升了热电联产机组参与电力调峰时极深度降低输出电负荷的灵活调节能力,又实现了蒸汽加热熔盐后的合理利用,提升了熔盐储能装置储热过程的运行高效性。
高温熔盐-低温蒸汽换热机构中熔盐管路的连接方式:高温熔盐储罐14的熔盐出口与高压蒸汽过热器21的熔盐进口连接,且在高温熔盐储罐14的熔盐出口安装有二十五号阀门55和高温熔盐泵20,高压蒸汽过热器21的熔盐出口同时与高压蒸汽发生器22的熔盐进口和低压蒸汽过热器23的熔盐进口连接,且在高压蒸汽发生器22的熔盐进口安装有二十七号阀门57,在低压蒸汽过热器23的熔盐进口安装有二十六号阀门56,低压蒸汽发生器24的熔盐进口同时与高压蒸汽发生器22的熔盐出口和低压蒸汽过热器23的熔盐出口连接,且在高压蒸汽发生器22的熔盐出口安装有二十九号阀门59,在低压蒸汽过热器23的熔盐出口安装有二十八号阀门58,低温熔盐储罐13的熔盐进口与低压蒸汽发生器24的熔盐出口连接,且在低温熔盐储罐13的熔盐进口安装有三十号阀门60。
可以理解的是,在熔盐换热时,高压蒸汽发生器22与低压蒸汽过热器23是并联连接,即高压蒸汽过热器21与高压蒸汽发生器22或低压蒸汽过热器23是串联连接;高压蒸汽过热器21与低压蒸汽发生器24是串联连接。
高温熔盐-低温蒸汽换热机构中蒸汽管路连接方式:除氧器9的出水口通过给水旁路管87同时与高压蒸汽发生器22的进水口和低压蒸汽发生器24的进水口连接,且在锅炉给水泵10的进水口安装有七号阀门37,在给水旁路管87上安装有八号阀门38。
其中,在低压蒸汽发生器24的进水口安装有三十一号阀门61和一号给水泵25,低压蒸汽发生器24的出汽口与低压蒸汽过热器23的进汽口连接,低压蒸汽过热器23的出汽口同时与第一蒸汽支管89、第二蒸汽支管90和第三蒸汽支管91连接,且在低压蒸汽过热器23的出汽口安装有三十三号阀门63。
在高压蒸汽发生器22的进水口安装有三十二号阀门62和二号给水泵26,高压蒸汽发生器22的出汽口与高压蒸汽过热器21的进汽口连接,高压蒸汽过热器21的出汽口同时与第四蒸汽支管92和第五蒸汽支管93连接,且在高压蒸汽过热器21的出汽口安装有三十八号阀门68。
需要说明的是,打开相对应的阀门,来自除氧器9的给水通过给水旁路管87分别进入低压蒸汽发生器24与高压蒸汽发生器22被加热后产生两种参数的蒸汽,然后再分别进入低压蒸汽过热器23与高压蒸汽过热器21进一步加热后形成过热的中压蒸汽与高压蒸汽。其中,低压蒸汽过热器23输出的中压蒸汽可以通过第一蒸汽支管89直接输送至工业供汽管86对外供热;也可以经过二号减压装置80减压后输送至热网首站30对外供热;还可以通过第二蒸汽支管90进入二号压力匹配器29与来自汽轮机低压缸4的排汽进行匹配后,形成居民采暖所需的采暖蒸汽对外供热。
高压蒸汽过热器21输出的高压蒸汽可以通过减温减压装置27进行减温减压后输送至工业供汽管86对外供热,也可以通过第四蒸汽支管92进入一号压力匹配器28与来自汽轮机中压缸3的排汽进行匹配后,形成工业蒸汽用户所需的工业蒸汽对外供热。同时,汽轮机中压缸3不再输出采暖抽汽与工业抽汽来满足居民采暖所需的采暖蒸汽与工业蒸汽用户所需的工业蒸汽。
因此,基于能量梯级利用原理,合理设计熔盐储能装置中高温熔盐-低温蒸汽换热机构的各类换热器的连接方式,降低了熔盐换热过程温差,实现了高温熔盐热能的梯级利用,既提升了熔盐储能装置放热过程的运行高效性,又提高了热电联产机组参与电力调峰需提升输出电负荷时满足不同蒸汽参数需求的供热安全可靠性。
所述供热设备包括热网首站30、减温减压装置27、一号压力匹配器28、二号压力匹配器29、一号减压装置79和二号减压装置80。
具体地,汽轮机中压缸3的排汽口还通过采暖抽汽管81同时与采暖蒸汽支管95的进汽端和一号压力匹配器28的低压进汽口连接,且在采暖抽汽管81上安装有四号阀门34,在采暖蒸汽支管95上安装有四十四号阀门74,在一号压力匹配器28的低压进汽口安装有四十三号阀门73,采暖蒸汽支管95的出汽端与热网首站30的进汽口连接,高压蒸汽过热器21的出汽口通过第四蒸汽支管92与一号压力匹配器28的高压进汽口连接,且在第四蒸汽支管92上安装有三十九号阀门69,一号压力匹配器28的中压出汽口与工业供汽管86连接,且在一号压力匹配器28的中压出汽口安装有四十二号阀门72,高压蒸汽过热器21的出汽口还通过第五蒸汽支管93与工业供汽管86连接,且在第五蒸汽支管93上沿着蒸汽流动方向依次安装有四十号阀门70、减温减压装置27和四十一号阀门71。
