[发明专利]一种锅炉负荷调整结合外部调峰调频设备的系统

说明书

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，特别涉及一种锅炉负荷调整结合外部调峰调频设备的系统及其方法。

背景技术

众所周知电能是不能被储存的，因此用户需要多少电量，电厂就需要同步发出多少电量，这样才不会造成能源的浪费。但是通常在电力系统中各个电厂的需求电负荷是在不断发生变化的，为了维持有功功率平衡，保持系统频率稳定，就需要发电部门相应改变发电机的发电量以适应用电负荷的变化，这就叫做调峰调频。

在中国三北地区电力市场容量富裕，燃机、抽水蓄能等可调峰调频电源稀缺，电网调峰调频与火电机组灵活性之间矛盾突出，电网消纳风电、光电、水电及核电等新能源的能力不足，弃风、弃光、弃水和弃核现象严重。

现有技术中热电联产机组“以热定电”方式运行，冬季由于热电耦合造成供热机组调峰调频能力仅为10％左右。随着能源局在2016年开展的22个火电灵活性示范项目的实施，未来冬季调峰调频可以得到一定程度的缓解。但是在夏季除了机组降负荷或停机之外如何调峰调频，特别是增加夏季调峰调频的同时保证火电厂的经济性，是摆在众多火电厂面前的一个难题。

发明内容

本发明通过设置电厂集控调峰调频控制模块获取当前电网对电厂的需求电负荷数据、，并基于电厂的需求电负荷数据对锅炉负荷调整模块下达增加负荷指令，在锅炉负荷减小到一定值时，投入外部调峰调频设备，达到机组最大的深度调峰调频幅度。利用本发明的系统，可以最低成本地实现机组深度调峰调频，而且可以达到任意时间进行电力调峰调频的效果。

根据本发明实施例的一个方面是

一种锅炉负荷调整结合外部调峰调频设备的系统，所述系统包括：

电厂集控调峰调频控制模块，根据电网的调峰调频指令，对厂内的设备下达调峰调频指令；

锅炉负荷调整模块，根据电厂集控调峰调频控制模块下达锅炉增减负荷操作指令调节机组增减负荷；

外部调峰调频设备，根据电厂集控调峰调频控制模块下达外部调峰调频设备增减负荷操作指令调节机组增减负荷。

进一步，在电厂集控调峰调频控制模块下达减负荷指令时，通过锅炉减负荷或外部调峰调频设备增加其耗电负荷，来达到机组减负荷的目的。

进一步，在电厂集控调峰调频控制模块下达减负荷指令时，首先由锅炉减负荷，当锅炉减负荷到预设值X时，投入外部调峰调频设备，将剩余的机组发电量供给外部调峰调频设备，来达到机组减负荷的目的。

进一步，在电厂集控调峰调频控制模块下达减负荷指令时，首先由锅炉减负荷，当锅炉减负荷到预设值X时，投入锅炉低负荷稳燃技术设备，进一步使机组负荷降低到低负荷稳燃的下限值Y，再投入外部调峰调频设备，将剩余的机组发电量供给外部调峰调频设备，从而实现对外上网电量最小。

进一步，在电厂集控调峰调频控制模块下达增加负荷指令时，通过锅炉增加燃料、汽机蒸汽调门增大开度、减少抽汽或部分切除高低加、凝结水节流或者减少外部调峰调频设备的耗电量中的任意一种或几种组合来增加机组发电负荷。

进一步，所述的锅炉低负荷稳燃技术设备，包括低负荷富氧燃烧技术设备、低负荷磨煤机动态油压控制技术设备、低负荷投油稳燃技术设备、低负荷投燃气助燃技术设备、低负荷等离子微油稳燃技术设备、低负荷气化小油枪技术设备中的任意一种或其组合。

进一步，所述的低负荷富氧燃烧技术设备包括氧气和燃料输送装置、富氧燃烧器、自动控制系统，所述氧气和燃料输送装置中的燃料为燃油、燃气、煤粉中的任意一种。

进一步，所述的低负荷磨煤机动态油压控制技术设备包括动态油压执行机构、油压控制模块、磨煤机控制模块，通过电厂集控调峰调频模块对机组的燃料供给系统下达减负荷指令，机组燃料供给系统对磨煤机控制模块下达磨煤机能量输出减少指令，磨煤机控制模块通过油压控制模块操作动态油压执行机构，通过改变磨煤机球形磨的控制油压，从而实现磨煤机煤粉能量输出的减小。

根据本发明的一些实施例，电厂集控调峰调频控制模块控制所述的外部调峰调频设备始终投运在一个中间耗电负荷值，当电网要求电厂减小上网发电负荷时，电厂集控调峰调频控制模块控制所述的外部调峰调频设施增加耗电负荷值；当电网要求电厂增加上网发电负荷时，电厂集控调峰调频控制模块控制所述外部调峰调频设施减小耗电负荷值，以满足增减负荷的双向调峰调频需求。

进一步，所述的外部调峰调频设备是指机组设备本身之外的，布置在电厂内的蓄电池、电锅炉、电解制氢槽、电压缩热泵、电压缩制冷机组中的任意一种或组合。