[實用新型]一種基于機組自蓄能的超級電容輔助調頻系統

有效

• 申請號: 201921137114.5
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN210118174U
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 常東鋒;王偉;兀鵬越;高林;寇水潮;范慶偉;黃嘉駟
• 申請（專利權）人: 西安西熱節能技術有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01K11/00
• 分類號: F01K11/00;F01B23/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本實用新型公開了一種基于機組自蓄能的超級電容輔助調頻系統，包括鍋爐、高壓調門、高壓缸、中壓缸、低壓缸、凝汽器、低壓加熱器、除氧器、發電機、超級電容及電網；鍋爐的出口經高壓調門與高壓缸的入口相連通，高壓缸的出口經鍋爐的再熱側與中壓缸的入口相連通，中壓缸的出口與低壓缸的入口相連通，低壓缸的出口依次經凝汽器、低壓加熱器與除氧器的入口相連通，除氧器的汽側與中壓缸的出口相連通，低壓缸的中間抽汽口與低壓加熱器的汽側相連通；發電機與高壓缸、中壓缸及低壓缸相連接，發電機與超級電容并聯連接后與電網相連接，該系統能夠實現機組的快速變負荷，且機組運行的經濟性、安全性及穩定性較高。

技術領域

本實用新型屬于火力發電技術調峰領域，涉及一種基于機組自蓄能的超級電容輔助調頻系統。

背景技術

近年來，我國風電、光伏、水電等新能源電力裝機容量持續快速增長，新能源在為我們提供大量清潔電力同時，也給電網的安全運行和電力供應保障帶來了巨大挑戰。部分地區出現了嚴重的棄風、棄光和棄水問題。受常規火電機組低負荷穩定燃燒、干濕態轉換等問題和供熱機組“以熱定電”運行方式等因素影響，國內火電機組深度調峰能力不足，與國外機組存在較大差距，國家能源局通知要求，挖掘火電機組調峰潛力，提升我國火電運行靈活性，提高新能源消納能力。常規火電機組的調峰能力主要受到變負荷能力的限制，因此，快速變負荷能力成為目前靈活性改造的重點。

目前機組調頻大都采用高壓調門大幅度節流的方式完成的，該方式對于機組的經濟性影響較大。利用凝結水變流量調節是目前提升機組變負荷速率的有效措施之一，利用短時間改變凝結水流量的方式可以減少低壓加熱器的抽汽量，從而短時增加機組的輸出功率，實現提升機組變負荷速率的目的，但其前期動作較慢，存在一定程度延時，無法滿足機組一次調頻需求，且變負荷量相對較小。蓄電池可以有效提高機組的一次調頻能力，但是其使用壽命短，安全性較差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種基于機組自蓄能的超級電容輔助調頻系統，該系統能夠實現機組的快速變負荷，且機組運行的經濟性、安全性及穩定性較高。

為達到上述目的，本實用新型所述的基于機組自蓄能的超級電容輔助調頻系統包括鍋爐、高壓調門、高壓缸、中壓缸、低壓缸、凝汽器、低壓加熱器、除氧器、發電機、超級電容及電網；

鍋爐的出口經高壓調門與高壓缸的入口相連通，高壓缸的出口經鍋爐的再熱側與中壓缸的入口相連通，中壓缸的出口與低壓缸的入口相連通，低壓缸的出口依次經凝汽器、低壓加熱器與除氧器的入口相連通，除氧器的汽側與中壓缸的出口相連通，低壓缸的中間抽汽口與低壓加熱器的汽側相連通；

發電機與高壓缸、中壓缸及低壓缸相連接，發電機與超級電容并聯連接后與電網相連接。

發電機、高壓缸、中壓缸及低壓缸同軸布置。

低壓加熱器與除氧器之間設置有上水調門。

凝汽器與低壓加熱器之間設置有凝結水泵。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型所述的基于機組自蓄能的超級電容輔助調頻系統在具體操作時，當機組需要調整負荷時，則通過調節高壓調門、進入到低壓加熱器及除氧器中凝結水的量，調整中壓缸及低壓缸的抽氣量，進而調整機組負荷，另外，通過超級電容從發電機的輸出端釋放電量或者吸收電量，調整上網的電負荷，從而快速響應電網需求。需要說明的是，本實用新型綜合利用高壓調門的少量節流、凝結水系統的儲能及超級電容的電量調節，三者相互補充結合，以實現機組快速變負荷的目的，結構簡單，操作方便，經濟性好，投資較小，實用性極強，安全性及穩定性較高，發電機組的變負荷速率快，滿足機組對調頻和調峰的需要。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。