【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火电机组灵活性改造，具体涉及一种提高热电联产机组热电解耦能力的系统。
技术介绍
1、在“双碳”目标背景下，提高可再生能源发电装机容量及发电量比例是能源行业主要发展趋势。2023年，我国风电和太阳能发电的发电量占比达到15.0％，而火电机组发电量占比已经下降到近66.6％。随着风光发电成本的不断降低，可再生能源发电在未来仍将继续迅猛发展。然而，受天气和气候条件的制约，风电、太阳能发电等发电方式普遍具有间歇性和波动性。为了弥补因可再生能源并入导致的电网稳定性的降低，火电机组需承担更重的调峰、顶峰和快速变负荷任务。现有火电机组运行灵活性受制于机组最小技术出力，不能进一步降机组低负荷率，限制了机组的深度调峰能力。
2、因此，提供一种可以提高热电联产机组热电解耦能力的系统，以提高机组运行灵活性、深度调峰能力和顶峰能力，响应电网调峰和顶峰需求，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、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电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，以提高热电联产机组热电解耦能力，该系统利用电极蒸汽锅炉制汽及球形蓄热罐储热，可实现热电机组热电解耦，适用于火电机组深度调峰和顶峰。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供技术方案如下：
3、一种电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，包括：热电联产机组系统、电极蒸汽锅炉及蓄热供汽系统及电网；
4、所述热电联产机组系统包括汽轮机、发电机和升压变压器，所述汽轮机与所
5、所述电极蒸汽锅炉及蓄热供汽系统包括电极蒸汽锅炉、高压分汽缸、球形蓄热罐、中压分汽缸、蒸汽加热器、除盐水补水箱、除氧器补水泵、蓄热罐补水泵、电极锅炉除氧器、电极锅炉给水泵和降压变压器，所述电极蒸汽锅炉的蒸汽出口连接所述高压分汽缸的第一蒸汽进口，所述高压分汽缸的第二蒸汽出口连接所述中压分汽缸的第二蒸汽进口，所述高压分汽缸的第三蒸汽出口连接所述球形蓄热罐的第一蒸汽进口，所述球形蓄热罐的第二蒸汽出口连接所述中压分汽缸的第一蒸汽进口，所述中压分汽缸的第三蒸汽出口连接所述蒸汽加热器的蒸汽进口，所述蒸汽加热器的蒸汽出口通过第二对外供汽管道对外供汽，所述中压分汽缸的第四蒸汽出口连接所述电极锅炉除氧器的第二蒸汽进口，所述电极锅炉除氧器的第三给水出口连接所述电极锅炉给水泵的给水进口，所述电极锅炉给水泵的给水出口连接所述电极蒸汽锅炉的给水进口，所述电极锅炉除氧器的第一补水进口连接所述除氧器补水泵的补水出口，所述除氧器补水泵的补水进口连接所述除盐水补水箱的第二补水出口，所述除盐水补水箱的第一补水进口连接所述化学除盐水系统，所述除盐水补水箱的第三补水出口连接所述蓄热罐补水泵的补水进口，所述蓄热罐补水泵的补水出口连接所述球形蓄热罐的第三补水进口；
6、所述电网与所述升压变压器连接，所述电网还通过所述降压变压器与所述电极蒸汽锅炉连接。
7、优选，所述汽轮机包括汽轮机高压缸、汽轮机中压缸和汽轮机低压缸，所述汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸和发电机按蒸汽流动方向依次连接；
8、所述热电联产机组系统还包括锅炉、凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵和高压加热器，所述锅炉的主蒸汽出口连接所述汽轮机高压缸的进汽口，所述汽轮机高压缸的排汽口连接所述锅炉的再热蒸汽进口，所述锅炉的再热蒸汽出口连接所述汽轮机中压缸的进汽口，所述汽轮机中压缸的排汽口连接所述汽轮机低压缸的进汽口，所述汽轮机低压缸的排汽口依次通过所述凝汽器、所述凝结水泵、所述低压加热器、所述除氧器、所述给水泵和所述高压加热器与所述锅炉的给水进口连接。
