[發明專利]用于熱電聯產機組雙負荷調峰的供熱系統及智能控制方法

有效

• 申請號: 201610335241.0
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN105863758B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 高新勇;孫士恩;陳菁;鄭立軍;馮亦武;俞聰;何曉紅;龐建鋒;馬光耀;王偉;洪純珩
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: F01K17/00
• 分類號: F01K17/00;F01K17/02;F01K23/02;F24D11/00
• 代理公司: 浙江英普律師事務所33238
• 代理人: 陳俊志

技術領域

本發明涉及一種能源調控系統及方法，特別是一種用于熱電聯產機組雙負荷調峰的供熱系統及智能控制方法。

背景技術

目前，我國政策逐漸重視新能源的推廣，降低火電機組的比例。截止2012年底，我國已有44.8GW的風電裝機容量。但是風電具有很強的隨機性、間歇性、不可控性及反調峰特性，這就逐漸增大了火電機組進行電網調峰的難度。為了能有效的消納新能源資源，國家逐漸加大了火電機組調峰的政策性要求，如國家能源局東北監管局關于印發《東北電力調峰輔助服務市場監管辦法(試行)》及其補充規定要求：(1)提升清潔能源消納空間：發揮市場在資源配置中的決定性作用，通過經濟手段調動并網發電機組的調峰潛力，進一步提升清潔能源的消納空間；(2)實現調峰與供熱的匹配：發電企業參與調峰輔助市場要以確保供熱安全和電力安全為前提，不得以參與調峰輔助服務市場為由，影響居民供熱質量。同時規定“階梯式”補償機制，根據調峰率分三檔補償價格，即第一檔：48％<火電廠調峰率≤55％，補償價為0.4元/kWh；第二檔：55％<火電廠調峰率≤60％，補償價為0.4～0.6元/kWh；第三檔：火電廠調峰率>60％，補償價為0.6～0.8元/kWh。

由此可見，國家政策正逐步加大對火電機組調峰能力的補償力度；同時要求火電機組在進行電網調峰之時，一定要保證居民的供熱質量，這就進一步加大了火電機組調峰的難度。因此，如何有效的進行火電機組電力調峰，并對熱網負荷削峰填谷，從而保證供熱的品質，對火電廠來說，起到至關重要的作用。現有的調峰集中于單調峰，如中國專利CN1093791A公開了一種在電網低谷時間為蓄熱罐儲存熱量的調峰系統，但對于現有的抽汽供熱電廠，單調峰系統未在熱能和電能間進行關聯，在對電力調峰時供熱存在浪費或不足，從而需要提供一種即能夠保證供熱，又能充分利用熱能和電能的供熱系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種雙負荷調峰的供熱系統及智能控制方法，通過建立蒸汽蓄熱系統和電能蓄熱系統，在供電供汽的同時平衡電熱關系，使機組多余產能均以熱量形式保存，并在產能不足時通過合理方式進行熱能調配。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種用于熱電聯產機組雙負荷調峰的供熱系統，其結構包括遠程控制平臺、熱電機組系統、蒸汽蓄熱系統、電能蓄熱系統、熱網系統和電網；所述熱電機組系統包括相配合的汽輪機和發電機；所述蒸汽蓄熱系統包括汽水換熱器和第一熱水蓄熱罐；所述電能蓄熱系統包括熱水電加熱器和第二熱水蓄熱罐；所述熱網系統包括首站、一次網供熱管和熱用戶，所述一次網供熱管包括一次網回水管和一次網供水管；所述汽輪機通過首站連接一次網供熱管；所述汽輪機通過汽水換熱器連接第一熱水蓄熱罐，所述汽輪機和第一熱水蓄熱罐間設置有閥門；所述第一熱水蓄熱罐通過閥門連接一次網供熱管；所述發電機為電網供電且通過熱水電加熱器連接第二熱水蓄熱罐，所述發電機和熱水電加熱器間設置有電流與電壓調節器；所述第二熱水蓄熱罐通過閥門連接一次網供熱管；所述一次網供熱管連接熱用戶；所述遠程控制平臺連接并控制熱電機組系統、蒸汽蓄熱系統、電能蓄熱系統、熱網系統、電流與電壓調節器和所有所述閥門。通過蒸汽蓄熱系統和電能蓄熱系統進行雙負荷調峰，使熱電聯產機組所產的多余熱能和電能均能存儲，本系統可通過遠程控制平臺控制電流與電壓調節器和閥門，在熱能和電能的不同供給情況下實現蒸汽蓄熱系統和電能蓄熱系統的分別放熱和蓄熱操作，保證熱能的存儲和供應。

進一步地，所述第一熱水蓄熱罐包括第一上出口和第一下出口，所述第一上出口與一次網供水管和汽水換熱器連接；所述第一下出口與一次網回水管和汽水換熱器連接。該結構使第一熱水蓄熱罐直接接入一次網供熱管，簡化結構和減少熱量損失。

作為優選，所述汽輪機和汽水換熱器間、所述汽水換熱器和第一熱水蓄熱罐間、所述第一熱水蓄熱罐和一次網供水管間、所述第一熱水蓄熱罐和一次網回水管間均設有閥門。閥門的設置使蒸汽蓄熱系統能夠靈活完成蓄熱和放熱操作。

進一步地，所述第二熱水蓄熱罐包括第二上出口和第二下出口，所述第二上出口與一次網供水管和熱水電加熱器連接；所述第二下出口與一次網回水管和熱水電加熱器連接。該結構使第二熱水蓄熱罐直接接入一次網供熱管，簡化結構和減少熱量損失。

更進一步，所述熱水電加熱器和第二熱水蓄熱罐間、所述第二熱水蓄熱罐和一次網供水管間、所述第二熱水蓄熱罐和一次網回水管間均設有閥門。閥門的設置使電能蓄熱系統能夠靈活完成蓄熱和放熱操作。