[發(fā)明專利]基于熱電錯(cuò)峰和熱網(wǎng)儲(chǔ)熱的參與電網(wǎng)調(diào)峰熱電廠和調(diào)峰方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711451153.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108023360B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李戰(zhàn)鉑;馮達(dá);黃懿民;吳明光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種使用熱電廠基于熱電錯(cuò)峰參與電網(wǎng)調(diào)峰方法，其特征在于，熱電廠由過(guò)熱蒸汽鍋爐(101)、抽背式汽輪機(jī)(102)、發(fā)電機(jī)(103)、汽動(dòng)給水泵(104)、除氧器(105)、一號(hào)高壓加熱器(106)、二號(hào)高壓加熱器(107)、軸封加熱器(108)、補(bǔ)水加熱器(109)、中壓供熱母管(111)、低壓供熱母管(112)、中壓蒸汽減溫裝置(121)、低壓蒸汽減溫裝置(122)、熱電廠蒸汽管線、熱電廠給水管線、熱電廠監(jiān)控調(diào)峰中心組成，過(guò)熱蒸汽鍋爐(101)的型號(hào)NG-500/10.1-M，抽背式汽輪機(jī)(102)的型號(hào)EHNG71/63/160，發(fā)電機(jī)(103)的型號(hào)50WX18Z-054LLT、功率50MW；熱電廠蒸汽管線包括鍋爐至汽輪機(jī)管線(200)、一級(jí)抽汽至中壓蒸汽減溫裝置管線(201)、中壓蒸汽減溫裝置至中壓供熱母管管線(202)、二級(jí)抽汽至一號(hào)高壓加熱器管線(203)、三級(jí)抽汽至二號(hào)高壓加熱器管線(204)、汽輪機(jī)至汽動(dòng)給水泵管線(205)、低壓蒸汽減溫裝置至低壓供熱母管管線(206)、汽動(dòng)給水泵至補(bǔ)水加熱器管線(207)、軸封漏氣至軸封加熱器管線(208)、汽輪機(jī)至低壓蒸汽減溫裝置管線(209)；熱電廠給水管線包括化學(xué)除鹽水罐至軸封加熱器管線(300)、軸封加熱器至補(bǔ)水加熱器管線(301)、補(bǔ)水加熱器至除氧器管線(302)、除氧器至汽動(dòng)給水泵管線(304)、汽動(dòng)給水泵至二號(hào)高壓加熱器管線(305)、二號(hào)高壓加熱器至一號(hào)高壓加熱器管線(306)、一號(hào)高壓加熱器至過(guò)熱蒸汽鍋爐管線(307)、一號(hào)高壓加熱器至二號(hào)高壓加熱器疏水管線(308)、二號(hào)高壓加熱器至除氧器疏水管線(309)、軸封加熱器至補(bǔ)水加熱器疏水管線(321)、補(bǔ)水加熱器至除氧器疏水管線(303)；

過(guò)熱蒸汽鍋爐(101)經(jīng)抽背式汽輪機(jī)(102)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(103)發(fā)電，發(fā)電機(jī)(103)產(chǎn)生的電力接入電網(wǎng)；抽背式汽輪機(jī)(102)與汽動(dòng)給水泵(104)相連，軸封加熱器(108)經(jīng)補(bǔ)水加熱器(109)、除氧器(105)、汽動(dòng)給水泵(104)、二號(hào)高壓加熱器(107)、一號(hào)高壓加熱器(106)與過(guò)熱蒸汽鍋爐(101)相連，中壓供熱母管(111)與中壓蒸汽減溫裝置(121)相連，低壓供熱母管(112)與低壓蒸汽減溫裝置(122)相連；抽背式汽輪機(jī)(102)排氣一分為二，一路低品位熱能的蒸汽驅(qū)動(dòng)汽動(dòng)給水泵(104)做功，提供過(guò)熱蒸汽鍋爐(101)給水系統(tǒng)的動(dòng)力；抽背式汽輪機(jī)(102)設(shè)置三級(jí)抽汽，第一級(jí)抽汽經(jīng)中壓蒸汽減溫裝置(121)調(diào)節(jié)蒸汽參數(shù)、使中壓蒸汽減溫裝置(121)輸出的中壓蒸汽熱工參數(shù)達(dá)標(biāo)、并通過(guò)中壓供熱母管(111)為中壓蒸汽工業(yè)用戶供熱，第二級(jí)抽汽、第三級(jí)抽汽加熱過(guò)熱蒸汽鍋爐(101)給水，抽背式汽輪機(jī)(102)排氣的另一路、經(jīng)低壓蒸汽減溫裝置(122)調(diào)節(jié)蒸汽參數(shù)、使低壓蒸汽減溫裝置(122)輸出的低壓蒸汽熱工參數(shù)達(dá)標(biāo)、通過(guò)低壓供熱母管(112)為低壓蒸汽工業(yè)用戶供熱；中壓供熱母管壓力2.6-3.0Mpa、溫度280-300℃，低壓供熱母管壓力0.68-0.84Mpa、溫度250-280℃；熱電廠的熱、電參數(shù)，執(zhí)行器狀態(tài)通過(guò)傳感器、變送器、控制器接入熱電廠監(jiān)控調(diào)峰中心，熱電廠監(jiān)控調(diào)峰中心與省電網(wǎng)的統(tǒng)調(diào)中心相連；熱電廠在滿足熱負(fù)荷基礎(chǔ)上，實(shí)施基于熱電錯(cuò)峰的電網(wǎng)調(diào)峰；借助熱網(wǎng)的儲(chǔ)熱特性，實(shí)施電網(wǎng)的進(jìn)一步調(diào)峰；

