CN215595787U - 一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统 - Google Patents

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CN215595787U CN202122037316.6U CN202122037316U CN215595787U CN 215595787 U CN215595787 U CN 215595787U CN 202122037316 U CN202122037316 U CN 202122037316U CN 215595787 U CN215595787 U CN 215595787U
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鹿院卫
陈晓彤
魏海姣
吴玉庭
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Abstract

本实用新型公开了一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，包括传统火力发电系统、风力光伏发电系统、储热系统、辅助发电系统和电网。当燃煤机组正常运行，及有稳定的风力光伏发电接入电网时，所述传统火力发电系统与所述风力光伏发电系统工作；当燃煤机组降负荷调峰运行时，所述传统火力发电系统与所述储热系统工作；当风速和光照的影响产出的“垃圾电”无法进入电网时，所述风力光伏发电系统与所述储热系统工作；当燃煤机组升负荷时，传所述传统火力发电系统与所述辅助发电系统工作。该种运行模式既可以实现燃煤机组降负荷调峰需求，又能实现弃风弃光电量的消纳，还能增加用电高峰期机组功率，具有良好的调节性能。

Description

一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统
技术领域
本实用新型涉及一种燃煤机组调峰的改造方案，尤其是一种能够实现燃煤机组消纳弃风弃光的一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统。
背景技术
我国电网昼夜负荷变化巨大，用电高峰期时常需要限制部分企业用电，而用电低谷时需要部分参与调峰的发电机组深度降负荷。利用储热技术将机组降负荷调峰时多余的发电量以热能的形式储存起来，并利用储存的热量于升负荷调峰时加热蒸汽，增加产电，不仅能够提升机组运行的灵活性，起到快速调峰调频的作用，还能够实现能源的综合利用。
同时，我国存在大量的弃风弃光问题，受不稳定可再生能源的影响使风力光伏发电机产生大量不能上网的“垃圾电”，若将这些弃风弃光电量以热能形式储存，并在用电高峰期释热放，增加机组发电功率，实现了“垃圾电”的合理利用并且能够解决风光资源就地消纳的问题。
综合燃煤机组深度调峰和弃风弃光问题，本实用新型提出了一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，利用降负荷调峰时所发电量和弃风弃光能源对储热装置内储热介质进行加热，并在升负荷时加热给水产生蒸汽，推动辅助汽轮做功并发电，增加机组发电功率，实现了风力和光伏发电与燃煤机组耦合灵活性运行。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种风电光电火电耦合发电消纳弃风弃光快速调峰运行的改造方案，利用储热技术将降负荷调峰时所发电量和弃风弃光能源以热能的形式储存，并于升负荷时加热给水产生蒸汽，推动辅助汽轮做功并发电，增加机组发电功率，实现燃煤机组降负荷调峰需求，同时，又能实现弃风弃光电量的消纳。
本实用新型的技术解决方案是：
一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于，包括：传统火力发电系统1、风力光伏发电系统2、储热系统3、辅助发电系统4和电网5。传统火力发电系统1与风力光伏发电系统2分别与电网5连接，并且传统火力发电系统1与风力光伏发电系统2均与所述储热系统3连接，所述的辅助发电系统4与电网5连接；风力光伏发电系统2与辅助发电系统4均与储热系统3连接，所述的储热系统3与传统火力发电系统1交互连接。
所述传统火力发电系统1包括：锅炉11、汽轮机12、发电机13、凝汽器14、给水泵15、汽包16和第一电开关17；所述汽包16安装与所述锅炉11外侧，所述汽包16出口连接过热器并与所述汽轮机12入口连接，所述汽轮机12出口与凝汽器14、给水泵15和所述汽包16依次连接；所述汽轮机12与所述发电机13轴连接；所述发电机13与所述电网5连接；
所述汽包16还与所述辅助发电系统4连接；
所述发电机13还通过所述第一电开关17与所述储热系统3连接。
所述风力光伏发电系统2包括：光伏发电组件21、第二电开关22、第三电开关23、风力发电机组24、第四电开关25和第五电开关26；所述光伏发电组件21通过所述第二电开关22与所述电网5连接；所述风力发电机组24通过所述第四电开关25与所述电网5连接；
所述光伏发电组件21还通过所述第三电开关23与所述储热系统3连接；所述风力发电机组24还通过所述第五电开关26与所述储热系统3连接。
所述储热系统3包括：电加热器31、低温泵32、低温储罐33和高温储罐34；所述低温储罐33出口依次与所述低温泵32、所述电加热器31和所述高温储罐34连接；
所述电加热器31分别与所述传统火力发电系统1和所述风力光伏发电系统2相连。
所述辅助发电系统4包括：高温泵41、辅助给水泵42、蒸汽过热器43、辅助汽轮机44和辅助发电机45；所述汽包16水侧出口与所述辅助给水泵42、所述蒸汽过热器43、所述辅助汽轮机44和所述汽包16首尾依次连接；所述高温储罐34出口与所述高温泵41、所述蒸汽过热器43和所述低温储罐33依次相连；所述辅助汽轮机44和所述辅助发电机45轴连接，所述辅助发电机45与所述电网5连接。
