[發(fā)明專利]一種換熱儲熱罐熱電解耦系統(tǒng)及工作方法

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• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111425911A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設計）人: 文鈺;張鈞泰;張國柱;喬支昆;谷小兵
• 申請（專利權）人: 大唐環(huán)境產業(yè)集團股份有限公司
• 主分類號: F24D3/02
• 分類號: F24D3/02;F24D3/10;F24D19/10;F01K17/02
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

本發(fā)明公開了一種換熱儲熱罐熱電解耦系統(tǒng)及工作方法，所述系統(tǒng)包括：升壓加熱器1的蒸汽入口與供熱蒸汽口連接，升壓加熱器1冷水入口通過三號調節(jié)閥23與熱分層儲熱罐2的冷水進出口相連，升壓加熱器1冷水入口通過所述三號調節(jié)閥23、四號調節(jié)閥24、冷水水泵7與熱網加熱器4的熱網回水進口相連；升壓加熱器1的熱水出口經一號調節(jié)閥21與熱分層儲熱罐2熱水進出口相連，升壓加熱器1的熱水出口通過一號調節(jié)閥21、二號調節(jié)閥22、熱水水泵3與熱網加熱器4的熱水出口相連，所述二號調節(jié)閥22和熱水水泵3用于調節(jié)熱分層儲熱罐2的液位；所述熱網加熱器4通過熱網循環(huán)泵6與熱用戶5相連。

技術領域

本發(fā)明涉及熱電聯(lián)產技術領域，尤其是涉及一種換熱儲熱罐熱電解耦系統(tǒng)及工作方法。

背景技術

熱電聯(lián)產機組與傳統(tǒng)的凝汽式機組相比回收了部分排汽熱量對外供熱，實現了能量的梯級利用，大大提高了一次能源的綜合利用率。長期以來,熱電聯(lián)產已成為提高燃煤發(fā)電機組能量利用效率的有效手段。但是，傳統(tǒng)熱電聯(lián)產機組的運行模式為“以熱定電”，這種運行模式嚴重限制了熱電聯(lián)產機組調峰能力。因此，實現熱電解耦，解決電網對風電和光伏的消納難題，是火力發(fā)電企業(yè)在電力行業(yè)新形勢下的挑戰(zhàn)。

儲熱罐可以起到“削峰填谷”的作用,進而起到熱電解耦的效果。但是，在儲熱罐儲熱的過程中，一般采用熱網加熱器對進入儲熱罐中的冷水進行加熱，儲熱速率受熱網加熱器設計熱負荷的限制。可以通過增設熱網加熱器，滿足儲熱罐儲熱速率的要求。但是，增設熱網加熱器投資和占地較大，并且投資較大。同時，采用熱網加熱器時，儲熱罐儲放熱需要采用泵功進行驅動，耗電量較大。

也就是說，熱電聯(lián)產可實現能量的梯級利用，進而提高能量的綜合利用效率，但也造成熱電聯(lián)產機組的熱電耦合特性。熱電耦合已成為制約電網靈活性的關鍵問題之一。實現熱電解耦，提高熱電聯(lián)產機組的熱電負荷調節(jié)能力勢在必行。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種換熱儲熱罐熱電解耦系統(tǒng)及工作方法，以解決現有技術中的上述問題。

本發(fā)明提供一種換熱儲熱罐熱電解耦系統(tǒng)，包括：升壓加熱器1、熱分層儲熱罐2、熱水水泵3、熱網加熱器4、熱用戶5、熱網循環(huán)泵6、冷水水泵7、一號調節(jié)閥21、二號調節(jié)閥22、三號調節(jié)閥23以及四號調節(jié)閥24，其中：

升壓加熱器1的蒸汽入口與供熱蒸汽口連接，升壓加熱器1冷水入口通過三號調節(jié)閥23與熱分層儲熱罐2的冷水進出口相連，升壓加熱器1冷水入口通過所述三號調節(jié)閥23、四號調節(jié)閥24、冷水水泵7與熱網加熱器4的熱網回水進口相連；升壓加熱器1的熱水出口經一號調節(jié)閥21與熱分層儲熱罐2熱水進出口相連，升壓加熱器1的熱水出口通過一號調節(jié)閥21、二號調節(jié)閥22、熱水水泵3與熱網加熱器4的熱水出口相連，所述二號調節(jié)閥22和熱水水泵3用于調節(jié)熱分層儲熱罐2的液位；所述熱網加熱器4通過熱網循環(huán)泵6與熱用戶5相連。

本發(fā)明提供一種換熱儲熱罐熱電解耦系統(tǒng)的工作方法，包括

在確定系統(tǒng)運行于儲熱罐儲熱模式時，四號調節(jié)閥24關閉，一號調節(jié)閥21、二號調節(jié)閥22、三號調節(jié)閥23打開，熱分層儲熱罐2的中的冷水經三號調節(jié)閥23進入升壓加熱器1中進行加熱，加熱后經一號調節(jié)閥21進入熱分層儲罐2的熱水入口；

在確定系統(tǒng)運行于儲熱罐放熱模式時，一號調節(jié)閥21、三號調節(jié)閥23關閉，二號調節(jié)閥22、四號調節(jié)閥24打開，熱網冷回水經冷水循環(huán)泵7、四號調節(jié)閥24進入熱分層儲罐2冷水入口，熱分層儲罐2熱水經二號調節(jié)閥22、熱水水泵3進入熱網。

采用本發(fā)明實施例帶有旁路的升壓加熱器，實現加熱和升壓的雙重效果，能量利用效率高，并且減小泵功，能量綜合利用效率高。采用升壓加熱器進行加熱，投資低、占地小，提高熱電解耦技術的技術經濟收益。本發(fā)明實施例儲熱過程減少泵的工作時長，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。