一种火力发电厂耦合梯级蓄热调峰系统及其蓄热调峰方法技术方案

本发明专利技术提供一种火力发电厂耦合梯级蓄热调峰系统及其蓄热调峰方法，在火力发电厂热力系统的基础上，设置熔盐

【技术实现步骤摘要】
一种火力发电厂耦合梯级蓄热调峰系统及其蓄热调峰方法


[0001]本专利技术涉及一种火力发电厂耦合梯级蓄热调峰系统及其蓄热调峰方法。

技术介绍

[0002]电力行业是国家碳减排的关键领域，电力低碳转型对实现碳达峰、碳中和目标的意义不言而喻。当期，我国推进能源转型、实现碳中和愿景，需要加快构建以新能源为主体的新型电力系统。
[0003]截至2022年底，我国可再生能源发电累计装机容量超10亿千瓦，占全国发电总装机容量的比重达到45.4%。其中，风电、太阳能发电装机容量分别达到3.28亿千瓦、3.07亿千瓦，均居世界第一。随着光伏整县开发等“双碳”方案的推进，新能源发电装机规模还将进一步快速发展。由于风电、太阳能发电等新能源发电存在着随天气、风力等自然因素的制约，发电量波动较大，越来越多的大型高参数火力发电机组开始承担着调峰的作用。
[0004]国家发改委、国家能源局近日下发的《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》（发改运行〔2021〕1519号）中提出，统筹考虑大型风电光伏基地项目外送和就近消纳调峰需要，以区域电网为基本单元，在相关地区妥善安排配套煤电调峰电源改造升级，提升煤电机组运行水平和调峰能力。
[0005]为了提高火电机组的调峰能力，近年来越来越多的研究聚焦于调峰蓄热领域。目前已有从再热管道上抽汽并利用熔盐进行蓄热调峰的研究，但是大型汽轮机的高、中压缸大多是对称布置，蓄热时从再热管道热段上抽汽会导致高压缸排汽量和中压缸进汽量不等，一旦抽汽量过大会导致汽轮机轴向推力增大而超过许用值，影响机组的安全运行；放热时从再热管道冷段上抽汽也会导致锅炉再热器超温等问题，因此该技术的调峰能力比较有限。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的火力发电厂耦合梯级蓄热调峰系统及其蓄热调峰方法，可更加灵活得应对电力调峰，深度挖掘电厂的蓄热调峰能力。
[0007]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种火力发电厂耦合梯级蓄热调峰系统，包括火力发电厂热力系统，火力发电厂热力系统包括锅炉、高压缸、中压缸、低压缸、汽封加热器、低压加热器和除氧器；高压缸的排汽口通过排汽管道与锅炉的再热器入口相连，锅炉的再热器出口通过再热器出口管道与中压缸的蒸汽进口，中压缸的排汽口通过排汽管道与低压缸的蒸汽入口连接，汽封加热器的出水口与低压加热器的进水口连接，低压加热器的出水口与除氧器的进水口连接；其特征在于：还包括熔盐
‑
导热油耦合蓄热系统，熔盐
‑
导热油耦合蓄热系统包括低温熔盐储罐、低温熔盐泵、熔盐加热器、高温熔盐储罐、高温熔盐泵、熔盐冷却器、熔盐加热蒸汽调阀组、熔盐加热器疏水调阀组、熔盐冷却蒸汽调阀组、再热蒸汽关断阀、低温导热
