一种基于内燃机的调频电源及发电系统技术方案

本申请提供一种基于内燃机的调频电源及发电系统，调频电源包括燃煤发电机组和内燃机发电机组，其中：燃煤发电机组包括第一发电机、汽轮机、锅炉、磨煤机、合成气发生炉、加热组件和凝汽器，内燃机发电机组包括第二发电机、换热组件和内燃机；汽轮机的第二输出端连接合成气发生炉的第一输入端，磨煤机的第二输出端连接合成气发生炉的第二输入端，合成气发生炉的第一输出端连接锅炉的第二输入端，合成气发生炉的第二输出端连接锅炉的第三输入端，合成气发生炉的第三输出端连接换热组件的第一输入端，换热组件的第一输出端连接内燃机的输入端。本申请可以提高调频效果。本申请可以提高调频效果。本申请可以提高调频效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于内燃机的调频电源及发电系统


[0001]本申请涉及发电
，尤其涉及一种基于内燃机的调频电源及发电系统。

技术介绍

[0002]发电系统中，煤电机组承担着发电系统大部分的调峰调频任务。煤电机组调频速率慢，而高效灵活内燃机优势在于高效灵活、调峰调频速率快，能量密度高、耐久性强以及安全可靠，可同时大幅提供深度调峰和顶峰能力，是优质的调峰调频资源，目前可以通过内燃机耦合提高调频速率。但内燃机在天然气稀缺地区应用困难，天然气充裕地区也存在冬季天然气供应不足的问题，导致调频的效果较差。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种基于内燃机的调频电源及发电系统，以解决调频效果较差的问题。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种基于内燃机的调频电源，包括燃煤发电机组和内燃机发电机组，其中：所述燃煤发电机组包括第一发电机、汽轮机、锅炉、磨煤机、合成气发生炉、加热组件和凝汽器，所述内燃机发电机组包括第二发电机、换热组件和内燃机；
[0005]所述磨煤机的第一输出端连接所述锅炉的第一输入端，所述锅炉的输出端连接所述汽轮机的输入端，所述汽轮机的第一输出端连接所述第一发电机的输入端，所述汽轮机的第二输出端连接所述合成气发生炉的第一输入端，所述磨煤机的第二输出端连接所述合成气发生炉的第二输入端，所述合成气发生炉的第一输出端连接所述锅炉的第二输入端，所述合成气发生炉的第二输出端连接所述锅炉的第三输入端，所述合成气发生炉的第三输出端连接所述换热组件的第一输入端，所述换热组件的第一输出端连接所述内燃机的输入端，所述内燃机的输出端连接所述第二发电机的输入端，所述汽轮机的第三输出端连接所述凝汽器的输入端，所述凝汽器的输出端连接所述加热组件的第一输入端，所述加热组件的第一输出端连接所述锅炉的第四输入端，所述加热组件的第二输出端连接所述换热组件的第二输入端，所述换热组件的第二输出端连接所述加热组件的第二输入端，所述加热组件的第三输出端连接所述换热组件的第三输入端，所述换热组件的第三输出端连接所述加热组件的第三输入端，所述换热组件的第四输出端连接所述锅炉的第四输入端。
[0006]第二方面，本申请实施例还提供一种发电系统，所述发电系统包括本申请实施例第一方面公开的所述调频电源。
[0007]这样，本申请实施例中，所述燃煤发电机组中汽轮机产生的蒸汽可以输入至所述合成气发生炉，作为所述合成气发生炉制备合成气的气化剂，而所述磨煤机产生的煤粉可以输入至所述合成气发生炉，作为所述合成气发生炉制备合成气的燃料，所述合成气发生炉制备的合成气可以输入至所述内燃机发电机组，作为所述内燃机发电机组的燃料，从而通过所述合成气发生炉实现燃煤发电机组与所述内燃机发电机组耦合的方式，为所述内燃机提供燃料，确保所述调频电源可以正常工作，提升调频效果。
附图说明
[0008]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1是本申请实施例提供的调频电源的结构示意图；
[0010]图2是本申请实施例提供的合成气制备过程的示意图。
具体实施方式
[0011]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0012]本申请实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B和/或C，表示包含单独A，单独B，单独C，以及A和B都存在，B和C都存在，A和C都存在，以及A、B和C都存在的7种情况。
[0013]请参阅图1，图1是本申请实施例提供的调频电源的结构示意图，如图1所示，包括燃煤发电机组和内燃机发电机组，其中：所述燃煤发电机组包括第一发电机101、汽轮机102、锅炉103、磨煤机104、合成气发生炉105、加热组件106和凝汽器107，所述内燃机发电机组包括第二发电机201、换热组件202和内燃机203；