9、进一步优选，所述低压加热器由多个不同加热蒸汽压力的低压加热器串联组成，按疏水流动方向，各低压加热器的加热蒸汽压力由高到低，按凝结水流动方向，各低压加热器的加热蒸汽压力由低到高，各低压加热器的疏水按其加热蒸汽压力由高到低逐级自流至所述凝汽器，各低压加热器的加热蒸汽对应来自所述汽轮机中与各低压加热器的加热蒸汽压力匹配的抽汽口；
10、所述除氧器的加热蒸汽对应来自所述汽轮机中与所述除氧器的加热蒸汽压力匹配的抽汽口；
11、所述高压加热器由多个不同加热蒸汽压力的高压加热器串联组成，按疏水流动方向，各高压加热器的加热蒸汽压力由高到低，按给水流动方向，各高压加热器的加热蒸汽压力由低到高，各高压加热器的疏水按其加热蒸汽压力由高到低逐级自流至所述除氧器，各高压加热器的加热蒸汽对应来自所述汽轮机中与各高压加热器的加热蒸汽压力匹配的抽汽口。
12、进一步优选，所述高压分汽缸的第二蒸汽出口至所述中压分汽缸的第二蒸汽进口的连接管道上配有第一压力调整阀；
13、所述球形蓄热罐的第二蒸汽出口至所述中压分汽缸的第一蒸汽进口的连接管道上配有扩容闪蒸阀；
14、所述中压分汽缸的第四蒸汽出口至所述电极锅炉除氧器的第二蒸汽进口的连接管道上配有第二压力调整阀。
15、进一步优选，所述电极蒸汽锅炉包括多个并联的电极蒸汽锅炉，且与各电极蒸汽锅炉的给水进口、蒸汽出口分别相连接的给水进口管道、蒸汽出口管道按管道介质属性各自并联设置。
16、进一步优选，所述球形蓄热罐包括多个并联的球形蓄热罐，且与各球形蓄热罐的第一蒸汽进口、第二蒸汽出口、第三补水进口分别相连接的蒸汽进口管道、蒸汽出口管道、补水进口管道按管道介质属性各自并联设置。
17、进一步优选，所述电极蒸汽锅炉包括高压电极、锅炉外筒、锅炉内筒、第一汽水分离装置和内循环管道，其中，所述高压电极与所述降压变压器连接并通过所述锅炉外筒插入所述锅炉内筒中，所述锅炉内筒设于所述锅炉外筒内，所述锅炉外筒通过内循环管道连接至所述锅炉内筒，所述内循环管道配有锅炉内循环泵，所述锅炉外筒上分别设有给水进口和蒸汽出口，所述蒸汽出口设置于所述锅炉外筒顶部且内置所述第一汽水分离装置。
18、进一步优选，所述球形蓄热罐内包括蒸汽喷射器和第二汽水分离装置，所述蒸汽喷射器与所述球形蓄热罐的第一蒸汽进口相连接，所述第二汽水分离装置设在所述球形蓄热罐的第二蒸汽出口输入端。
19、进一步优选，所述蒸汽加热器采用电加热、熔盐加热或固体加热方式。
20、进一步优选，所述第一对外供汽管道上配有第一供汽调节阀，所述第二对外供汽管道上配有第二供汽调节阀。
21、本专利技术的有益效果如下：
22、1、采用球形蓄热罐技术，应力分布均匀，与同等容量的非球形容器相比，表面积最小、耗材最少、散热损失最小；将电极蒸汽锅炉与球形蓄热罐联合设置，电极蒸汽锅炉生产的蒸汽既可以直接输送到蒸汽用户，也可以输送到球形蓄热罐中以高参数饱和水、饱和蒸汽的形态储存；电极蒸汽锅炉及蓄热供汽系统通过球形蓄热罐的缓冲平衡作用，可保证用户侧蒸汽参数的稳定；
23、2、无论是采暖期还是非采暖期，本专利技术提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于，包括：热电联产机组系统(1)、电极蒸汽锅炉及蓄热供汽系统(2)及电网(3)；
2.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述汽轮机包括汽轮机高压缸(1.2)、汽轮机中压缸(1.3)和汽轮机低压缸(1.4)，所述汽轮机高压缸(1.2)、汽轮机中压缸(1.3)、汽轮机低压缸(1.4)和发电机(1.5)按蒸汽流动方向依次连接；
3.根据权利要求2所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述低压加热器(1.8)由多个不同加热蒸汽压力的低压加热器串联组成，按疏水流动方向，各低压加热器的加热蒸汽压力由高到低，按凝结水流动方向，各低压加热器的加热蒸汽压力由低到高，各低压加热器的疏水按其加热蒸汽压力由高到低逐级自流至所述凝汽器(1.6)，各低压加热器的加热蒸汽对应来自所述汽轮机中与各低压加热器的加热蒸汽压力匹配的抽汽口；
4.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述高压分汽缸(2.2)的第二蒸汽出口至所述中压分汽缸(2.4