所选蓄热介质为熔盐，其工作温度范围为300-800℃。
所述风力发电机组24为多台设置，所述光伏发电组件25为多组安装。
所述辅助汽轮机44入口蒸汽压力高于25MPa，所述辅助汽轮机44入口蒸汽温度高于700℃，所述辅助汽轮机44排汽压力等于所述汽包16运行压力，所述辅助汽轮机44排汽干度为0.92-0.97。
一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其使用方法在于：
当燃煤机组正常运行，及有稳定的风力光伏发电接入电网时，所述第一电开关17、所述第三电开关23和所述第五电开关26断开，所述第二电开关22和所述第四电开关25闭合，所述传统火力发电系统1与所述风力光伏发电系统2工作；
当燃煤机组降负荷调峰运行时，所述第一电开关17闭合，所述传统火力发电系统1与所述储热系统3工作；
当风速和光照的影响产出的“垃圾电”无法进入电网时，所述第三电开关23和所述第五电开关26闭合，所述第二电开关22和所述第四电开关25断开，所述风力光伏发电系统2与所述储热系统3工作；
当燃煤机组升负荷时，传所述传统火力发电系统1与所述辅助发电系统4工作。
本实用新型的有益效果在于：
利用储热技术将降负荷调峰时所发电量和弃风弃光能源以热能的形式储存，并于升负荷时加热给水产生蒸汽，推动辅助汽轮做功并发电，增加机组发电功率，实现燃煤机组降负荷调峰需求的同时，又能实现弃风弃光电量的消纳。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统的流程示意图；
图2为本实用新型传统火力发电系统与风力光伏发电系统流程示意图；
图3为本实用新型降负荷储热运行流程示意图；
图4为本实用新型消纳弃风弃光流程示意图；
图5为本实用新型升负荷增加机组进网功率流程示意流程图；
主要原件符号说明：传统火力发电系统1、风力光伏发电系统2、储热系统3、辅助发电系统4、电网5、锅炉11、汽轮机12、发电机13、凝汽器14、给水泵15、汽包16、第一电开关17、光伏发电组件21、第二电开关22、第三电开关23、风力发电机组24、第四电开关25、第五电开关26、电加热器31、低温泵32、低温储罐33、高温储罐34、高温泵41、辅助给水泵42、蒸汽过热器43、辅助汽轮机44、辅助发电机45。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于，包括：传统火力发电系统1、风力光伏发电系统2、储热系统3、辅助发电系统4和电网5。
所述传统火力发电系统1包括：锅炉11、汽轮机12、发电机13、凝汽器14、给水泵15、汽包16和第一电开关17；所述汽包16安装与所述锅炉11外侧，所述汽包16出口连接过热器并与所述汽轮机12入口连接，所述汽轮机12出口与凝汽器14、给水泵15和所述汽包16依次连接；所述汽轮机12与所述发电机13轴连接；所述发电机13与所述电网5连接；
所述汽包16还与所述辅助发电系统4连接；
所述发电机13还通过所述第一电开关17与所述储热系统3连接。
所述风力光伏发电系统2包括：光伏发电组件21、第二电开关22、第三电开关23、风力发电机组24、第四电开关25和第五电开关26；所述光伏发电组件21通过所述第二电开关22与所述电网5连接；所述风力发电机组24通过所述第四电开关25与所述电网5连接；
所述光伏发电组件21还通过所述第三电开关23与所述储热系统3连接；所述风力发电机组24还通过所述第五电开关26与所述储热系统3连接。
所述储热系统3包括：电加热器31、低温泵32、低温储罐33和高温储罐34；所述低温储罐33出口依次与所述低温泵32、所述电加热器31和所述高温储罐34连接；
所述电加热器31分别与所述传统火力发电系统1和所述风力光伏发电系统2相连。
所述辅助发电系统4包括：高温泵41、辅助给水泵42、蒸汽过热器43、辅助汽轮机44和辅助发电机45；所述汽包16水侧出口与所述辅助给水泵42、所述蒸汽过热器43、所述辅助汽轮机44和所述汽包16首尾依次连接；所述高温储罐34出口与所述高温泵41、所述蒸汽过热器43和所述低温储罐33依次相连；所述辅助汽轮机44和所述辅助发电机45轴连接，所述辅助发电机45与所述电网5连接。
所选蓄热介质为熔盐，其工作温度范围为300-800℃。
所述风力发电机组24为多台设置，所述光伏发电组件25为多组安装。
所述辅助汽轮机44入口蒸汽压力为25.5MPa，所述辅助汽轮机44入口蒸汽温度为700℃，所述辅助汽轮机44排汽压力等于所述汽包16运行压力，所述辅助汽轮机44排汽干度为0.92-0.97。
一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其使用方法在于：
如图2所示，当燃煤机组正常运行，及有稳定的风力光伏发电接入电网时，所述第一电开关17、所述第三电开关23和所述第五电开关26断开，所述第二电开关22和所述第四电开关25闭合，所述传统火力发电系统1与所述风力光伏发电系统2工作；
如图3所示，当燃煤机组降负荷调峰运行时，所述第一电开关17闭合，所述传统火力发电系统1与所述储热系统3工作；
如图4所示，当风速和光照的影响产出的“垃圾电”无法进入电网时，所述第三电开关23和所述第五电开关26闭合，所述第二电开关22和所述第四电开关25断开，所述风力光伏发电系统2与所述储热系统3工作；
如图5所示，当燃煤机组升负荷时，传所述传统火力发电系统1与所述辅助发电系统4工作。
以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆属于本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (8)

