[實用新型]一種提高風電利用率的熱電聯產系統

有效

• 申請號: 201721056786.4
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN207218262U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 林軍;鄭林;徐振軍;趙大朋;張浩宇
• 申請（專利權）人: 吉林電力股份有限公司白城發電公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/00;F24D1/00;F24D19/10;F22B1/30
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司11619
• 代理人: 陳亞琴

技術領域

本實用新型涉及熱電聯產領域，特別是一種提高風電利用率的熱電聯產系統。

背景技術

當前，我國風電發展面臨的主要矛盾仍然是棄風限電問題。尤其是“三北地區”(東北、西北、華北)電力供需矛盾突出，呈現嚴重供大于求現象，冬季供暖期棄風量巨大的問題尤為突出。一方面，“三北地區”風能資源充裕，但能源消費不足，同時受電網傳輸通道限制，風電外送往往十分困難。另一方面，由于火電供熱機組占比高，為滿足冬季熱負荷的需要，熱電聯產機組“以熱定電”的生產方式進一步壓縮了風電上網空間，“保熱調峰”導致大規模的風電棄風停機。因此，季節性調峰、就地消納能力不強及外送困難已成為制約風電快速健康發展的最大障礙。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種提高風電利用率的熱電聯產系統，通過該系統可以有效的減少風電場冬季大量棄風的現狀。為清潔供電、清潔供熱發揮了積極的作用。

一種提高風電利用率的熱電聯產系統，包括用于產出電力和熱力的熱電聯產機組，用于產出電力的風電機組，以及用于將電能轉化為熱能的電鍋爐，所述電鍋爐由所述熱電聯產機組和風電機組產生的電能驅動而產生采暖熱能。

風電機組控制器，采集風電機組的發電出力電量，并將采集的發電出力電量傳送至綜合調度控制裝置；

熱電聯產機組控制器，采集熱電聯產機組的供暖出力熱量和發電出力電量，并將供暖出力熱量和發電出力電量傳送至綜合調度控制裝置；并根據綜合調度控制裝置反饋的調度控制信號，控制與其連接的燃煤進料閥門、鍋爐蒸汽進汽閥門、采暖蒸汽閥門及發電蒸汽閥門動作。

綜合調度控制裝置，根據風電機組的發電出力量、熱電聯產機組的供暖出力熱量、發電出力電量生成調控信號，將風電機組和熱電聯產機組產生的電能輸送至電網和電鍋爐。

進一步的，所述電鍋爐為電極式鍋爐。

本實用新型充分挖掘燃煤機組調峰潛力，進一步提升火電運行靈活性，有效增強系統調峰和新能源消納能力。有效減少電廠冬季上網電量，提高熱電聯產供熱機組的自調節能力和供熱能力，降低熱電聯產機組的上網功率，為風電機組騰出負荷空間，有效的減少了風電場冬季大量棄風的現狀，在一些極端情況下甚至可以不從汽輪機抽汽供熱，全部由電鍋爐代替，機組短時間參與電網調峰，有效緩解電網壓力；在另外一些極端情況下還可以將熱電聯產機組產電全部通過電鍋爐轉化為熱能，從而為冬季采暖供熱，并且最大限度地為風電機組騰出負荷空間，進而最大限度地減少風電場冬季大量棄風的現狀。進一步促進了新能源產業的發展，提高清潔能源的消耗比重，緩解電網調峰壓力，降低大氣污染排放。

附圖說明

圖1提高風電利用率的熱電聯產系統結構示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

一種提高風電利用率的熱電聯產系統，包括用于產出電力和熱力的熱電聯產機組1，用于產出電力的風電機組2，以及用于將電能轉化為熱能的電鍋爐 3，所述電鍋爐由所述熱電聯產機組和風電機組產生的電能驅動而產生采暖熱能。

風電機組控制器7，采集風電機組的發電出力電量，并將采集的發電出力電量傳送至綜合調度控制裝置；

熱電聯產機組控制器8，采集熱電聯產機組的供暖出力熱量和發電出力電量，并將供暖出力熱量和發電出力電量傳送至綜合調度控制裝置；并根據綜合調度控制裝置反饋的調度控制信號，控制與其連接的燃煤進料閥門、鍋爐蒸汽進汽閥門、采暖蒸汽閥門及發電蒸汽閥門動作。

綜合調度控制裝置6，根據風電機組的發電出力量、熱電聯產機組的供暖出力熱量、發電出力電量生成調控信號，將風電機組和熱電聯產機組產生的電能輸送至電網4和電鍋爐5。在滿足電力供給和熱能供給的條件下，減少供暖出力熱量，由消耗電力供熱來補償，耗電供熱既可以補償供暖的不足，也可以增加電力低估時段的負荷，根據用電負荷的變化與風力發電配合來調節。

進一步的，所述電鍋爐為電極式鍋爐。電極式鍋爐是一種特殊的電加熱鍋爐，它是利用高壓電(電源電壓10kV)直接加熱產生蒸汽的設備。與普通電加熱鍋爐不同的是，電極式鍋爐的加熱功率可以設計成很大，可達到幾十兆瓦，而設備的體積卻非常小巧。同時電極式鍋爐的熱效率比普通電加熱鍋爐高，啟動迅速，可實現0‐50MV無級調節。

本實用新型通過電鍋爐來解決風力發電和火力發電的電量調控問題，在冬季供暖過程中，一般是通過火力發電產生的熱水來對周圍居民進行暖氣供暖，隨著供暖需求的增加就必須要求加大火力發電的發電量，從而導致風電產生的電力無處輸送而停止的問題(即停風)，隨著采用電鍋爐來供暖，不僅可以使火力發電的多余電能有了用處，并且可以提高電網內風力等清潔能源的利用率。