汽轮机低压缸4的排汽口还通过冷凝排汽管82与二号压力匹配器29的低压进汽口连接,且在冷凝排汽管82上安装有四十五号阀门75,低压蒸汽过热器23的出汽口通过第二蒸汽支管90与二号压力匹配器29的高压进汽口连接,且在第二蒸汽支管90上安装有三十五号阀门65,二号压力匹配器29的中压出汽口与热网首站30的进汽口连接,且在二号压力匹配器29的中压出汽口安装有四十六号阀门76,低压蒸汽过热器23的出汽口还通过第一蒸汽支管89和第三蒸汽支管91分别与工业供汽管86和热网首站30的进汽口连接,且在第一蒸汽支管89上安装有三十四号阀门64,在第三蒸汽支管91上沿着蒸汽流动方向依次安装有三十六号阀门66、二号减压装置80与三十七号阀门67,汽轮机中压缸3的工业抽汽口通过工业抽汽管84与低压蒸汽冷却换热器16的进汽口连接,且在工业抽汽管84上安装有六号阀门36,低压蒸汽冷却换热器16的出汽口与工业供汽管86连接,高压蒸汽冷却换热器18的出汽口通过冷再旁路管94与工业供汽管86连接,且在冷再旁路管94上沿着蒸汽流动方向依次安装有四十七号阀门77、一号减压装置79和四十八号阀门78。
本发明实施例中还提供了一种用于多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统的方法,包括如下步骤:
步骤一:判断所述系统是否参与电力调峰。
步骤二:若所述系统参与电力调峰,则判断是否需要降低或增加上网电负荷。
步骤三:若需要降低上网电负荷,则电站锅炉1产生的热再蒸汽其中部分用于驱动汽轮机组做功并发电,并且还利用电站锅炉1的高温烟气和热再蒸汽加热低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的熔盐进行储热。
可以理解的是,一方面利用电站锅炉1的高温烟气加热熔盐进行储热,以减少电站锅炉1输送至汽轮机组做功的主蒸汽流量和热再蒸汽流量,另一方面利用电站锅炉1输出的热再蒸汽加热熔盐进行储热,以进一步减少电站锅炉1输送至汽轮机组做功的热再蒸汽流量,从而降低发电机5输出的电负荷,由此来满足机组参与电力调峰且需要降低上网电负荷的要求。
具体地,打开相对应的阀门,来自电站锅炉1的热再蒸汽通过热再抽汽管83进入高压蒸汽冷却换热器18进行第一级降温后分成两路蒸汽,其中一路蒸汽直接进入蒸汽冷凝换热器17进行冷凝换热后形成蒸汽疏水,然后输送至除氧器9,另外一路蒸汽经过一号减压装置79进行减压后输送至工业供汽管86对外供出,来满足工业蒸汽用户的用汽需求。
而来自低温熔盐储罐13的低温熔盐,首先由低温熔盐泵15驱动同时进入低压蒸汽冷却换热器16与蒸汽冷凝换热器17,分别被来自汽轮机中压缸3的工业抽汽与来自高压蒸汽冷却换热器18的高压蒸汽进行第一级加热,然后进行汇合并通过熔盐旁路管88同时进入高压蒸汽冷却换热器18与烟气熔盐换热器19,分别被来自电站锅炉1的高温烟气与来自电站锅炉1的热再蒸汽进行第二级加热后形成高温熔盐,最后进行汇合并输送至高温熔盐储罐14进行储热。
同时,汽轮机中压缸3输出的采暖抽汽通过采暖抽汽管81输送至热网首站30对外供热,来满足居民用户的采暖需求,汽轮机中压缸3输出的工业抽汽经过低压蒸汽冷却换热器16降温后与高压蒸汽冷却换热器18输出的高压蒸汽经过一号减压装置79减压后,同时由工业供汽管86对外供热,来满足工业蒸汽用户的用汽需求。
需要说明的是,在保证外界居民采暖与工业用汽所需蒸汽的同时,优先选择降低热电联产机组运行负荷来满足电力调峰要求,其次选择利用电站锅炉1的高温烟气加热熔盐进行储热来满足电力调峰要求,最后选择利用电站锅炉1输出的热再蒸汽加热熔盐进行储热来满足电力调峰要求。
步骤四:若需要增加上网电负荷,则利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽供给居民采暖、工业蒸汽用户以及对外供热,并利用所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽供给工业蒸汽用户以及对外供热。
