[發明專利]熱電聯產系統及其工作方法

有效

• 申請號: 202011033949.3
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112302747B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 張國強;盧華;白寧;王為民;鄭遠凱;范瑞君;王剛;張謹奕;張瑋;郭霄宇
• 申請（專利權）人: 國家電投集團科學技術研究院有限公司;國電投新鄉豫新發電有限責任公司
• 主分類號: F01K17/06
• 分類號: F01K17/06;F24D3/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 王海燕

本發明實施例提供了一種熱電聯產系統，該熱電聯產系統包括汽輪發電機組、熱網加熱器、低壓旁路、抽汽管路、熱水容器、供熱回水管路和供熱供水管路。低壓旁路的第一端與再熱器的蒸汽出口連通，低壓旁路的第二端與熱網加熱器的蒸汽進口連通。抽汽管路的第一端與中壓缸的蒸汽出口連通，抽汽管路的第二端與熱網加熱器的蒸汽進口連通。熱水容器具有熱水進口和熱水出口，熱水進口與熱網加熱器的熱水出口連通。供熱回水管路與熱網加熱器的冷水進口連通。供熱供水管路與熱網加熱器的熱水出口連通，供熱供水管路與熱水容器的熱水出口連通。本發明實施例提供的熱電聯產系統具有熱電靈活調節、調峰深度大、經濟效益好、負荷穩定等優點。

技術領域

本發明涉及發電供熱聯產技術領域，尤其是涉及一種熱電聯產系統及其工作方法。

背景技術

近年，我國風電、光伏等可再生能源迅速發展，裝機規模迅速增大。我國北方地區尤其是東北、西北地區的采暖季，由于電力產能過剩導致可再生能源消納難、電網調峰難的問題非常突出。這是由幾個方面的原因造成的：第一，東北、西北大部分地區經濟增長速度緩慢，用電量增長也相對緩慢；第二，北方地區風光資源豐富，風電、光伏等可再生能源裝機容量增長很快；第三，當前，供熱的電廠機組多為帶有凝汽器的抽汽式機組，非采暖季以供電為主，在采暖季需要承擔供熱任務，絕大多數供熱機組均采取汽輪機中壓缸排汽供熱方式，而受汽輪機低壓缸最小冷卻流量的限制，在機組供熱量一定的情況下，機組發電負荷不能低于某一限值，為保證供熱，需要以較高的負荷率運行，這種“以熱定電”的模式限制了供熱機組在供熱期的深度調峰能力。這三個因素使得東北、西北地區供熱季熱電聯產機組的電力負荷調節能力下降，出現了電負荷調節與熱負荷調節矛盾的現象，調峰困難，也就使得棄風率、棄光率居高不下。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的實施例提出一種熱電聯產系統及其工作方法。該熱電聯產系統具有熱電靈活調節、調峰深度大、經濟效益好、負荷穩定等優點。

根據本發明的實施例的熱電聯產系統，包括：汽輪發電機組，所述汽輪發電機組包括高壓缸、中壓缸、低壓缸和再熱器，所述高壓缸的蒸汽出口與所述再熱器的蒸汽進口連通，所述再熱器的蒸汽出口與所述中壓缸的蒸汽進口連通，所述中壓缸的蒸汽出口與所述低壓缸的蒸汽進口連通；熱網加熱器，所述熱網加熱器具有蒸汽進口、蒸汽出口、冷水進口和熱水出口，所述熱網加熱器的所述蒸汽出口與凝汽器的蒸汽進口連通；低壓旁路，所述低壓旁路的第一端與所述再熱器的蒸汽出口連通，所述低壓旁路的第二端與所述熱網加熱器的所述蒸汽進口連通；抽汽管路，所述抽汽管路的第一端與所述中壓缸的蒸汽出口連通，所述抽汽管路的第二端與所述熱網加熱器的所述蒸汽進口連通；熱水容器，所述熱水容器具有熱水進口和熱水出口，所述熱水進口與所述熱網加熱器的所述熱水出口連通；供熱回水管路，所述供熱回水管路與所述熱網加熱器的所述冷水進口連通；和供熱供水管路，所述供熱供水管路與所述熱網加熱器的所述熱水出口連通，所述供熱供水管路與所述熱水容器的所述熱水出口連通。

根據本發明實施例的熱電聯產系統設置有低壓旁路、抽汽管路、熱水容器和冷水容器，從而可以在非調峰非尖峰階段將多余的蒸汽蘊含的熱量以熱水的形式存儲在熱水容器內。由此在調峰階段，可以利用熱水容器內熱水補償蒸汽的不足。也就是說，汽輪發電機組在非調峰非尖峰階段將多余熱量儲存在熱水容器的熱水中，熱水容器的熱水中儲存的熱量在調峰階段進行補充供熱。

尖峰階段抽汽管路滿足供熱需求，不會影響汽輪發電機組在尖峰階段的發電能力。此外，通過調節熱水容器的蓄熱速度和放熱速度能夠保持汽輪發電機組在一段時間內負荷不變。此外，本發明實施例提供的熱電聯產系統實現了打破了熱電聯產系統熱電剛性耦合關系，實現了熱電解耦，增大了其在采暖期的調峰深度，從而提高了熱電廠的經濟效益。

由此，本發明實施例提供的熱電聯產系統具有熱電靈活調節、調峰深度大、經濟效益好、負荷穩定等優點。

另外，根據本發明的熱電聯產系統還具有如下附加技術特征：