[發明專利]一種提高火電機組靈活性的廠級多機組耦合聯運系統

在審

• 申請號: 202011315579.2
• 申請日: 2020-11-21
• 公開（公告）號: CN112282875A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 張知翔;鄒小剛;徐黨旗;周飛;李楠;車宏偉;薛寧;姬海民;申冀康;李文鋒;董方奇
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱鍋爐環保工程有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K7/10;F01K17/02;F01K9/00;F01K9/02;F01D17/10;F01D15/10;F22B33/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明公開了一種提高火電機組靈活性的廠級多機組耦合聯運系統，包括調峰鍋爐、過熱器、小汽輪機、發電機以及凝結水調平系統；主蒸汽管道與過熱器出口相連通，小汽輪機通過蒸汽流量調節閥和第一壓力表與主蒸汽管道相連通，小汽輪機出口通過壓力調節閥和第二壓力表與廠內其他機組的再熱器入口管道相連通。本系統抽取部分主蒸汽，在調峰鍋爐負荷不變的前提下降低發電負荷，主蒸汽抽出后通過小汽輪機后作為再熱蒸汽進入其他機組內部，提高了能量的利用率。小汽輪機發出的電用于廠內的廠用電系統，降低各機組的廠用電率。本系統能夠實現火電機組的深度調峰及安全穩定運行，且投資成本低。

技術領域

本發明屬于發電機組技術領域，涉及一種提高火電機組靈活性的廠級多機組耦合聯運系統。

背景技術

當前火電面臨產能結構性過剩的風險，新能源面臨極大的消納壓力，因此火電勢必為了給新能源發展讓路面臨著深度調峰。火電機組按是否承擔民用供熱分為供暖機組和非供暖機組。

對于“三北”地區來說，供暖期的風火矛盾尤為突出，風力資源最好的時期正值冬季供暖期，不斷增長的供熱需求和持續增加的清潔能源裝機，造成調峰空間非常有限。特別是東北地區，火電機組絕大部分為熱電聯產機組，調峰能力僅為10-20％，影響新能源存量消納和新能源增量發展，調峰容量的硬缺口造成部分區域新能源限電嚴重。供暖機組的深度調峰主要是解決熱電解耦問題，且該方面的研究較為深入，技術也較為成熟，常用的技術包括儲熱罐和電極鍋爐。

對于非供暖機組來說，深度調峰目前主要是通過燃燒系統改造，改善機組的穩燃特性。但由于國內燃煤品質較差、煤質不穩定，導致改造后的機組不同程度地存在鍋爐低負荷穩燃和水動力循環的安全性問題、脫硝裝置全負荷投入和汽輪機低負荷冷卻問題、長期低負荷和快速變負荷時控制系統的靈活性問題、設備運行周期和壽命衰減的問題等問題，都需要進一步優化解決。非供暖機組體量大，若能改善其調峰能力，則可以明顯提高整個電網的新能源消納比例。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種提高火電機組靈活性的廠級多機組耦合聯運系統，該系統能夠實現火電機組的深度調峰及安全穩定運行，且投資成本低。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種提高火電機組靈活性的廠級多機組耦合聯運系統，包括調峰鍋爐、小汽輪機以及發電機；調峰鍋爐內設置有過熱器，過熱器出口與主蒸汽管道相連通，主蒸汽管道與小汽輪機的入口相連通，小汽輪機出口與再熱器入口管道的入口以及發電機相連。

本發明進一步的改進在于，小汽輪機為背壓式機組。

本發明進一步的改進在于，小汽輪機的發電量為機組滿負荷10％的發電量。

本發明進一步的改進在于，主蒸汽管道經蒸汽流量調節閥與小汽輪機的入口相連通。

本發明進一步的改進在于，蒸汽流量調節閥與小汽輪機之間設置有第一壓力表。

本發明進一步的改進在于，蒸汽流量調節閥在調峰機組負荷低于40％時啟動。

本發明進一步的改進在于，小汽輪機出口經壓力調節閥與再熱器入口管道的入口相連通。

本發明進一步的改進在于，壓力調節閥與再熱器入口管道之間設置有第二壓力表。

本發明進一步的改進在于，還包括凝結水調平系統，凝結水調平系統包括凝汽器、凝結水流量調節閥、水泵和調峰機組凝汽器；凝汽器為若干個，每個凝汽器的出口經凝結水流量調節閥與水泵相連，水泵與調峰機組凝汽器相連，再熱器入口管道的出口與每個凝汽器的入口相連。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：