[發明專利]一種熱電機組電蓄熱供應工業蒸汽系統及工作方法

在審

• 申請號: 202010158708.5
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111219697A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 楊豫森;崔華
• 申請（專利權）人: 赫普能源環境科技股份有限公司
• 主分類號: F22B1/02
• 分類號: F22B1/02;F22B1/22;F22B35/00;F22D1/02;F23J15/06;F28D20/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

一種熱電機組電蓄熱供應工業蒸汽系統及工作方法，包括：蓄熱裝置(1)和工業蒸汽換熱發生器(2)；蓄熱介質和電加熱器(12)設置在蓄熱裝置(1)的外殼(11)內，電加熱器(12)利用熱電機組低價廠用電或調峰調頻富余電力供電，加熱蓄熱介質；工業蒸汽換熱發生器(2)的間隔式換熱面(22)布置在蓄熱裝置(1)內或蓄熱裝置(2)外的間隔式換熱器內，工業蒸汽換熱發生器(2)的供水進口管路(21)將給水或凝結水送入間隔式換熱面(22)與蓄熱介質換熱；換熱后生成的工業蒸汽通過蒸汽出口管路(23)供應給工業蒸汽用戶(3)。利用低價廠用電或調峰調頻富余電力進行儲能蓄熱，實現低成本、穩定的熱電廠工業蒸汽的對外供應。

技術領域

本發明涉及能源利用技術領域，特別涉及一種熱電機組電蓄熱供應工業蒸汽系統及工作方法。

背景技術

隨著經濟和社會生產的持續發展，能源消耗也在持續增長，傳統的化石能源發展方式已經難以為繼現在社會的發展，因此高比例可再生能源發電將成為未來不可逆轉的趨勢。風電、光伏出力具有間歇性、隨機性、反調峰等特點，但大規?？稍偕茉床⒕W加大了系統的負荷峰谷差。

近些年可再生能源在中國的發展遇到消納問題，尤其是在風資源富裕的東北、華北、西北(簡稱三北)地區，本身電力系統就存在電源裝機規模較大、電源結構不合理、水資源缺乏等導致的快速高效調峰電源規模不足的問題。大規模新能源并網后，調峰任務主要由火電機組承擔。而熱電聯產機組由于先天存在熱電耦合問題，產生了大量冬季供熱季或工業蒸汽熱電聯產的機組調峰困難的問題。同時，越來越多的熱用戶選擇建設在熱電企業周邊，以取得熱電廠熱電聯產集中供熱帶來的更加可靠穩定的熱源。因此，隨著現代工業園區的快速建設和發展，對工業蒸汽供應的穩定性提出了更高要求。特別是最近幾年，南方工業園區的自備熱電廠或大型鋼廠化工廠的自備熱電廠，工業蒸汽負荷需求的穩定性與電網要求熱電廠增強調峰調頻的靈活性之間的矛盾越來越突出，市場上急需能夠解決熱電廠熱電解耦和穩定供應工業蒸汽的可行方案。

發明內容

(一)發明目的

本發明的目的是提供一種熱電機組電蓄熱供應工業蒸汽系統及工作方法，通過利用低價調峰富余電力實現儲能蓄熱，實現低成本的穩定的熱電廠工業蒸汽的對外供應。

(二)技術方案

為解決上述問題，根據本發明的一個方面,本發明提供了一種熱電機組電蓄熱供應工業蒸汽系統，包括：蓄熱裝置和工業蒸汽換熱發生器；蓄熱裝置包括外殼、設置在外殼內的電加熱器，電加熱器利用熱電機組的低價廠用電或調峰調頻富余電力進行供電，以加熱蓄熱裝置內的蓄熱介質或換熱介質；工業蒸汽換熱發生器包括依次連通的供水進口管路、間隔式換熱面以及蒸汽出口管路；間隔式換熱面布置在蓄熱裝置內部或布置在蓄熱裝置外部的間隔式換熱器內，供水進口管路與熱電機組的除氧器或凝汽器連通，以將給水或凝結水送入間隔式換熱面，與蓄熱介質或換熱介質進行換熱；給水或凝結水換熱生成工業蒸汽，工業蒸汽通過蒸汽出口管路供應給工業蒸汽用戶。

進一步的，蓄熱介質或換熱介質為顯熱蓄熱材料、潛熱蓄熱材料、熱化學蓄熱材料中的任意一種。

進一步的，換熱介質為氣體或流體。

進一步的，還包括：高溫煙氣換熱器；高溫煙氣換熱器布置在蓄熱裝置內部，且與電站鍋爐的煙氣管路循環連通，以抽取電站鍋爐的高溫煙氣進入高溫煙氣換熱器內與蓄熱介質或換熱介質換熱。

進一步的，還包括：高溫蒸汽換熱器；高溫蒸汽換熱器布置在蓄熱裝置內部，且與電站鍋爐的高溫蒸汽管路循環連通，以抽取電站鍋爐的高溫蒸汽進入高溫蒸汽換熱器內與蓄熱介質或換熱介質換熱；高溫蒸汽為來自電站鍋爐的主蒸汽、再熱蒸汽或汽輪機抽汽中的任意一種。

進一步的，還包括：調峰調頻控制單元；調峰調頻控制單元控制熱電機組將調峰調頻富余電力供給電加熱器；調峰調頻富余電力來自發電機出口母線、廠用電母線或升壓站后出廠母線的富余電力。