在为工业蒸汽用户进行供热时,优先直接利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽为工业蒸汽用户供热,其次利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽经过减温减压后为工业蒸汽用户供热,最后利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽与汽轮机中压缸3的排汽进行匹配后形成所需参数蒸汽来为工业蒸汽用户供热;在为居民采暖进行供热时,优先利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽与汽轮机低压缸4的排汽进行匹配后形成所需参数蒸汽来为居民采暖供热,其次利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽经过减压后为居民采暖供热,最后直接利用汽轮机中压缸3的排汽为居民采暖供热。
可以理解的是,一方面利用熔盐储能装置放热所产生的中压蒸汽与高压蒸汽,来替代汽轮机中压缸3的采暖抽汽与工业抽汽对外供热,另一方面利用熔盐储能装置输出的中压蒸汽匹配汽轮机低压缸4的排汽来形成居民采暖所需的采暖蒸汽,替代汽轮机中压缸3的采暖抽汽对外供热,利用熔盐储能装置输出的高压蒸汽匹配汽轮机中压缸3的排汽来形成工业蒸汽用户所需的工业蒸汽,替代汽轮机中压缸3的工业抽汽对外供热,由此来满足机组参与电力调峰且需要增加上网电负荷的要求。
具体地,打开相对应的阀门,来自除氧器9的给水通过给水旁路管87分别进入低压蒸汽发生器24与高压蒸汽发生器22被加热后产生两种参数的蒸汽,然后再分别进入低压蒸汽过热器23与高压蒸汽过热器21进一步加热后形成过热的中压蒸汽与高压蒸汽。其中,低压蒸汽过热器23输出的中压蒸汽可以通过第一蒸汽支管89直接输送至工业供汽管86对外供热;也可以经过二号减压装置80减压后输送至热网首站30对外供热;还可以通过第二蒸汽支管90进入二号压力匹配器29与来自汽轮机低压缸4的排汽进行匹配后,形成居民采暖所需的采暖蒸汽对外供热。
高压蒸汽过热器21输出的高压蒸汽可以通过减温减压装置27进行减温减压后输送至工业供汽管86对外供热,也可以通过第四蒸汽支管92进入一号压力匹配器28与来自汽轮机中压缸3的排汽进行匹配后,形成工业蒸汽用户所需的工业蒸汽对外供热。
同时,汽轮机中压缸3不再输出采暖抽汽与工业抽汽来满足居民采暖所需的采暖蒸汽与工业蒸汽用户所需的工业蒸汽。
需要说明的是,优先选择增加热电联产机组运行负荷来满足电力调峰要求,其次选择利用熔盐储能装置放热所产生的中压蒸汽与高压蒸汽替代汽轮机中压缸3的工业抽汽对外供热,来减少汽轮机组的工业抽汽流量,以进一步增加热电联产机组运行负荷来满足电力调峰要求,以及选择利用熔盐储能装置放热所产生的中压蒸汽替代汽轮机中压缸3的采暖抽汽对外供热,来减少汽轮机组的采暖抽汽流量,以进一步增加热电联产机组运行负荷来满足电力调峰要求。
因此,在热电联产机组参与电力调峰且需求增加上网电负荷时,基于“温度对口、梯级利用”原则,合理设计了不同参数蒸汽的梯级匹配来产生对外供热所需的不同参数蒸汽,既实现蒸汽能的高效利用,又减少了汽轮机组乏汽余热损失,极大提升了热电联产机组的能效水平。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统,其特征在于,包括:热电联产机组、熔盐储能装置、供热设备以及工业供汽管,所述热电联产机组包括汽轮机组、除氧器、电站锅炉、再热器以及过热器,所述电站锅炉内沿烟气流动方向依次布置有所述过热器和所述再热器,所述过热器的主出汽口与所述汽轮机组的进汽口连接,所述电站锅炉与所述汽轮机组连接并用于做功发电,所述供热设备包括热网首站;
