[發明專利]一種熱電聯產機組深度調峰系統及其運行方法

有效

• 申請號: 201610738334.8
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106437876B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 孫士恩;高新勇;彭桂云;田亞;常浩
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: F01D17/10
• 分類號: F01D17/10;F01K11/02;F01D15/10;F24D11/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙)33209
• 代理人: 張狄峰

技術領域

本發明屬于供熱火電廠蓄熱調峰技術領域，具體涉及一種熱電聯產機組深度調峰系統及其運行方法，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。公開日為2011年01月19日，公開號為CN101950964A的中國專利中，公開的一種包含熱電聯產機組和純凝汽式火電機組的系統及調度方法，也沒能真正實現提升機組靈活性的功能。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種設計合理，性能可靠，有利于實現機組電力調峰和熱負荷削峰填谷的熱電聯產機組深度調峰系統及其運行方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：該熱電聯產機組深度調峰系統包括鍋爐、汽輪機、發電機、換熱站、熱用戶、供熱抽汽管和供熱管道，所述汽輪機和發電機連接，所述發電機和電網連接，所述汽輪機通過供熱抽汽管和換熱站連接，所述換熱站通過供熱管道和熱用戶連接，其結構特點在于：還包括換熱設備、蓄熱裝置、主蒸汽管、再熱蒸汽管和減溫減壓裝置，所述鍋爐和主蒸汽管連接，所述主蒸汽管分成兩條支路分別與汽輪機和減溫減壓裝置連接，所述汽輪機和再熱蒸汽管連接，所述再熱蒸汽管分成兩條支路分別與鍋爐和減溫減壓裝置連接，所述減溫減壓裝置、換熱設備和蓄熱裝置通過管路依次連接，所述蓄熱裝置通過管路和供熱管道連接。

作為優選，本發明還包括閥門A和閥門B，所述閥門A和閥門B分別安裝在主蒸汽管的兩條支路上。

作為優選，本發明還包括閥門C，所述閥門C安裝在用于連接換熱設備和蓄熱裝置的管路上。

作為優選，本發明還包括閥門D和閥門E，所述閥門D和閥門E均安裝在供熱管道上，該閥門D和閥門E分別位于蓄熱裝置與供熱管道連接的連接點的兩側。

作為優選，本發明還包括閥門F，所述閥門F安裝在用于連接蓄熱裝置和供熱管道的管路上。

作為優選，本發明還包括閥門H，所述閥門H安裝在再熱蒸汽管上。

作為優選，本發明還包括閥門G和閥門J，所述閥門G和閥門J分別安裝在再熱蒸汽管的兩條支路上。

作為優選，本發明所述汽輪機為抽凝式供熱機組或背壓式供熱機組。

一種所述的熱電聯產機組深度調峰系統的運行方法，其特征在于：所述運行方法的步驟如下：

1）當汽輪機為背壓式供熱機組時，通過調整鍋爐的運行工況、主蒸汽或再熱蒸汽分別進入汽輪機與換熱設備的流量以及蓄熱裝置的運行工況來滿足調峰需求；

當電負荷需求發生減小或增大時，通過增加或減小再熱蒸汽流量的方法來降低或提高熱電機組的發電負荷，另外利用蓄熱裝置將增加或減少的再熱蒸汽這部分熱量儲存或釋放出來，以達到電負荷和熱負荷的匹配；和/或，降低或增加鍋爐的蒸發量，來減少或增加主蒸汽進入汽輪機的流量以滿足電力調峰需求，同時利用蓄熱裝置蓄熱或放熱來平衡汽輪機供熱負荷和熱用戶所需熱負荷兩者之間的供需差異；如果以上兩種方法仍然無法滿足電力調峰需求，則通過將一部分主蒸汽引入換熱設備，來進一步減少汽輪機的進汽量，以深度降低熱電機組的發電負荷，主蒸汽釋放的熱量直接供給到熱網，或利用蓄熱裝置將熱量存儲起來；

2）當汽輪機為抽凝式供熱機組時，通過調整鍋爐的運行工況、蓄熱裝置的運行工況、主蒸汽或再熱蒸汽分別進入汽輪機與換熱設備的流量以及汽輪機的運行工況來滿足調峰需求；