[發明專利]一種利用光熱實現熱電解耦的系統和方法

在審

• 申請號: 201811044843.6
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN110886629A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 黃晨;武廣富;黃素華;王健;沈叢奇
• 申請（專利權）人: 上海明華電力技術工程有限公司;上海電力股份有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K17/02;F01K13/02;F01D15/10;F24S10/30;F24S60/00;F22B1/00
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉粉寶

本發明提供的一種利用光熱實現熱電解耦的系統和方法，它利用工質泵將冷工質儲存站里的工質輸送集熱器，工質經集熱器吸收熱量形成高溫流體，在泵壓力作用下送入熱工質儲存站。通過流量控制閥控制進入換熱器的熱工質流量，將溫度低于100℃的給水進行加熱，生成溫度較高的蒸汽進入換熱站對熱用戶供熱，冷卻后溫度低于100℃工質回流至冷工質儲存站。由于供熱蒸汽中一部分蒸汽來自光熱系統的加熱新蒸汽，減少了來自背壓機的供熱量，因此電負荷也同步降低，從而實現了背壓式汽輪機在供熱方式下參與電網調峰，可以利用工質儲存站的積蓄熱量調節熱負荷從而調節電負荷，快速參與調頻。在集熱片不工作的情況下，仍可利用熱工質儲存站內的熱工質加熱給水，進行輔助供熱，提供機組調峰調頻能力。

技術領域

本發明涉及火力發電控制系統，特別涉及利用光熱實現熱電解耦的系統和方法。

背景技術

電力行業是國民經濟的基礎。隨著我國電力用戶用電需求和用電結構的變化，用電晝夜峰谷差逐漸加大，峰谷差可達發電峰值負荷的30％-40％，這給電網調峰、機組調頻帶來了巨大壓力。對于熱電聯產機組來說，機組電負荷受限于供熱，不能參與機組調峰，加劇了電網調峰壓力，進一步加重棄風棄光局面。

中國專利201210543440.2公開了一種實現太陽能光熱技術和火電廠結合的熱利用系統及方法，該系統采用太陽能集熱器手機太陽能產生中高溫熱能，作為吸收式熱泵的驅動熱源，提取凝汽器循環水余熱，替代汽輪機低加抽汽作為低加凝結水的加熱熱源。然而，該系統只是實現了光熱資源利用，并無法對機組調峰產生幫助。

中國專利201710843018.1公開了基于出力特性的熔鹽塔式光熱機組調峰方式的選擇方法，該方法根據熔鹽塔式光熱機組的調峰時段與原始出力特性，計算降出力調峰與啟停調峰兩種調峰方法的成本，得到更經濟的運行方式。

上述方法不能在相同供熱需求下降低汽輪機電負荷，使得背壓式機組可以參與電網調峰，從而實現熱電解耦。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用光熱實現熱電解耦的系統和方法以解決背壓式供熱機組不參與調峰、供熱參數不可調等問題，從而有助于實現熱電解耦。

為了實現上述發明目的，本發明提供的一種利用光熱實現熱電解耦的系統它括：

一用于太陽光聚焦集熱的集熱器；

其一端與所述集熱器的另一端相連的熱工質儲存站；

一冷工質儲存站，所述冷工質儲存站一端通過一工質泵和一工質調節閥與所述集熱器的另一端相連；以及

一熱交換器，其工質循環的一端與所述熱工質儲存站的另一端相連，另一端與所述冷工質儲存站的另一端相連；另外，其水循環的一端與背壓式熱電聯產機組的給水泵相連，以便從水泵中接收水；另一端與從背壓式熱電聯產機組的汽輪機的排氣端相連，一起送氣到供熱站。

進一步，所述熱交換器的工質循環的一端通過一流量控制閥與所述熱工質儲存站的另一端相連。

進一步，所述熱交換器的水循環的另一端通過供熱出口閥與背壓式熱電聯產機組的汽輪機的排氣端相連。

進一步，所述熱交換器的水循環的一端與背壓式熱電聯產機組的給水泵通過冷水閥相連。

進一步，所述熱交換器的兩種介質有獨立回路，不直接接觸。

進一步，所述冷水閥工質壓力高于供熱出口閥工質壓力，冷水閥與給水泵出口或給水泵抽頭相連。

本發明還提供一種利用光熱實現熱電解耦的方法，它包括：

利用集熱器對太陽光進行聚焦集熱；

將熱工質儲存站的一端與所述集熱器的一端相連；

將冷工質儲存站的一端通過一工質泵和一工質調節閥與所述集熱器的另一端相連；