1.一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于，包括：传统火力发电系统(1)、风力光伏发电系统(2)、储热系统(3)、辅助发电系统(4)和电网(5)；传统火力发电系统(1)与风力光伏发电系统(2)分别与电网(5)连接，并且传统火力发电系统(1)与风力光伏发电系统(2)均与储热系统(3)连接，所述的辅助发电系统(4)与电网(5)连接；风力光伏发电系统(2)与辅助发电系统(4)均与储热系统(3)连接，所述的储热系统(3)与传统火力发电系统(1)交互连接；
所述传统火力发电系统(1)包括：锅炉(11)、汽轮机(12)、发电机(13)、凝汽器(14)、给水泵(15)、汽包(16)和第一电开关(17)；所述汽包(16)安装于所述锅炉(11)外侧，所述汽包(16)出口连接过热器并与所述汽轮机(12)入口连接，所述汽轮机(12)出口与凝汽器(14)、给水泵(15)和所述汽包(16)依次连接；所述汽轮机(12)与所述发电机(13)轴连接；所述发电机(13)与所述电网(5)连接；
所述风力光伏发电系统(2)包括：光伏发电组件(21)、第二电开关(22)、第三电开关(23)、风力发电机组(24)、第四电开关(25)和第五电开关(26)；所述光伏发电组件(21)通过所述第二电开关(22)与所述电网(5)连接；所述风力发电机组(24)通过所述第四电开关(25)与所述电网(5)连接；所述储热系统(3)包括：电加热器(31)、低温泵(32)、低温储罐(33)和高温储罐(34)；所述低温储罐(33)出口依次与所述低温泵(32)、所述电加热器(31)和所述高温储罐(34)连接。
2.根据权利要求1所述的一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于，所述汽包(16)还与所述辅助发电系统(4)连接。
3.根据权利要求2所述的一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于，所述发电机(13)还通过所述第一电开关(17)与所述储热系统(3)连接。
4.根据权利要求1所述的一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于，
所述光伏发电组件(21)还通过所述第三电开关(23)与所述储热系统(3)连接；所述风力发电机组(24)还通过所述第五电开关(26)与所述储热系统(3)连接。
5.根据权利要求1所述的一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于，所述电加热器(31)分别与所述传统火力发电系统(1)和所述风力光伏发电系统(2)相连。
6.根据权利要求1所述的一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于，所述辅助发电系统(4)包括：高温泵(41)、辅助给水泵(42)、蒸汽过热器(43)、辅助汽轮机(44)和辅助发电机(45)；所述汽包(16)水侧出口与所述辅助给水泵(42)、所述蒸汽过热器(43)、所述辅助汽轮机(44)和所述汽包(16)首尾依次连接；所述高温储罐(34)出口与所述高温泵(41)、所述蒸汽过热器(43)和所述低温储罐(33)依次相连；所述辅助汽轮机(44)和所述辅助发电机(45)轴连接，所述辅助发电机(45)与所述电网(5)连接。
7.根据权利要求1所述的一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于：储热系统(3)中所选蓄热介质为熔盐。
8.根据权利要求1所述的一种消纳弃风弃光辅助燃煤机组快速调峰系统，其特征在于：所述风力发电机组(24)为多台设置，所述光伏发电组件(25)为多组安装。
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