本发明专利技术公开了一种光煤储互补灵活发电系统及运行方法，该系统包括燃煤热力发电系统和包括由太阳能集热器、油水换热器、油盐换热器、蒸汽熔盐换热器、盐水换热器组、冷盐罐、热盐罐组成的太阳能耦合储热系统；通过油水换热器和蒸汽熔盐换热器实现太阳能和再热蒸汽热量的同时存储；通过调节盐水换热器组加热的水流量并配合调节热熔盐的转速，弥补光照不足对机组的影响，同时提高升负荷速率；通过调节进入油盐换热器的熔盐流量，实现光照充足时太阳能灵活存储，维持系统稳定；通过调节再热蒸汽调节阀并配合给水调节阀，提高系统的降负荷速率，通过调节一号、二号和三号汽水调节阀实现能量梯级利用；本发明专利技术能实现光煤储灵活耦合，提高系统高效灵活运行能力。系统高效灵活运行能力。系统高效灵活运行能力。
【技术实现步骤摘要】
一种光煤储互补灵活发电系统及运行方法
[0001]本专利技术涉及多能源互补发电
，具体涉及一种光煤储互补灵活发电系统及运行方法。
技术介绍
[0002]近年来，随着风力、光伏发电占比的逐渐增加，大规模光伏和风电并网加剧了电网电压和频率的波动，导致可再生能源发电消纳困难。这要求燃煤发电和太阳能热发电提高灵活性，要求其能在太阳能波动和电网有频繁调峰调频需求时高效利用太阳能，满足电网变负荷和低负荷运行需求，保持高效灵活运行。现有太阳能和燃煤互补发电技术不足以在光照波动条件下维持太阳能高效利用，且燃煤发电机组在不同光照强度下难以高效地耦合太阳能并快速响应电网调峰调频需求。尚未有合理的解决方案使得太阳能热发电耦合燃煤发电系统高效灵活运行的性能要求。需要解决的问题有：
[0003]1)当电网有快速大幅度调峰需求时，太阳能热发电受气象条件限制而燃煤机组受锅炉最低稳燃负荷影响，均无法满足快递变负荷和低负荷运行要求，需要寻求更有高效灵活运行潜力的太阳能燃煤耦合方案，增加热储能装置提高系统灵活性。
[0004]2)需要在光照条件和电能输出要求都变化时解决太阳能与燃煤发电系统控制困难的问题。
技术实现思路
[0005]为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种光煤储互补灵活发电系统及运行方法，该系统实现燃煤发电与光热发电灵活耦合，利用储热装置既可存储太阳能集热器又可存储再热蒸汽的热量，快速抵消光照条件变化对燃煤热力发电系统运行稳定性的影响，实现机炉解耦，使得不同光照条件下光煤储互补灵活发电系统可以快速大幅度变负荷，平稳应对太阳辐射条件变化的工作条件，同时降低煤量，提高经济性。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种光煤储互补灵活发电系统，包括燃煤热力发电系统和太阳能耦合储热系统：其中，
[0008]所述燃煤热力发电系统包括依次连接的锅炉1、汽轮机高压缸2、汽轮机中低压缸3、凝汽器4、凝结水泵5、低压加热器6、除氧器7、给水泵8和高压加热器9；锅炉1的过热蒸汽出口与汽轮机高压缸2的入口相连通；锅炉1的水工质入口和高压加热器9的水工质出口相连通；汽轮机高压缸2的蒸汽出口与锅炉1的再热蒸汽入口通过管道相连通，汽轮机高压缸2的抽汽出口与高压加热器9的蒸汽入口通过管道相连通；锅炉1的再热蒸汽出口与汽轮机中低压缸3蒸汽入口相连通；汽轮机中低压缸3的第一级抽汽出口与除氧器7的蒸汽入口通过管道相连通，第二级抽汽出口与低压加热器6的蒸汽入口通过管道相连通；除氧器7的水工质出口通过给水泵8与高压加热器9相连通；汽轮机中低压缸3的蒸汽出口与凝汽器4的进汽口相连通；凝汽器4的水工质出口通过凝结水泵5与低压加热器6的水工质入口相连通；低压
加热器6的水工质出口与除氧器7的水工质入口相连通；
