[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

技術領域

本發明屬于供熱火電廠蓄熱調峰技術領域，具體涉及一種用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統及運行方法，尤其適用于進行供熱及電網調峰的火電廠。

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)》及其補充規定要求既要提升清潔能源消納空間，又要保證居民供熱質量。同時規定了“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，而又不影響居民供熱質量，對火電廠來說，起到至關重要的作用。

發明內容

基于上述情況，本發明克服現有技術中存在的上述不足，提出了一種設計合理，性能可靠，有利于實現機組電力調峰的用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統及運行方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：該種用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統及運行方法，它包括：鍋爐、汽輪機、供熱管道、蓄熱裝置和熱用戶，所述蓄熱裝置與供熱管道連接，所述蓄熱裝置為直接蓄熱裝置或間接蓄熱裝置，所述蓄熱裝置的蓄熱介質為水、蒸汽、導熱油或相變蓄熱材料，所述熱用戶為工業用戶或居民采暖用戶。

優選地，本發明所述的蓄熱裝置為直接蓄熱裝置或間接蓄熱裝置，直接蓄熱 裝置則是蓄熱裝置直接與供熱管道連接，從而進行蓄放熱；間接蓄熱裝置則是利用間接換熱設備借助介質水、蒸汽、導熱油或相變蓄熱材料進行蓄放熱。

優選地，本發明所述的蓄熱裝置的蓄熱介質為水、蒸汽、導熱油或相變蓄熱材料。

優選地，本發明所述的熱用戶為工業用戶或居民采暖用戶。

本發明所述的一種用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統及運行方法，運行方法如下：

所述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}。所述熱用戶所需熱負荷Q，所述汽輪機的抽汽負荷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?；痣姀S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。