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文档序号:36403136发布日期:2023-12-16 08:31阅读:15来源:国知局
一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统和方法与流程

1.本发明属于火电发电及工业蒸汽领域,具体涉及一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统和方法



背景技术:

2.随着新能源电站的快速发展和控制全球温室气体排放量的发展要求,越来越多的热电厂的负荷率和发电小时数屡创新低,甚至出现了负电价,而这些热电厂的工业蒸汽供应需求却越来越强烈,很多热电厂都出现了因为深度调峰导致抽汽参数满足不了工业蒸汽用户的参数要求,许多热电厂都提出了改造热力系统,提升工业蒸汽抽汽参数的需求

3.而且这种单一通过提升抽汽参数的办法,还是无法实现热电解耦,即解决不了深度调峰工况下,如何在保证工业蒸汽供应的情况下,尽量增加机组的深度调峰能力

4.故,目前需要解决火电厂无法在保证工业蒸汽供应的情况下增加火力发电机组的深度调峰能力的问题



技术实现要素:

5.本发明的目的在于克服火电厂无法在保证工业蒸汽供应的情况下增加火力发电机组的深度调峰能力的问题,提出了一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统和方法

6.为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
7.一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统,包括火力发电机组,所述火力发电机组包括锅炉

汽轮机

发电机;所述锅炉与汽轮机连接,所述锅炉连接给水端,所述汽轮机连接发电机,所述发电机连接电网,所述火力发电机组连接送变电及供电模块,所述送变电及供电模块连接电蓄热装置,所述电蓄热装置设置电加热器;
8.所述汽轮机包括汽轮机高压缸,所述锅炉与汽轮机高压缸之间连接主蒸汽管路,所述主蒸汽管路与工业蒸汽管道之间连接蓄热蒸汽抽汽管路,所述蓄热蒸汽抽汽管路上安装供汽调节阀;所述蓄热蒸汽抽汽管路连接蒸汽蓄热装置的一端,所述蒸汽蓄热装置的另一端连接电蓄热装置的一端,所述电蓄热装置的另一端连接工业蒸汽管道,所述工业蒸汽管道连接工业蒸汽用户;所述电蓄热装置包括调峰调频控制单元,所述调峰调频控制单元与送变电及供电模块连接,所述调峰调频控制单元与供汽调节阀连接

9.进一步地,所述送变电及供电模块通过电加热器与电蓄热装置连接

10.进一步地,所述火力发电机组的出口母线或厂用电母线与电加热器电连接

11.进一步地,所述蒸汽蓄热装置与电蓄热装置之间连接饱和工业蒸汽管路,所述电蓄热装置与工业蒸汽管道之间连接过热工业蒸汽管路

12.进一步地,所述锅炉还连接再热热段蒸汽管路的一端,所述汽轮机还包括汽轮机中压缸和汽轮机低压缸,所述再热热段蒸汽管路的另一端依次与汽轮机中压缸

汽轮机低压缸连接

13.进一步地,所述蓄热蒸汽抽汽管路上还安装减温减压器

14.进一步地,所述蒸汽蓄热装置采用固体蓄热

熔盐蓄热

高温导热油蓄热

高温金属相变蓄热中的任意一种蓄热技术或组合

15.进一步地,所述电蓄热装置采用固体蓄热

熔盐蓄热

高温导热油蓄热

高温金属相变蓄热中的任意一种蓄热技术或组合

16.进一步地,所述电蓄热装置采用电加热管

电加热板

电加热丝

电磁加热

电极加热中的任意一种电加热技术或组合

17.一种火电厂蓄热供工业蒸汽方法,利用所述的火电厂蓄热供工业蒸汽系统,包括以下步骤:
18.根据工业蒸汽用户对工业蒸汽压力

工业蒸汽温度

工业蒸汽流量的要求,设计蒸汽蓄热装置的容量和电蓄热装置的容量;
19.蒸汽蓄热装置产生饱和工业蒸汽,然后利用电蓄热装置将饱和工业蒸汽加热到满足工业蒸汽用户需求的过热度要求的过热工业蒸汽输送至工业蒸汽用户;
20.当火力发电机组收到电网调度中心升负荷的需求时,通过调峰调频控制单元控制减小供汽调节阀的开度,增加进入汽轮机发电的蒸汽量,提升火力发电机组的发电负荷;或通过调峰调频控制单元控制减小电加热器的耗电量,增加火力发电机组输送至电网的电量;
21.当火力发电机组收到电网调度中心降负荷的需求时,通过调峰调频控制单元控制增加供汽调节阀的开度,减小进入汽轮机发电的蒸汽量,减小火力发电机组的发电负荷;或通过调峰调频控制单元控制增大电加热器的耗电量,减小火力发电机组输送至的电量

22.与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
23.本发明提出的火电厂蓄热供工业蒸汽系统,提出的蒸汽蓄热装置和电蓄热装置分体的设计理念,简化了每个装置的结构,极大提升火电机组的深度调峰和热电解耦的能力,实现了火电厂在保证工业蒸汽供应的情况下增加火力发电机组的深度调峰能力

24.本发明提出的火电厂蓄热供工业蒸汽系统,利用蒸汽蓄热装置加热产生饱和蒸汽,提高了蓄热加热效率

25.本发明提出的火电厂蓄热供工业蒸汽系统,利用电蓄热装置加热饱和蒸汽到过热蒸汽,避免了电加热功率过大的问题,提高了火电厂蓄热供工业蒸汽系统的热经济性

26.本发明提出的火电厂蓄热供工业蒸汽方法,通过调峰调频控制单元控制供汽调节阀的开度及电加热器的耗电量响应火电机组的调峰调频负荷需求,提升了火电机组的深度调峰和热电解耦的能力,保证装置稳定长期运行