所述熔盐储能装置包括用于对高温熔盐进行梯级放热的高温熔盐-低温蒸汽换热机构,以及用于梯级加热低温熔盐进行储热的低温熔盐-高温蒸汽换热机构,所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构设置于所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的熔盐进口和熔盐出口之间;
其中,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构中的熔盐管路内介质与蒸汽管路内介质流向相反,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的蒸汽出口与所述工业供汽管连接,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的蒸汽出口还与所述热网首站连接;
所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的熔盐管路内介质与蒸汽管路内介质流向相反,所述电站锅炉的高温烟气用于加热所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的熔盐,所述再热器的热再蒸汽出口与所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的进汽口连接,所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的蒸汽出口与所述工业供汽管连接;
所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构包括低压蒸汽冷却换热器、蒸汽冷凝换热器、烟气熔盐换热器、热再抽汽管、工业抽汽管、熔盐旁路管以及高压蒸汽冷却换热器,
所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的熔盐出口分别与所述低压蒸汽冷却换热器和所述蒸汽冷凝换热器的熔盐进口连接,所述低压蒸汽冷却换热器的熔盐出口和所述蒸汽冷凝换热器的熔盐出口均通过熔盐旁路管同时与所述高压蒸汽冷却换热器的熔盐进口和所述烟气熔盐换热器的熔盐进口连接,所述高压蒸汽冷却换热器的熔盐出口和所述烟气熔盐换热器的熔盐出口均与所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构的熔盐进口连接;
所述烟气熔盐换热器安装于所述电站锅炉内,且所述烟气熔盐换热器设置于所述过热器和所述再热器之间,所述再热器的热再蒸汽出口与所述高压蒸汽冷却换热器的进汽口连接,所述高压蒸汽冷却换热器的出汽口与所述蒸汽冷凝换热器的进汽口连接,所述蒸汽冷凝换热器的疏水口与所述除氧器的进水口连接,所述汽轮机组的工业抽汽口通过所述工业抽汽管与所述低压蒸汽冷却换热器的进汽口连接,所述低压蒸汽冷却换热器的出汽口与所述工业供汽管连接。
2.如权利要求1所述的多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统,其特征在于,所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构还包括冷再旁路管以及一号减压装置,所述高压蒸汽冷却换热器的出汽口通过所述冷再旁路管与所述工业供汽管连接,所述冷再旁路管上安装有所述一号减压装置。
3.如权利要求1所述的多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统,其特征在于,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构包括低温熔盐储罐、高温熔盐储罐、低温熔盐泵、高温熔盐泵、高压蒸汽过热器、高压蒸汽发生器、低压蒸汽过热器、低压蒸汽发生器、一号给水泵、二号给水泵、第一蒸汽支管、第二蒸汽支管、第三蒸汽支管、第四蒸汽支管和第五蒸汽支管,