電網(wǎng)的電負(fù)荷與熱電廠的熱負(fù)荷存在錯(cuò)峰，熱電廠在滿足熱負(fù)荷基礎(chǔ)上，利用機(jī)爐的有限調(diào)峰能力，基于熱電錯(cuò)峰參與電網(wǎng)調(diào)峰；電網(wǎng)的電負(fù)荷：8-22點(diǎn)時(shí)段是峰值負(fù)荷，其余時(shí)段是谷值負(fù)荷；熱電廠的熱負(fù)荷：5-7點(diǎn)和17-20點(diǎn)時(shí)段是谷值負(fù)荷，2-5點(diǎn)和12-17點(diǎn)時(shí)段是中值負(fù)荷，其余時(shí)段是峰值負(fù)荷；熱電廠的熱出力滿足熱電廠的熱負(fù)荷，熱電廠基于熱電錯(cuò)峰參與電網(wǎng)調(diào)峰：5-7點(diǎn)時(shí)段，谷值熱出力、谷值電出力；7-8點(diǎn)時(shí)段，峰值熱出力、中值電出力；8-12點(diǎn)時(shí)段，峰值熱出力、峰值電出力；12-17點(diǎn)時(shí)段，中值熱出力、峰值電出力；17-20點(diǎn)時(shí)段，谷值熱出力、中值電出力；20-22點(diǎn)時(shí)段，峰值熱出力、峰值電出力；22-2點(diǎn)時(shí)段，峰值熱出力、中值電出力；2-5點(diǎn)時(shí)段，中值熱出力、谷值電出力；“以熱定電”的熱電廠變身基于熱電錯(cuò)峰參與電網(wǎng)調(diào)峰的熱電廠，即滿足熱負(fù)荷基礎(chǔ)上，熱電廠對(duì)電網(wǎng)的峰谷負(fù)荷進(jìn)行雙向調(diào)峰；

在熱電錯(cuò)峰參與電網(wǎng)調(diào)峰的基礎(chǔ)上，借助熱網(wǎng)儲(chǔ)熱特性拉開(kāi)熱電負(fù)荷耦合關(guān)系，實(shí)施電網(wǎng)的進(jìn)一步調(diào)峰；調(diào)峰時(shí)段為20-5點(diǎn)，通過(guò)疊加電出力的谷值調(diào)峰，電網(wǎng)谷值負(fù)荷時(shí)的電出力調(diào)峰流程具體如下：

(1)20-22點(diǎn)時(shí)段，溫度給定值從T_middle_lower升至T_middle_upper，熱網(wǎng)儲(chǔ)熱增熱量Q_MLtoMU，此時(shí)為峰值熱出力、峰值電出力；

(2)22-2點(diǎn)時(shí)段，溫度給定值從T_middle_upper降至T_middle，熱網(wǎng)儲(chǔ)熱減Q_MUtoM，此時(shí)熱出力＜峰值熱出力，使電出力＜中值電出力，下調(diào)電網(wǎng)谷值；

(3)2-5點(diǎn)時(shí)段，溫度給定值從T_middle降至T_middle_lower，熱網(wǎng)儲(chǔ)熱減Q_MtoML，此時(shí)，熱出力＜中值熱出力，使電出力＜谷值電出力，下調(diào)電網(wǎng)谷值；

其中，變量說(shuō)明如下：

溫度temperature，T 熱量quantity of heat，Q

比熱容specific heat capacity，C 質(zhì)量Mass，M

溫度上限T_upper

溫度下限T_lower

溫度中值T_middle＝0.5×(T_upper+T_lower)

溫度中上值T_middle_upper＝0.5×(T_middle+T_upper)

溫度中下值T_middle_lower＝0.5×(T_middle+T_lower)

熱網(wǎng)儲(chǔ)熱heat supply network heat accumulation，H

溫度中值時(shí)熱網(wǎng)儲(chǔ)熱HT_middle＝C×M×(T_middle－T_lower)

溫度中上值時(shí)熱網(wǎng)儲(chǔ)熱HT_middle_upper

＝C×M×(T_middle_upper－T_lower)

溫度中下值時(shí)熱網(wǎng)儲(chǔ)熱HT_middle_lower

＝C×M×(T_middle_lower－T_lower)

溫度中上至中時(shí)儲(chǔ)熱量Q_MUtoM＝HT_middle－HT_middle_upper

溫度中至中下時(shí)儲(chǔ)熱量Q_MtoML＝HT_middle_lower－HT_middle

溫度中下至中上時(shí)儲(chǔ)熱量Q_MLtoMU

＝HT_middle_upper－HT_middle_lower

Q_MLtoMU＞0、Q_MUtoM＜0、Q_MtoML＜0

說(shuō)明如下：

(1)溫度下限T_lower以熱網(wǎng)儲(chǔ)熱為基準(zhǔn)；

(2)溫度給定值的值域T_middle_upper、T_middle、T_middle_lower

通過(guò)溫度給定值的改變，調(diào)節(jié)熱網(wǎng)儲(chǔ)熱的熱量；

(3)溫度給定值受供熱安全的約束；

熱負(fù)荷峰值或?qū)⑦M(jìn)入峰值，溫度給定值T_middle_upper

熱負(fù)荷谷值或?qū)⑦M(jìn)入谷值，溫度給定值T_middle_lower

熱負(fù)荷中值或?qū)⑦M(jìn)入中值，溫度給定值T_middle。