附图说明
27.说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定

28.图1为本发明火电厂蓄热供工业蒸汽系统结构简图

29.图2为本发明火电厂蓄热供工业蒸汽方法流程简图

30.其中,1为锅炉,2为再热热段蒸汽管路,3为汽轮机高压缸,4为汽轮机中压缸,5为汽轮机低压缸,6为蒸汽蓄热装置,7为电蓄热装置,8为蓄热蒸汽抽汽管路,9为工业蒸汽管道,
10
为减温减压器,
11
为电加热器,
12
为送变电及供电模块,
13
为工业蒸汽用户,
14
为发电


具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚

完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例

基于本发明中的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围

32.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“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

应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施

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

33.实施例
34.一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统,包括火力发电机组,火力发电机组包括锅炉
1、
汽轮机

发电机
14
;锅炉1与汽轮机连接,锅炉1连接给水端,汽轮机连接发电机
14
,发电机
14
连接电网,火力发电机组连接送变电及供电模块
12
,送变电及供电模块
12
连接电蓄热装置7,电蓄热装置7设置电加热器
11

35.汽轮机包括汽轮机高压缸3,锅炉1与汽轮机高压缸3之间连接主蒸汽管路,主蒸汽管路与工业蒸汽管道9之间连接蓄热蒸汽抽汽管路8,蓄热蒸汽抽汽管路8上安装供汽调节阀;蓄热蒸汽抽汽管路8连接蒸汽蓄热装置6的一端,蒸汽蓄热装置6的另一端连接电蓄热装置7的一端,电蓄热装置7的另一端连接工业蒸汽管道9,工业蒸汽管道9连接工业蒸汽用户
13
;电蓄热装置7包括调峰调频控制单元,调峰调频控制单元与送变电及供电模块
12
连接,调峰调频控制单元与供汽调节阀连接

36.送变电及供电模块
12
通过电加热器
11
与电蓄热装置7连接

37.火力发电机组的出口母线或厂用电母线与电加热器
11
电连接

38.蒸汽蓄热装置6与电蓄热装置7之间连接饱和工业蒸汽管路,电蓄热装置7与工业蒸汽管道9之间连接过热工业蒸汽管路

39.优选的,蓄热蒸汽抽汽管路8抽取主蒸汽管路或再热蒸汽热段管路一定流量的蒸汽送入蒸汽蓄热装置6进行蓄热,蒸汽蓄热装置6在放热阶段加热给水成为饱和工业蒸汽送入电蓄热装置7,电蓄热装置7利用火力发电机组调峰调频富余电量加热蓄热体,然后在放热阶段加热饱和蒸汽成为过热工业蒸汽,满足工业蒸汽用户对蒸汽流量

过热度和压力的要求

40.锅炉1还连接再热热段蒸汽管路2的一端,汽轮机还包括汽轮机中压缸4和汽轮机低压缸5,再热热段蒸汽管路2的另一端依次与汽轮机中压缸
4、
汽轮机低压缸5连接

41.蓄热蒸汽抽汽管路8上还安装减温减压器
10。
42.优选的,利用减温减压器
10
和供汽调节阀调节到蒸汽蓄热装置6所能接纳的蒸汽
参数进行蓄热

43.蒸汽蓄热装置6采用固体蓄热

熔盐蓄热

高温导热油蓄热

高温金属相变蓄热中的任意一种蓄热技术或组合

44.电蓄热装置7采用固体蓄热

熔盐蓄热

高温导热油蓄热

高温金属相变蓄热中的任意一种蓄热技术或组合

45.电蓄热装置7采用电加热管

电加热板

电加热丝

电磁加热

电极加热中的任意一种电加热技术或组合

46.优选的,调峰调频控制单元通过控制送变电及供电模块供给电加热器
11
的用电量的增加或减少,实现火电厂响应电网或电力市场的调峰或调频辅助服务负荷要求

47.优选的,调峰调频控制单元通过控制供汽调节阀的开度,调节抽汽量的增加或减少,实现火电厂响应电网或电力市场的调峰或调频辅助服务负荷要求

48.一种火电厂蓄热供工业蒸汽方法,利用火电厂蓄热供工业蒸汽系统,,包括以下步骤:
49.根据工业蒸汽用户
13
对工业蒸汽压力

工业蒸汽温度

工业蒸汽流量的要求,设计蒸汽蓄热装置6的容量和电蓄热装置7的容量;
50.蒸汽蓄热装置8产生饱和工业蒸汽,然后利用电蓄热装置7将饱和工业蒸汽加热到满足工业蒸汽用户
13
需求的过热度要求的过热工业蒸汽输送至工业蒸汽用户
13

51.当火力发电机组收到电网调度中心升负荷的需求时,通过调峰调频控制单元控制减小供汽调节阀的开度,增加进入汽轮机发电的蒸汽量,提升火力发电机组的发电负荷;或通过调峰调频控制单元控制减小电加热器
11
的耗电量,增加火力发电机组输送至电网的电量;
52.当火力发电机组收到电网调度中心降负荷的需求时,通过调峰调频控制单元控制增加供汽调节阀的开度,减小进入汽轮机发电的蒸汽量,减小火力发电机组的发电负荷;或通过调峰调频控制单元控制增大电加热器
11
的耗电量,减小火力发电机组输送至的电量

53.最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更

修改或者等同替换,但这些变更

修改或者等同替换,均在发明待批的权利要求保护范围之内

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