所述高温熔盐储罐的熔盐进口与所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的熔盐出口连接,所述高温熔盐储罐的熔盐出口与所述高压蒸汽过热器的熔盐进口连接,且所述高温熔盐储罐的熔盐出口安装有所述高温熔盐泵,所述高压蒸汽过热器的熔盐出口分别与所述高压蒸汽发生器和所述低压蒸汽过热器的熔盐进口连接,所述高压蒸汽发生器的熔盐出口和所述低压蒸汽过热器的熔盐出口均与所述低压蒸汽发生器的熔盐进口连接,所述低温熔盐储罐的熔盐进口与所述低压蒸汽发生器的熔盐出口连接,所述低温熔盐储罐的熔盐出口与所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的熔盐进口连接,且所述低温熔盐储罐的熔盐出口安装有所述低温熔盐泵;
所述除氧器的出水口分别与所述高压蒸汽发生器和所述低压蒸汽发生器的进水口连接,所述高压蒸汽发生器的进水口安装有所述二号给水泵,所述低压蒸汽发生器的进水口安装有所述一号给水泵,所述低压蒸汽发生器的出汽口与所述低压蒸汽过热器的进汽口连接,所述低压蒸汽过热器的出汽口分别与所述第一蒸汽支管、所述第二蒸汽支管和所述第三蒸汽支管连接,所述第二蒸汽支管和所述第三蒸汽支管均与所述热网首站的进汽口连接,所述第一蒸汽支管与所述工业供汽管连接;所述高压蒸汽发生器的出汽口与所述高压蒸汽过热器的进汽口连接,所述高压蒸汽过热器的出汽口通过所述第四蒸汽支管与所述工业供汽管连接,所述高压蒸汽过热器的出汽口还通过所述第五蒸汽支管与所述工业供汽管连接。
4.如权利要求1所述的多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统,其特征在于,所述供热设备还包括减温减压装置、一号压力匹配器、二号压力匹配器、一号减压装置和二号减压装置,所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构包括高压蒸汽过热器和低压蒸汽过热器,
所述高压蒸汽过热器的出汽口与所述一号压力匹配器的高压进汽口连接,所述一号压力匹配器的中压出汽口与所述工业供汽管连接;所述低压蒸汽过热器的出汽口与所述二号压力匹配器的高压进汽口连接,所述二号压力匹配器的中压出汽口与所述热网首站的进汽口连接;所述高压蒸汽过热器的出汽口还通过所述减温减压装置与所述工业供汽管连接;所述低压蒸汽过热器的出汽口还通过所述二号减压装置与所述热网首站连接;所述高压蒸汽冷却换热器的出汽口通过所述一号减压装置与所述工业供汽管连接。
5.如权利要求1所述的多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统,其特征在于,所述汽轮机组包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸以及发电机,所述热电联产机组还包括凝汽器、凝结水泵、低压回热加热器、锅炉给水泵、中压回热加热器以及高压回热加热器,所述供热设备还包括一号压力匹配器和二号压力匹配器,
所述过热器的主出汽口与所述汽轮机高压缸的进汽口连接,所述汽轮机高压缸的排汽口分别与所述再热器的冷再进汽口和所述高压回热加热器的进汽口连接,所述再热器的热再出汽口与所述汽轮机中压缸的进汽口连接,所述汽轮机中压缸的回热抽汽口与所述中压回热加热器的进汽口连接,所述汽轮机中压缸的工业抽汽口与工业抽汽管连接,所述工业抽汽管与所述低温熔盐-高温蒸汽换热机构的进汽口连接;
所述汽轮机中压缸的排汽口分别与所述除氧器的进汽口和所述汽轮机低压缸的进汽口连接,所述汽轮机中压缸的排汽口还通过采暖抽汽管分别与所述热网首站的进汽口和所述一号压力匹配器的低压进汽口连接,所述汽轮机低压缸的回热抽汽口与所述低压回热加热器的进汽口连接,所述汽轮机低压缸的排汽口与所述凝汽器的进汽口连接,所述汽轮机低压缸的排汽口还通过冷凝排汽管与所述二号压力匹配器的低压进汽口连接,所述凝汽器的凝结水出口依次连接有所述凝结水泵、所述低压回热加热器、所述除氧器、所述锅炉给水泵、所述中压回热加热器和所述高压回热加热器,所述高压回热加热器的出水口与所述电站锅炉的给水进口连接,所述汽轮机高压缸、所述汽轮机中压缸与所述汽轮机低压缸同轴连接且同时做功驱动所述发电机进行发电。
6.一种根据权利要求1-5任意一项所述的用于多热源加热熔盐储能的热电联产调峰系统的方法,其特征在于,包括如下步骤:
判断所述系统是否参与电力调峰;
若所述系统参与电力调峰,则判断是否需要降低或增加上网电负荷;