[0009]所述太阳能耦合储热系统包括依次相连的太阳能集热器11，油水换热器12和油盐换热器13；还包括依次相连的蒸汽熔盐换热器14、热熔盐罐15、热盐泵16、盐水换热器组17、冷熔盐罐18和冷盐泵19；油水换热器12的水工质入口与给水泵8出口通过给水调节阀10相连通，水工质出口与锅炉1给水入口通过管道相连通；蒸汽熔盐换热器14的蒸汽入口与锅炉1的再热蒸汽出口通过再热蒸汽调节阀20相连接，水工质出口与高压加热9蒸汽出口通过一号汽水调节阀24相连通，水工质出口还与除氧器7蒸汽出口通过二号汽水调节阀25相连通，水工质出口还与低压加热器6蒸汽出口分别通过三号汽水调节阀26相连通；盐水换热器组17的水工质入口与燃煤热力发电系统的水工质管道相连通，水工质出口与温度高于水工质入口的燃煤热力发电系统的水工质管道相连通；冷盐罐18的熔盐出口与油盐换热器13熔盐入口通过冷盐泵19相连通，油盐换热器13熔盐出口与蒸汽熔盐换热器14的熔盐入口通过管道相连通。
[0010]所述盐水换热器组17包括一号盐水换热器171、二号盐水换热器172和三号盐水换热器173；一号盐水换热器171的熔盐入口与热熔盐罐15通过热盐泵16相连接，熔盐出口与二号盐水换热器171的熔盐入口通过管道相连通，水工质入口与高压加热器9的水工质出口通过给水一号调节阀21相连通，水工质出口与锅炉1给水入口通过管道相连接；二号盐水换热器172的熔盐出口与三号盐水换热器173的熔盐入口通过管道相连通，水工质入口与给水泵8的水工质出口通过给水二号调节阀22相连通，水工质出口与锅炉1给水入口通过管道相连通；三号盐水换热器173的熔盐出口与冷盐罐18的熔盐入口通过管道相连通，水工质入口与凝结水泵5的水工质出口通过给水三号调节阀23相连通，水工质出口与除氧器7水工质入口通过管道相连通。
[0011]所述熔盐工作温度为100℃～575℃。
[0012]所述导热油工作温度为180℃～390℃。
[0013]所述太阳能集热器11由多个太阳能集热管111串联再并联构成。
[0014]上述一种光煤储互补灵活发电系统的运行方法，当燃煤热力发电系统需要快速降负荷或低负荷运行时，增加再热蒸汽调节阀20开度，通过调节冷盐泵19转速对进入油盐换热器13和蒸汽熔盐换热器14的熔盐流量进行调节，通过调节一号汽水调节阀24、二号汽水调节阀25和三号汽水调节阀26的开度分别对替代进入高压加热器9蒸汽的流量、替代进入除氧器7蒸汽的流量和替代进入低压加热器6蒸汽的流量进行调节，调节目标是调节进入汽轮机中低压缸3的蒸汽流量能够满足电负荷的变化速率和低负荷运行要求且效率高，系统能够满足快速高效降负荷的要求；当燃煤热力发电系统需要快速升负荷时，增加给水调节阀10开度，增加热盐泵16转速，依次调节给水一号调节阀21、给水二号调节阀22和给水三号调节阀23的开断和阀门开度，调节目标为：升负荷速率与盐水换热器组17给水的流量和热量释放速率匹配，燃煤机组可以快速高效升负荷；当太阳辐射强度高时，调节给水调节阀10增加进入油水换热器12的给水流量，当除氧器7的出口给水全部被油水换热器12加热且油水换热器12出口水工质温度高于高压加热器9出口水温时，调节冷盐泵19转速进行进入油盐换热器13熔盐流量调节，调节目标是油水换热器12加热的出口水工质温度保持与高压加热器9的出口水工质温度相同，满足锅炉1的水工质入口温度要求；当光照强度不足时，调节给水调节阀10、给水一号调节阀21、给水二号调节阀22的阀门开度，调节目标为进入锅炉1
的水温保持不变，维持系统运行稳定。
