[實(shí)用新型]固體蓄熱電鍋爐和跨季節(jié)自然水體結(jié)合的蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720277897.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206648147U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔華;楊豫森;徐波;譚智;陳輝;展望;陳超;朱明志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 赫普熱力發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): F24D11/00
• 分類號(hào): F24D11/00;F24D19/00
• 代理公司: 北京馳納智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11367
• 代理人: 孫海波

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及熱電廠火電靈活性調(diào)峰和跨季節(jié)蓄熱領(lǐng)域，尤其涉及火力發(fā)電廠供熱機(jī)組夏季靈活性深度調(diào)峰領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在中國(guó)三北地區(qū)電力市場(chǎng)容量富裕，燃機(jī)、抽水蓄能等可調(diào)峰電源稀缺，電網(wǎng)調(diào)峰與火電機(jī)組靈活性之間矛盾突出，電網(wǎng)消納風(fēng)電、光電及核電等新能源的能力不足，棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重。目前，隨著東北電力輔助服務(wù)交易的實(shí)施，越來(lái)越多的熱電廠通過(guò)火電靈活性技術(shù)實(shí)現(xiàn)了冬季的熱電解耦和深度調(diào)峰。但在夏季，由于沒(méi)有供熱服務(wù)，無(wú)論是汽機(jī)旁路還是電鍋爐等熱電解耦和調(diào)峰方案，都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

目前電廠內(nèi)部調(diào)峰在夏季主要依靠鍋爐減負(fù)荷或汽機(jī)旁路減溫減壓供熱、電鍋爐和蓄熱水罐儲(chǔ)熱等技術(shù)實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組熱電短期解耦來(lái)實(shí)現(xiàn)，此類技術(shù)雖然能達(dá)到一定的調(diào)峰作用，但是受鍋爐及汽機(jī)安全性和技術(shù)本身的限制，以及大型蓄熱水罐蓄熱體積和安全性的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)深度調(diào)峰的目的，最大的問(wèn)題是這些技術(shù)和電鍋爐及蓄熱水罐本身，在夏季完全無(wú)法運(yùn)行，因此一般熱電廠在夏季是無(wú)法通過(guò)電鍋爐和蓄熱水罐進(jìn)行深度調(diào)峰的，而且由于鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)帶來(lái)脫硫脫硝系統(tǒng)排放超標(biāo)，鍋爐熄火等一系列問(wèn)題。另有現(xiàn)有技術(shù)利用土壤源蓄冷蓄熱系統(tǒng)裝置參與調(diào)峰，如申請(qǐng)?zhí)枮?01620107121.0的中國(guó)專利，提供了一種用于熱電廠熱調(diào)峰用的土壤源蓄冷蓄熱系統(tǒng)裝置，包括除傳統(tǒng)熱電廠發(fā)電及供熱必備裝置外，還包括地埋管換熱器，溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組，閉式冷卻塔。該現(xiàn)有技術(shù)中，夏季時(shí)先利用地下冷量降低冷卻塔循環(huán)水的溫度，后期利用冷卻塔循環(huán)水對(duì)土壤進(jìn)行蓄熱；冬季時(shí)利用溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組提取蓄存的熱量，為城市集中供熱提供熱量，后期利用閉式冷卻塔進(jìn)行蓄冷。該現(xiàn)有技術(shù)雖結(jié)合了土壤源蓄冷蓄熱以及吸收式熱泵吸熱放熱，但是所使用的蓄熱裝置無(wú)法滿足功率范圍可調(diào)節(jié)的實(shí)際需求，而且成本較高，存在系統(tǒng)的儲(chǔ)熱能力差和調(diào)峰能力低的問(wèn)題。再如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201620467058.1的中國(guó)專利，公開(kāi)了一種用于火電廠調(diào)峰蓄熱的蓄熱系統(tǒng)，包括：鍋爐、汽輪機(jī)、供熱管道、蓄熱裝置和熱用戶，蓄熱裝置與供熱管道連接，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(zhì)為水、蒸汽、導(dǎo)熱油或相變蓄熱材料，所述熱用戶為工業(yè)用戶或居民采暖用戶。該專利一定程度上滿足了冬季火電機(jī)組的供熱和發(fā)電需求，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)夏季電網(wǎng)調(diào)峰和蓄熱。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了滿足電網(wǎng)調(diào)峰需求，以及電廠在激烈競(jìng)爭(zhēng)中的生存需要，深度調(diào)峰勢(shì)在必行。本實(shí)用新型通過(guò)火電供熱機(jī)組運(yùn)行靈活性技術(shù)及電鍋爐區(qū)域供暖技術(shù)，并結(jié)合夏季的跨季節(jié)自然水體蓄熱，可以實(shí)現(xiàn)夏季的火電廠深度調(diào)峰，從而顯著提升熱電機(jī)組夏季的上網(wǎng)調(diào)峰能力，既可有效緩解可再生能源消納困境，又可以實(shí)現(xiàn)供熱熱水的大體量跨季節(jié)蓄熱，未來(lái)必將擁有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種固體蓄熱電鍋爐和跨季節(jié)自然水體結(jié)合的蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)，包括電廠加熱系統(tǒng)、跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)、固體蓄熱電鍋爐系統(tǒng)和熱網(wǎng)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：所述跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)包括蓄水坑、蓄熱水體、布水器、水底保護(hù)層和水體表面保溫覆蓋層、雨水收集和排水系統(tǒng)；所述固體蓄熱電鍋爐系統(tǒng)包括固體蓄熱電鍋爐及其連接電網(wǎng)和管路；所述電廠加熱系統(tǒng)包括熱網(wǎng)加熱器。

