[發明專利]一種基于低壓加熱回路的斜溫層儲熱調峰系統及調峰方法

有效

• 申請號: 201911088040.5
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110761859B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 王建華;李根;馮浩波;張小科;石峰;郭輝;王偉;種道彤
• 申請（專利權）人: 河南九域恩湃電力技術有限公司;西安交通大學;國網河南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K7/16;F01K13/00;F28D20/00
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

1.一種采用基于低壓加熱回路的斜溫層儲熱調峰系統的調峰方法，所述基于低壓加熱回路的斜溫層儲熱調峰系統包括鍋爐、汽輪機、凝汽器和回熱系統，鍋爐內蒸汽通過蒸汽管道進入汽輪機做功，鍋爐、汽輪機、凝汽器和回熱系統依次連接構成回路，還包括儲熱模塊和調峰模塊；

所述汽輪機包括高壓缸和低壓缸，鍋爐出口連接高壓缸，高壓缸排汽口連接低壓缸，低壓缸與凝汽器相連；

所述回熱系統包括通過主管道依次連接的低壓換熱器、除氧器和高壓換熱器；低壓換熱器入口連接凝汽器，低壓換熱器換熱口連接低壓缸抽汽口，低壓換熱器出口連接除氧器；除氧器入口連接高壓缸排汽口，除氧器出口連接高壓換熱器入口；高壓換熱器換熱口連接高壓缸抽汽口，高壓換熱器出口連接鍋爐；

所述儲熱模塊包括水-熔鹽換熱器、熔鹽罐、蒸汽-熔鹽換熱器和熱泵，熔鹽罐為單罐；水-熔鹽換熱器水側入口連接凝汽器出口，水-熔鹽換熱器水側出口連接除氧器入口，水-熔鹽換熱器熔鹽側入口連接熔鹽罐頂部，水-熔鹽換熱器熔鹽側出口連接熔鹽罐底部；蒸汽-熔鹽換熱器熔鹽側出口連接熔鹽罐頂部，蒸汽-熔鹽換熱器熔鹽側入口連接熔鹽罐底部，蒸汽-熔鹽換熱器蒸汽側出口連接除氧器入口，蒸汽-熔鹽換熱器蒸汽側入口連接熱泵出口；熱泵一次入口連接高壓缸抽汽口，熱泵二次入口連接高壓缸排汽口；

所述調峰模塊包括節流閥、旁路節流閥、第一熔鹽泵、第二熔鹽泵、第一熔鹽閥、第二熔鹽閥、第一蒸汽閥和第二蒸汽閥；節流閥設于主管道并位于低壓換熱器和凝汽器之間，旁路節流閥設于水-熔鹽換熱器的水側入口，第一熔鹽泵和第一熔鹽閥依次設于水-熔鹽換熱器的熔鹽側入口處，第二熔鹽泵和第二熔鹽閥依次設于蒸汽-熔鹽換熱器的熔鹽側入口處，第一蒸汽閥設于熱泵一次入口與高壓缸之間，第二蒸汽閥設于熱泵二次入口與高壓缸之間；其特征在于：包括以下步驟：

A、在控制中心輸入機組調峰目標；調峰目標包括調峰類型、負荷調整目標值；

B、根據調峰目標，通過調峰模塊改變汽輪機做功狀態，即實現動態調峰；調峰類型包括快速升負荷和快速降負荷；

（a）快速升負荷的調峰過程具體為：

a1：打開第一熔鹽閥和旁路節流閥，第一熔鹽泵工作，第二熔鹽泵不工作；

a2：關閉第一蒸汽閥、第二蒸汽閥和第二熔鹽閥；

a3：根據負荷調整目標值調小節流閥，低壓側主管道給水量減少，低壓缸抽汽量減少，低壓缸更多蒸汽做功回到凝汽器，汽輪機做功量增加；

a4：凝汽器冷凝水經過旁路節流閥進入水-熔鹽換熱器進行加熱，加熱后的水進入除氧器對回熱系統補水；

a5：熔鹽罐頂部熱熔鹽在第一熔鹽泵驅動下經過水-熔鹽換熱器放熱后回到熔鹽罐底部；

（b）快速降負荷的調峰過程具體為：

b1：打開第一蒸汽閥、第二蒸汽閥、第二熔鹽閥和節流閥，其中，第一蒸汽閥和第二蒸汽閥的開度根據負荷調整目標值進行調整；

b2：關閉旁路節流閥，第一熔鹽泵不工作，第二熔鹽泵工作；

b3：高壓缸的高壓抽汽和一部分排汽經過熱泵后進入蒸汽-熔鹽換熱器進行熱量釋放，釋放熱量后的蒸汽進入除氧器，抽汽的增加導致低壓缸進汽量減少，汽輪機做功減少；

b4：熔鹽罐底部冷熔鹽在第二熔鹽泵驅動下經過蒸汽-熔鹽換熱器加熱后回到熔鹽罐頂部，作為熱熔鹽蓄熱。

2.根據權利要求1所述的采用基于低壓加熱回路的斜溫層儲熱調峰系統的調峰方法，其特征在于：所述主管道中設有用于驅動循環的低壓給水泵和高壓給水泵，低壓給水泵設于低壓換熱器與凝汽器之間，高壓給水泵設于除氧器與高壓換熱器之間。

3.根據權利要求1所述的采用基于低壓加熱回路的斜溫層儲熱調峰系統的調峰方法，其特征在于：所述熱泵采用噴射式熱泵。