[0015]和现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0016](1)本专利技术通过增加与油水换热器串联的油盐换热器和冷熔盐罐、热熔盐罐，实现剩余太阳能的灵活储存并通过调节给水调节阀，匹配冷盐泵流速，实现光照快速变化引起的输出功率扰动，维持汽轮机出力稳定。
[0017](2)本专利技术通过增加储热可同时存储太阳能和再热蒸汽多余热量，维持锅炉稳定燃烧，实现快速变负荷速率和低负荷运行。
[0018](3)本专利技术通过调节一号汽水调节阀、二号汽水调节阀和三号汽水调节阀、给水一号调节阀、给水二号本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光煤储互补灵活发电系统，其特征在于：包括燃煤热力发电系统和太阳能耦合储热系统：其中，所述燃煤热力发电系统包括依次连接的锅炉(1)、汽轮机高压缸(2)、汽轮机中低压缸(3)、凝汽器(4)、凝结水泵(5)、低压加热器(6)、除氧器(7)、给水泵(8)和高压加热器(9)；锅炉(1)的过热蒸汽出口与汽轮机高压缸(2)的入口相连通；锅炉(1)的水工质入口和高压加热器(9)的水工质出口相连通；汽轮机高压缸(2)的蒸汽出口与锅炉(1)的再热蒸汽入口通过管道相连通，汽轮机高压缸(2)的抽汽出口与高压加热器(9)的蒸汽入口通过管道相连通；锅炉(1)的再热蒸汽出口与汽轮机中低压缸(3)蒸汽入口相连通；汽轮机中低压缸(3)的第一级抽汽出口与除氧器(7)的蒸汽入口通过管道相连通，第二级抽汽出口与低压加热器(6)的蒸汽入口通过管道相连通；除氧器(7)的水工质出口通过给水泵(8)与高压加热器(9)相连通；汽轮机中低压缸(3)的蒸汽出口与凝汽器(4)的进汽口相连通；凝汽器(4)的水工质出口通过凝结水泵(5)与低压加热器(6)的水工质入口相连通；低压加热器(6)的水工质出口与除氧器(7)的水工质入口相连通；所述太阳能耦合储热系统包括依次相连的太阳能集热器(11)、油水换热器(12)和油盐换热器(13)；还包括依次相连的蒸汽熔盐换热器(14)、热熔盐罐(15)、热盐泵(16)、盐水换热器组(17)、冷熔盐罐(18)和冷盐泵(19)；油水换热器(12)的水工质入口与给水泵(8)出口通过给水调节阀(10)相连通，水工质出口与锅炉(1)给水入口通过管道相连通；蒸汽熔盐换热器(14)的蒸汽入口与锅炉(1)的再热蒸汽出口通过再热蒸汽调节阀(20)相连接，水工质出口与高压加热(9)蒸汽出口通过一号汽水调节阀(24)相连通，水工质出口还与除氧器(7)蒸汽出口通过二号汽水调节阀(25)相连通，水工质出口还与低压加热器(6)蒸汽出口分别通过三号汽水调节阀(26)相连通；盐水换热器组(17)的水工质入口与燃煤热力发电系统的水工质管道相连通，水工质出口与温度高于水工质入口的燃煤热力发电系统的水工质管道相连通；冷盐罐(18)的熔盐出口与油盐换热器(13)熔盐入口通过冷盐泵(19)相连通，油盐换热器(13)熔盐出口与蒸汽熔盐换热器(14)的熔盐入口通过管道相连通。2.根据权利要求1所述的一种光煤储互补灵活发电系统，其特征在于：盐水换热器组(17)包括一号盐水换热器(171)、二号盐水换热器(172)和三号盐水换热器(173)；一号盐水换热器(171)的熔盐入口与热熔盐罐(15)通过热盐泵(16)相连接，熔盐出口与二号盐水换热器(171)的熔盐入口通过管道相连通，水工质入口与高压加热器(9)的水工质...
【专利技术属性】
技术研发人员：严卉，王珠，种道彤，刘明，张可臻，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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