優(yōu)選的是，所述蓄水坑為土木工程開(kāi)挖形成，橫切面形狀包括梯形。

上述任一方案優(yōu)選的是，所述蓄水坑底部和四周斜邊土壤做平整處理。

上述任一方案優(yōu)選的是，所述蓄熱水體包括水質(zhì)達(dá)一次供熱循環(huán)水標(biāo)準(zhǔn)的自然水體，水量大于1萬(wàn)噸，水溫最高溫度低于85℃。

上述任一方案優(yōu)選的是，所述布水器設(shè)置在蓄熱水體中，包括充放熱的立式布水器，可用于水體進(jìn)出水和充放熱。

上述任一方案優(yōu)選的是，所述水底保護(hù)層設(shè)置于蓄水坑底部和四周，包括保溫和防水隔熱層。

上述任一方案優(yōu)選的是，所述保溫覆蓋層設(shè)置于蓄熱水體表面，包括浮動(dòng)式保溫覆蓋層。

上述任一方案優(yōu)選的是，所述固體蓄熱電鍋爐包括高壓控制柜、保溫層、高壓發(fā)熱電阻、儲(chǔ)能體、風(fēng)水換熱器和循環(huán)風(fēng)機(jī)。

上述任一方案優(yōu)選的是，所述保溫層形成封閉空間，所述儲(chǔ)能體、風(fēng)水換熱器和循環(huán)風(fēng)機(jī)位于所述保溫層內(nèi)部，所述風(fēng)水換熱器與所述儲(chǔ)能體通過(guò)熱收集端相連接。所述風(fēng)水換熱器與進(jìn)水管、出水管相連接，所述進(jìn)水管、出水管分別開(kāi)口于保溫層，并與保溫層外的輸送管道相連接。所述高壓控制柜與所述儲(chǔ)能體之間設(shè)置有高壓接線，所述高壓控制柜位于所述保溫層外部，所述高壓接線穿過(guò)所述保溫層，與高壓發(fā)熱電阻連接，所述高壓發(fā)熱電阻分布于儲(chǔ)能體的一側(cè)。