油储罐、低温导热油泵、导热油加热器、高温导热油储罐、高温导热油泵、导热油冷却器、凝结水调阀组、导热油加热蒸汽调阀组、导热油加热器疏水泵和凝结水关断阀；低温熔盐储罐的熔盐出口与低温熔盐泵的熔盐进口连接，低温熔盐泵的熔盐出口与熔盐加热器的熔盐进口连接，熔盐加热器的熔盐出口与高温熔盐储罐的熔盐进口连接，低温熔盐储罐的熔盐进口与熔盐冷却器的熔盐出口连接，熔盐冷却器的熔盐进口与高温熔盐泵的熔盐出口连接，高温熔盐泵的熔盐进口与高温熔盐储罐的熔盐出口连接；锅炉的再热器出口管道通过熔盐加热蒸汽调阀组与熔盐加热器的蒸汽进口连接；熔盐加热器的疏水口通过熔盐加热器疏水调阀组与导热油加热器的前级疏水口连接；高压缸的排汽管道通过熔盐冷却蒸汽调阀组与熔盐冷却器的蒸汽进口连接，熔盐冷却器的蒸汽出口通过再热蒸汽关断阀与锅炉的再热器出口管道连接；低温导热油储罐的导热油出口与低温导热油泵的导热油进口连接，低温导热油泵的导热油出口与导热油加热器的导热油进口连接，导热油加热器的导热油出口与高温导热油储罐的导热油进口连接；低温导热油储罐的导热油进口与导热油冷却器的导热油出口连接，导热油冷却器的导热油进口与高温导热油泵的导热油出口连接，高温导热油泵的导热油进口与高温导热油储罐的导热油出口连接；中压缸的排汽管道通过导热油加热蒸汽调阀组与导热油加热器的蒸汽进口连接，导热油加热器的疏水出口通过导热油加热器疏水泵与除氧器的进水口连接；汽封加热器的出水口通过凝结水调阀组与导热油冷却器的进水口连接，导热油冷却器的出水口通过凝结水关断阀与除氧器的进水口连接。
[0008]本专利技术所述的火力发电厂热力系统还包括凝汽器和凝结水泵，低压缸的乏汽出口与凝汽器的乏汽进口连接，凝汽器的凝结水出口与凝结水泵的进水口连接，凝结水泵的出水口与汽封加热器的进水口连接。
[0009]本专利技术所述的低压加热器包括一级低压加热器、二级低压加热器、三级低压加热器和四级低压加热器，一级低压加热器、二级低压加热器、三级低压加热器和四级低压加热器依次串联。
[0010]本专利技术所述的中压缸的抽汽口与除氧器的加热蒸汽接口连接。
[0011]本专利技术所述的低压缸的抽汽口与低压加热器的加热蒸汽接口连接。
[0012]一种火力发电厂耦合梯级蓄热调峰系统的蓄热调峰方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）电力负荷需求降低时：开启低温熔盐泵、熔盐加热蒸汽调阀组、熔盐加热器疏水调阀组、低温导热油泵、导热油加热器疏水泵；低温熔盐自低温熔盐储罐流出，经低温熔盐泵加压后进入熔盐加热器与从锅炉再热器出口引入的再热蒸汽换热，经加热后熔盐进入高温熔盐储罐储存；低温导热油自低温导热油储罐流出，经低温导热油泵加压后进入导热油加热器与熔盐加热器来的疏水进行二次换热，经加热后导热油进入高温导热油储罐储存；导热油加热器的疏水经导热油加热器疏水泵接入除氧器；（2）电力负荷需求进一步降低时：再开启导热油加热蒸汽调阀组，中压缸排汽来的蒸汽与熔盐加热器来的疏水一起进入导热油加热器，低温导热油自低温导热油储罐流出经低温导热油泵加压后进入导热油加热器进行换热，经加热后导热油进入高温导热油储罐储存；导热油加热器的疏水经导热油加热器疏水泵接入除氧器；
（3）电力负荷需求升高时：开启高温熔盐泵、熔盐冷却蒸汽调阀组、再热热段关断阀、高温导热油泵、凝结水调阀组、凝结水关断阀；高温熔盐自高温熔盐储罐流出，经高温熔盐泵加压后进入熔盐冷却器与来自高压缸的排汽换热，换热后熔盐温度降低进入低温熔盐储罐储存，换热后的蒸汽温度升高接入锅炉的再热器出口管道，进入中压缸做功；高温导热油自高温导热油储罐流出，经低温导热油泵加压后进入导热油冷却器与凝结水换热，换热后的导热油温度降低进入低温导热油储罐储存，换热后的凝结水温度升高进入除氧器。
