[發明專利]一種用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統及運行方法

在審

• 申請號: 201610340023.6
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN107401769A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 孫士恩;田亞;常浩;高新勇
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F01K17/02
• 代理公司: 浙江英普律師事務所33238
• 代理人: 陳俊志,王炎軍

1.一種用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統，其特征在于：所述的用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統包括：鍋爐、汽輪機、供熱管道、蓄熱裝置與熱用戶；

所述的鍋爐、汽輪機、供熱管道、蓄熱裝置與熱用戶依次相連；

所述的蓄熱裝置包括直接蓄熱裝置與間接蓄熱裝置。

2.根據權利要求1所述的用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統，其特征在于：所述的間接蓄熱介質為水、蒸汽、導熱油或者相變蓄熱材料。

3.根據權利要求1所述的用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統，其特征在于：所述的蓄熱裝置為直接蓄熱裝置時，所述的直接蓄熱裝置直接與供熱管道相連；所述的蓄熱裝置為間接蓄熱裝置時，所述的間接蓄熱裝置通過間接換熱設備與供熱管道相連。

4.根據權利要求1所述的用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統，其特征在于：所述的熱用戶包括工業用戶或者居民采暖用戶。

5.一種用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統運行方法，其特征在于該運行方法包括如下過程：

鍋爐存在最小穩燃負荷A_min，對應汽輪機的臨界最小輸出電負荷P_min，臨界、臨界最大抽汽負荷W_max，臨界和臨界最大輸出電負荷P_max，臨界、臨界最小抽汽負荷W_min，臨界；

熱用戶所需熱負荷Q，汽輪機的抽汽負荷W_j，蓄熱裝置的蓄放熱量M，電網要求的電負荷R；

當火電廠參與電網調峰時，在鍋爐處于最小穩燃負荷A_min情況下，火電廠是進行深度調峰，火電廠所能達到的最大調峰潛力為R＝P_min，臨界，此時，若W_max，臨界>Q，則可利用蓄熱裝置進行蓄熱；若W_max，臨界<Q，則可利用蓄熱裝置(4)進行放熱；

當火電廠參與調峰時電網需求電負荷只需滿足R≤P_max，臨界，此時，若W_min，臨界<Q<W_max，臨界，一是只需利用通過調節汽輪機的抽汽量，使得抽汽負荷W_j滿足熱用戶熱負荷Q的需求；二是根據蓄熱裝置的蓄放熱需求，增大或減少抽汽負荷W_j時，可對蓄熱裝置進行蓄放熱；

當電網要求的電負荷R>P_min，臨界時，所述鍋爐此時的蒸汽蒸發量假定為A_j，對應汽輪機的最大輸出電負荷P_j，max、最小抽汽負荷W_j，min和最小輸出電負荷P_j，min、最大抽汽負荷W_j，max；

若W_j，max>Q>W_j，min，一是只需利用通過調節汽輪機的抽汽量，使得抽汽負荷W_j滿足熱用戶熱負荷Q的需求，二是根據蓄熱裝置的蓄放熱需求，增大抽汽負荷W_j時，可對蓄熱裝置進行蓄熱，減少抽汽負荷W_j時，可對蓄熱裝置進行放熱，三是調節鍋爐的蒸汽蒸發量，同時通過蓄熱裝置的蓄放熱與調節汽輪機的抽汽量，從而調節對外熱負荷和電負荷；若Q<W_j，min，則利用蓄熱裝置進行蓄熱；若W_j，max<Q，一是利用蓄熱裝置進行放熱，二是增加鍋爐的蒸汽蒸發量，同時通過蓄熱裝置的蓄放熱與調節汽輪機的抽汽量，從而調節對外熱負荷和電負荷。

6.根據權利要求5所述的用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統運行方法，其特征在于：所述的蓄熱裝置尺寸的設計原則是：蓄熱裝置的最大蓄放熱量為M_max，根據每天的熱負荷波動曲線圖繪制出臨界線，熱負荷的峰值面積負荷為W_g，熱負荷的谷值面積負荷為W_d，其中W_g＝W_d；選取熱負荷波動最大的一天為設計參考，也就是當天熱負荷的峰值和谷值為最大值W_g，max、W_d，max，可得，M_max≥W_g，max＝W_d，max。

7.根據權利要求5所述的用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統運行方法，其特征在于：所述的臨界最大抽汽負荷和臨界最小抽汽負荷是指鍋爐在最小穩燃負荷下，對應汽輪機最大抽汽量和最小抽汽量分別所能對外供熱的負荷。