5.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述电极蒸汽锅炉(2.1)包括多个并联的电极蒸汽锅炉，且与各电极蒸汽锅炉的给水进口、蒸汽出口分别相连接的给水进口管道、蒸汽出口管道按管道介质属性各自并联设置。
6.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述球形蓄热罐(2.3)包括多个并联的球形蓄热罐，且与各球形蓄热罐的第一蒸汽进口、第二蒸汽出口、第三补水进口分别相连接的蒸汽进口管道、蒸汽出口管道、补水进口管道按管道介质属性各自并联设置。
7.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述电极蒸汽锅炉(2.1)包括高压电极、锅炉外筒、锅炉内筒、第一汽水分离装置和内循环管道，其中，所述高压电极与所述降压变压器(2.11)连接并通过所述锅炉外筒插入所述锅炉内筒中，所述锅炉内筒设于所述锅炉外筒内，所述锅炉外筒通过内循环管道连接至所述锅炉内筒，所述内循环管道配有锅炉内循环泵，所述锅炉外筒上分别设有给水进口和蒸汽出口，所述蒸汽出口设置于所述锅炉外筒顶部且内置所述第一汽水分离装置。
8.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述球形蓄热罐(2.3)内包括蒸汽喷射器和第二汽水分离装置，所述蒸汽喷射器与所述球形蓄热罐(2.3)的第一蒸汽进口相连接，所述第二汽水分离装置设在所述球形蓄热罐(2.3)的第二蒸汽出口输入端。
9.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述蒸汽加热器(2.5)采用电加热、熔盐加热或固体加热方式。
10.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述第一对外供汽管道上配有第一供汽调节阀(1.13)，所述第二对外供汽管道上配有第二供汽调节阀(2.15)。
...【技术特征摘要】
1.一种电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于，包括：热电联产机组系统(1)、电极蒸汽锅炉及蓄热供汽系统(2)及电网(3)；
2.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述汽轮机包括汽轮机高压缸(1.2)、汽轮机中压缸(1.3)和汽轮机低压缸(1.4)，所述汽轮机高压缸(1.2)、汽轮机中压缸(1.3)、汽轮机低压缸(1.4)和发电机(1.5)按蒸汽流动方向依次连接；
3.根据权利要求2所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述低压加热器(1.8)由多个不同加热蒸汽压力的低压加热器串联组成，按疏水流动方向，各低压加热器的加热蒸汽压力由高到低，按凝结水流动方向，各低压加热器的加热蒸汽压力由低到高，各低压加热器的疏水按其加热蒸汽压力由高到低逐级自流至所述凝汽器(1.6)，各低压加热器的加热蒸汽对应来自所述汽轮机中与各低压加热器的加热蒸汽压力匹配的抽汽口；
4.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述高压分汽缸(2.2)的第二蒸汽出口至所述中压分汽缸(2.4)的第二蒸汽进口的连接管道上配有第一压力调整阀(2.12)；
5.根据权利要求1所述的电极蒸汽锅炉及蓄热供汽的热电解耦系统，其特征在于：所述电极蒸汽锅炉(2.1)包括多个并联的电极蒸汽锅炉，且与各电极蒸汽锅炉的给水进口、蒸汽出口分别相连接的给水进口管道、蒸汽出口管道按管道介质属性各自并联设置。
6.根据权利要求1所述的电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：任延财，赵岩，孙印涵，赵静，王微，李育华，张万吉，王纪元，
申请(专利权)人：中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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