[發明專利]一種基于再熱蓄熱調節的熱電協同系統及方法

有效

• 申請號: 201711251281.8
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108167035B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 張良;鐘崴;俞自濤;胡亞才
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K7/16;F01K17/02;F24D1/06;F24D11/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種基于再熱蓄熱調節的熱電協同系統及方法，包括高壓汽輪機、中低壓汽輪機、發電機、鍋爐、熱水箱、蓄熱蒸汽補水泵；再熱蓄熱旁路、蓄熱器、供熱站、抽汽供熱支路、蓄熱供汽支路、蓄熱供汽控制閥、再熱蓄熱旁路閥、再熱器、再熱支路、熱水供熱泵、熱水供熱支路、熱水用戶。本發明通本發明在一定程度上解決了傳統熱電機組依據以熱定電或者以電定熱的導致的調峰過程中出現無法熱電兼顧的問題，實現了在滿足熱的需求前提下發電過剩的問題，也解決了滿足發電要求情況下熱需求不足的問題，尤其是熱蒸汽需求的問題，改善了機組的熱電系統效應，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明涉及熱電聯產和蓄熱技術，尤其涉及一種基于再熱蓄熱調節的熱電協同系統及方法。

背景技術

熱電聯產技術是提高發電機組經濟性的有效途徑之一，而且，隨著我國新能源發電市場的所占比例不斷提升，傳統發電站參與調峰的要求越來越高，然而，由于需求側熱電需求與調峰要求的不匹配性，往往會導致供需無法匹配，尤其是供應的匹配。如何在調峰以及市場需求變化的情況下，實現更好的熱電協同，是當前熱電機組高效、經濟運行面臨的重要矛盾。

儲能技術作為一種傳統而又新興的技術，可以很好的解決能量在時間和空間上的錯位問題，利用儲能技術，可以很好的解決能源供給端與需求端的協同匹配問題。為了解決調峰過程中的電力的過剩問題以及熱需求在特定階段的不足問題，中國專利ZL201710213036.1、ZL 201610528383.9、201710051543.X和201611166467.9等分別提出了蓄熱等方法來解決上述問題，其中采用的具體技術方法包括直接儲存熱水、熱網直接蓄熱、電加熱鍋爐蓄熱的方法。

值得指出的是，雖然現有的技術能夠在一定程度上利用儲能技術解決熱需求不足的問題，從而達到熱電協同的效果。但是尚有幾個問題需要解決：(1)熱用戶對高品位的蒸汽要求無法得到解決，現有的技術僅采用存儲熱水的技術方案，熱能的品位較低，占用的場地較大，無法滿足長時間和對高品位蒸汽有要求的用戶的需求。(2)直接存儲電能來滿足熱能的需求，在特定的市場條件下具有經濟上的可行性，而且可以有效的調節用電的峰谷特征，達到熱電協同，但是其是在用戶側實現的熱電協同，而不是在供能側，成本還是偏高。

因此，如何實現供能側(機組側)在復雜供能要求特征下的熱電協同和提高經濟性問題是當前熱電機組高效、經濟運行的關鍵。

發明內容

本發明的目的在于克服上述問題，提供一種基于再熱蓄熱調節的熱電協同系統及方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

基于再熱蓄熱調節的熱電協同系統，包括高壓汽輪機、中低壓汽輪機、發電機、鍋爐、熱水箱、蓄熱蒸汽補水泵；再熱蓄熱旁路、蓄熱器、供熱站、抽汽供熱支路、蓄熱供汽支路、蓄熱供汽控制閥、再熱蓄熱旁路閥、再熱器、再熱支路、熱水供熱泵、熱水供熱支路、熱水用戶。高壓汽輪機、中低壓汽輪機、發電機順次連接，高壓汽輪機出口經再熱支路與鍋爐中的再熱器和中低壓汽輪機中壓缸入口順次連接，中低壓汽輪機的中壓缸出口通過抽汽供熱支路與供熱站相連；再熱器出口與中低壓汽輪機中壓缸入口之間的再熱支路通過再熱蓄熱旁路與蓄熱器和熱水箱順次連接，再熱蓄熱旁路的入口設有再熱蓄熱旁路閥；熱水箱經蓄熱蒸汽補水泵與蓄熱器相連，并通過蓄熱供汽支路連接到抽汽供熱支路再與供熱站相連，蓄熱供汽支路出口設有蓄熱供汽控制閥；熱水箱與熱水用戶之間通過熱水供熱支路連接，熱水供熱支路上設有熱水供熱泵。

所述的蓄熱器的蓄熱材料包括相變蓄熱材料或顯熱蓄熱材料；相變蓄熱材料包括熔鹽，顯熱蓄熱材料包括石墨、氧化鋁或鑄鐵。

所述的高壓汽輪機、中低壓汽輪機也可以是一臺汽輪機的高壓缸和中低壓缸，該汽輪機可以是背壓機也可以是抽凝機。

利用所述熱電協同系統的基于再熱蓄熱調節的熱電協同方法，具體如下：