[發明專利]一種配置熱泵和蒸汽引射器的調頻系統及工作方法

在審

• 申請號: 202210963386.0
• 申請日: 2022-08-11
• 公開（公告）號: CN115126563A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 王朝陽;石慧;許朋江;江浩;唐海宇;劉明;嚴俊杰;趙永亮
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司;西安交通大學
• 主分類號: F01K17/04
• 分類號: F01K17/04;F22B33/18;F22D1/50;F22D11/06;F25B30/00;F04F5/16
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 秦廣成

本發明提供一種配置熱泵和蒸汽引射器的調頻系統及工作方法，屬于發電機組調頻技術領域，包括：抽汽儲汽罐，用于存儲汽輪機的中低壓缸抽汽；熱泵系統，具有吸熱換熱器和放熱換熱器，所述吸熱換熱器通過所述抽汽儲汽罐內的蒸汽進行吸熱換熱，所述放熱換熱器對所述旁路管道中的給水進行加熱；蒸汽引射器的出口與蒸汽熱交換器連通，通過所述蒸汽熱交換器對所述旁路管道中的給水進行加熱；本發明的配置熱泵和蒸汽引射器的調頻系統，在機組升負荷時，通過旁路管道增加對鍋爐的給水，同時通過熱泵系統的放熱換熱器以及與蒸汽引射器連通的蒸汽熱交換器，對旁路給水進行升溫，從而減小對鍋爐提高給水量帶來的溫度波動，保證鍋爐穩定運行。

技術領域

本發明涉及發電機組調頻技術領域，具體涉及一種配置熱泵和蒸汽引射器的調頻系統及工作方法。

背景技術

隨著新能源的大規模并網，新能源發電占比越來越高。但由于新能源的供能隨時間變化幅度較大，目前未能做到有效預測新能源每日的產能情況，所以將對電網側的頻率造成波動，影響電網的供電質量。

電網對電廠參與一、二次調頻的調節速率和調節精度均提出了相應的要求。但由于鍋爐側對負荷響應時間較長，同時由于蒸汽流速較快，汽輪機內蓄能能力有限。因此，在調節速率和調節精度上均有所不足。

目前主要有超高壓調門節流、凝結水節流和高加給水旁路等調頻手段。但超高壓調門節流存在主蒸汽節流的情況，能量損失大，而凝結水節流方式參與調頻的能力較高加給水旁路效果較弱。而高加給水旁路調頻方式容易造成鍋爐給水溫度波動，影響鍋爐穩定運行。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的高加給水旁路調頻方式容易造成鍋爐給水溫度波動，影響鍋爐穩定運行的缺陷，從而提供一種配置熱泵和蒸汽引射器的調頻系統及工作方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種配置熱泵和蒸汽引射器的調頻系統，包括：

抽汽儲汽罐，與汽輪機的中低壓缸連通，用于存儲汽輪機的中低壓缸抽汽；

熱泵系統，具有吸熱換熱器和放熱換熱器，所述吸熱換熱器與所述抽汽儲汽罐連通，所述吸熱換熱器通過所述抽汽儲汽罐內的蒸汽進行吸熱換熱，所述放熱換熱器設置在從除氧器出口至鍋爐給水進口的旁路管道上，通過所述放熱換熱器對所述旁路管道中的給水進行加熱；

蒸汽引射器，與所述抽汽儲汽罐連通，所述蒸汽引射器的出口與蒸汽熱交換器連通，所述蒸汽熱交換器設置在從除氧器出口至鍋爐給水進口的旁路管道上，通過所述蒸汽熱交換器對所述旁路管道中的給水進行加熱。

可選地，所述抽汽儲汽罐包括高壓儲汽罐和低壓儲汽罐，所述低壓儲汽罐從中低壓缸的低壓端抽汽，所述高壓儲汽罐從中低壓缸的高壓端抽汽；

所述低壓儲汽罐的出口通向所述熱泵系統的吸熱換熱器，以及通向所述蒸汽引射器的低壓口；

所述高壓儲汽罐的出口通向所述蒸汽引射器的高壓口。

可選地，所述低壓儲汽罐的出口和所述高壓儲汽罐的出口最終均通向除氧器。

可選地，所述熱泵系統的放熱換熱器包括：第一放熱換熱器和第二放熱換熱器，所述第一放熱換熱器設置在與所述蒸汽引射器連通的蒸汽熱交換器的上游，所述第二放熱換熱器設置在所述蒸汽熱交換器的下游，所述第一放熱換熱器的換熱溫度低于所述蒸汽熱交換器的換熱溫度，所述第二放熱換熱器的換熱溫度大于所述蒸汽熱交換器的換熱溫度。

可選地，所述吸熱換熱器和所述第一放熱換熱器的往復循環管路之間設置有溶液熱交換器。

可選地，還包括：小汽輪機，小汽輪機的進汽從汽輪機的高壓缸出口抽汽，小汽輪機的出汽通向凝汽器，所述小汽輪機與從除氧器出口至鍋爐給水進口的主管道上的給水泵連接，通過所述小汽輪機帶動所述給水泵轉動。