[0014]所述磨煤机104的第一输出端连接所述锅炉103的第一输入端，所述锅炉103的输出端连接所述汽轮机102的输入端，所述汽轮机102的第一输出端连接所述第一发电机101的输入端，所述汽轮机102的第二输出端连接所述合成气发生炉105的第一输入端，所述磨煤机104的第二输出端连接所述合成气发生炉105的第二输入端，所述合成气发生炉105的第一输出端连接所述锅炉103的第二输入端，所述合成气发生炉105的第二输出端连接所述锅炉103的第三输入端，所述合成气发生炉105的第三输出端连接所述换热组件202的第一输入端，所述换热组件202的第一输出端连接所述内燃机203的输入端，所述内燃机203的输出端连接所述第二发电机201的输入端，所述汽轮机102的第三输出端连接所述凝汽器107的输入端，所述凝汽器107的输出端连接所述加热组件106的第一输入端，所述加热组件106的第一输出端连接所述锅炉103的第四输入端，所述加热组件106的第二输出端连接所述换热组件202的第二输入端，所述换热组件202的第二输出端连接所述加热组件106的第二输入端，所述加热组件106的第三输出端连接所述换热组件202的第三输入端，所述换热组件202的第三输出端连接所述加热组件106的第三输入端，所述换热组件202的第四输出端连接所述锅炉103的第四输入端。
[0015]可以理解，燃煤发电机组单机发电单机规模较大，能够满足大规模调频的需求，调
峰调频耐力较高，但由于具有锅炉103以及汽轮机102等惯性较大的设备，调频运行时的响应速度较低，而内燃机发电机组通过使燃料在机组内部燃烧，并可以将其放出的热能转换为电能，具有调峰调频速率高、寿命长且可长时间持续双向调频等特点，通过燃煤发电机组与内燃机发电机组进行耦合以用于调频，可以在燃煤发电机组满足大规模调频需求的基础上，提高调频响应的速度。
[0016]其中，上述磨煤机104通过将煤块破碎并磨成煤粉，为上述锅炉103提供燃料，同时上述磨煤机104产生的煤粉还可以输入至上述合成气发生炉105内，作为上述合成气发生炉105制备合成气的原料，且煤粉状态的燃料可以增加燃料的表面积，有助于燃烧和上述合成气发生炉105内的反应发生。可以理解，上述合成气发生炉105内主要化学反应式如下：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于内燃机的调频电源，其特征在于，包括燃煤发电机组和内燃机发电机组，其中：所述燃煤发电机组包括第一发电机、汽轮机、锅炉、磨煤机、合成气发生炉、加热组件和凝汽器，所述内燃机发电机组包括第二发电机、换热组件和内燃机；所述磨煤机的第一输出端连接所述锅炉的第一输入端，所述锅炉的输出端连接所述汽轮机的输入端，所述汽轮机的第一输出端连接所述第一发电机的输入端，所述汽轮机的第二输出端连接所述合成气发生炉的第一输入端，所述磨煤机的第二输出端连接所述合成气发生炉的第二输入端，所述合成气发生炉的第一输出端连接所述锅炉的第二输入端，所述合成气发生炉的第二输出端连接所述锅炉的第三输入端，所述合成气发生炉的第三输出端连接所述换热组件的第一输入端，所述换热组件的第一输出端连接所述内燃机的输入端，所述内燃机的输出端连接所述第二发电机的输入端，所述汽轮机的第三输出端连接所述凝汽器的输入端，所述凝汽器的输出端连接所述加热组件的第一输入端，所述加热组件的第一输出端连接所述锅炉的第四输入端，所述加热组件的第二输出端连接所述换热组件的第二输入端，所述换热组件的第二输出端连接所述加热组件的第二输入端，所述加热组件的第三输出端连接所述换热组件的第三输入端，所述换热组件的第三输出端连接所述加热组件的第三输入端，所述换热组件的第四输出端连接所述锅炉的第四输入端。2.如权利要求1所述的调频电源，其特征在于，所述加热组件包括冷凝泵、低压加热器、除氧器、给水泵和高压加热器，其中：所述凝汽器的输出端连接所述冷凝泵的输入端，所述冷凝泵的输出端连接所述低压加热器的输入端，所述低压加热器的输出端连接所述除氧器的输入端，所述除氧器的输出端连接所述给水泵的输入端，所述给水泵的输出端连接所述高压加热器的输入端，所述高压加热器的输出端连接所述锅炉的第四输入端；所述冷凝泵的输出端连接所述换...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏飞，王顺超，张瑞卿，赵子坤，方晓松，周托，
申请(专利权)人：电力规划总院有限公司中能智新科技产业发展有限公司清华大学，
类型：发明
国别省市：