[0013]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、在火力发电厂热力系统的基础上，设置熔盐
‑
导热油耦合蓄热系统，相比于现有的蓄热技术可更加灵活得应对电力调峰，深度挖掘电厂的蓄热调峰能力。同时可避免因负荷变动过大使机组运行效率降低及金属疲劳等问题。
[0014]2、当电力负荷降低时，可先抽取锅炉再热器出口蒸汽用于加热熔岩蓄热，当电力负荷更低时，再抽取中压缸排汽的蒸汽，用于加热导热油蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火力发电厂耦合梯级蓄热调峰系统，包括火力发电厂热力系统，火力发电厂热力系统包括锅炉、高压缸、中压缸、低压缸、汽封加热器、低压加热器和除氧器；高压缸的排汽口通过排汽管道与锅炉的再热器入口相连，锅炉的再热器出口通过再热器出口管道与中压缸的蒸汽进口连接，中压缸的排汽口通过排汽管道与低压缸的蒸汽入口连接，汽封加热器的出水口与低压加热器的进水口连接，低压加热器的出水口与除氧器的进水口连接；其特征在于：还包括熔盐
‑
导热油耦合蓄热系统，熔盐
‑
导热油耦合蓄热系统包括低温熔盐储罐、低温熔盐泵、熔盐加热器、高温熔盐储罐、高温熔盐泵、熔盐冷却器、熔盐加热蒸汽调阀组、熔盐加热器疏水调阀组、熔盐冷却蒸汽调阀组、再热蒸汽关断阀、低温导热油储罐、低温导热油泵、导热油加热器、高温导热油储罐、高温导热油泵、导热油冷却器、凝结水调阀组、导热油加热蒸汽调阀组、导热油加热器疏水泵和凝结水关断阀；低温熔盐储罐的熔盐出口与低温熔盐泵的熔盐进口连接，低温熔盐泵的熔盐出口与熔盐加热器的熔盐进口连接，熔盐加热器的熔盐出口与高温熔盐储罐的熔盐进口连接，低温熔盐储罐的熔盐进口与熔盐冷却器的熔盐出口连接，熔盐冷却器的熔盐进口与高温熔盐泵的熔盐出口连接，高温熔盐泵的熔盐进口与高温熔盐储罐的熔盐出口连接；锅炉的再热器出口管道通过熔盐加热蒸汽调阀组与熔盐加热器的蒸汽进口连接；熔盐加热器的疏水口通过熔盐加热器疏水调阀组与导热油加热器的前级疏水口连接；高压缸的排汽管道通过熔盐冷却蒸汽调阀组与熔盐冷却器的蒸汽进口连接，熔盐冷却器的蒸汽出口通过再热蒸汽关断阀与锅炉的再热器出口管道连接；低温导热油储罐的导热油出口与低温导热油泵的导热油进口连接，低温导热油泵的导热油出口与导热油加热器的导热油进口连接，导热油加热器的导热油出口与高温导热油储罐的导热油进口连接；低温导热油储罐的导热油进口与导热油冷却器的导热油出口连接，导热油冷却器的导热油进口与高温导热油泵的导热油出口连接，高温导热油泵的导热油进口与高温导热油储罐的导热油出口连接；中压缸的排汽管道通过导热油加热蒸汽调阀组与导热油加热器的蒸汽进口连接，导热油加热器的疏水出口通过导热油加热器疏水泵与除氧器的进水口连接；汽封加热器的出水口通过凝结水调阀组与导热油冷却器的进水口连接，导热油冷却器的出水口通过凝结水关断阀与除氧器的进水口连接。2.根据权利要求1所述的火力发...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健铿，吴亚军，樊星，张同翔，刘宁波，
申请(专利权)人：中国联合工程有限公司，
类型：发明
国别省市：