若需要降低上网电负荷,则电站锅炉产生的热再蒸汽其中部分用于驱动汽轮机组做功并发电,并且还利用电站锅炉的高温烟气和热再蒸汽加热低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的熔盐进行储热;
若需要增加上网电负荷,则利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽供给居民采暖、工业蒸汽用户以及对外供热,并利用所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽供给工业蒸汽用户以及对外供热。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,若需要降低上网电负荷,则还利用电站锅炉的高温烟气和热再蒸汽加热低温熔盐-高温蒸汽换热机构中的熔盐进行储热,具体步骤如下:
来自电站锅炉的热再蒸汽进入高压蒸汽冷却换热器进行第一级降温后分成两路蒸汽,其中一路蒸汽直接进入蒸汽冷凝换热器进行冷凝换热后形成蒸汽疏水,然后输送至除氧器,另外一路蒸汽经过减压后输送至工业供汽管对外供出;
将所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构输出的低温熔盐分别通入低压蒸汽冷却换热器与蒸汽冷凝换热器中进行第一级加热,将经过第一级加热后的熔盐汇合,然后将所述熔盐再通入高压蒸汽冷却换热器与烟气熔盐换热器利用热再蒸汽和高温烟气进行第二级加热,得到高温熔盐,将所述高温熔盐汇合并输送至所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构内进行储热。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,若需要增加上网电负荷,则利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽供给居民采暖、工业蒸汽用户以及对外供热,并利用所述高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽供给工业蒸汽用户以及对外供热,具体步骤如下:
除氧器的给水分别进入低压蒸汽发生器和高压蒸汽发生器进行加热,得到两种参数的蒸汽,所述低压蒸汽发生器输出的蒸汽进入低压蒸汽过热器进一步加热,得到中压蒸汽,所述中压蒸汽其中一路输送至工业供汽管对外供热,另一路经过二号减压装置减压后输送至热网首站对外供热,再一路进入二号压力匹配器与汽轮机低压缸的排汽进行匹配后,形成居民采暖所需的采暖蒸汽对外供热;
所述高压蒸汽发生器输出的蒸汽进入高压蒸汽过热器进一步加热,得到高压蒸汽,所述高压蒸汽其中一路通过减温减压装置进行减温减压后输送至所述工业供汽管对外供热,另一路进入一号压力匹配器与汽轮机中压缸的排汽进行匹配后,形成工业蒸汽用户所需的工业蒸汽对外供热。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于:
在为工业蒸汽用户进行供热时,优先直接利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽为工业蒸汽用户供热,其次利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽经过减温减压后为工业蒸汽用户供热,最后利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的高压蒸汽与汽轮机中压缸的排汽进行匹配后形成所需参数蒸汽来为工业蒸汽用户供热;
在为居民采暖进行供热时,优先利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽与汽轮机低压缸的排汽进行匹配后形成所需参数蒸汽来为居民采暖供热,其次利用高温熔盐-低温蒸汽换热机构放热产生的中压蒸汽经过减压后为居民采暖供热,最后直接利用汽轮机中压缸的排汽为居民采暖供热。
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