[实用新型]电极锅炉与凝结水加热结合的深度调峰系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力调峰领域，尤其涉及火力发电机组利用电极锅炉与凝结水加热结合参与全年深度调峰。

背景技术

近年来，在我国三北地区电力市场容量富裕，燃机、抽水蓄能等可调峰电源稀缺，电网调峰与火电机组灵活性之间矛盾突出，电网消纳风电、光电及核电等新能源的能力不足，弃风现象严重。热电联产机组“以热定电”方式运行，调峰能力仅为10%左右。调峰困难已经成为电网运行中最为突出的问题。目前国内火电灵活性调峰改造均针对冬季供热机组，夏季如何调峰是摆在众多火电厂面前的一个难题。为了满足电网调峰需求，以及电厂在激烈竞争中的生存需要，深度调峰势在必行。

火力发电机组的凝结水加热一般均通过几个低压加热器进行加热，热源来自低压缸的各级抽汽，电厂内称为凝结水的回热抽汽加热系统。凝结水的回热加热系统的目的是提高凝结水进入除氧器的温度，进而提高最终进入锅炉的给水温度，从而降低锅炉煤耗，提升电厂循环效率。

申请号为CN201620467058.1的中国专利，公开了一种用于火电厂调峰蓄热的蓄热系统，包括：锅炉、汽轮机、供热管道、蓄热装置和热用户，蓄热装置与供热管道连接，蓄热装置为直接蓄热装置或间接蓄热装置，所述蓄热装置的蓄热介质为水、蒸汽、导热油或相变蓄热材料，所述热用户为工业用户或居民采暖用户。该专利可以实现热电联产机组热电解耦和冬季电网调峰需求，但在夏季因为没有供热，无法实现调峰服务。

实用新型内容

本实用新型集成火电供热机组运行灵活性技术及电锅炉加热技术，实现非供热季的电锅炉调峰功能，显著提升热电机组的非供热季的上网调峰能力，既可有效缓解可再生能源消纳困境，又有广阔的市场发展空间。

本实用新型解决前述技术问题所采用的技术方案是：一种电极锅炉与凝结水加热结合的深度调峰系统，包括主接线系统、电极锅炉系统、凝结水加热系统、热网循环水系统，电极锅炉系统在电厂出线母线上新增一个间隔，与降压变压器连接，降压变压器另一端与电极锅炉供电母线连接，一个或多个电极锅炉连接到电蓄热母线上；在热网供水管路上设置分支管道与电极锅炉相连；凝结水加热系统设置凝结水电加热换热器，与电极锅炉锅炉二次循环水管路相连，对凝结水进行加热。将凝结水加热系统与电极锅炉连接，通过电极锅炉和凝结水加热系统结合起来，采用风电、光电弃用或峰谷电量，利用电极锅炉加热凝结水，可以实现非供热季特别是春季和秋季强风季节参与电网调峰，不但可以通过加热凝结水减少锅炉煤耗，同时还可以全年为电网提供宝贵的调峰资源。

优选的是，所述电极锅炉通过三相高压电极在电解质水溶液内放电，将电解质水溶液作为大电阻发热，达到一定温度的水溶液将热量通过板式换热器换热给电极锅炉二次水循环系统，进行凝结水加热和供能，这一优点同时解决了全年调峰和风电低谷消纳的问题。

上述任一方案优选的是，所述电极锅炉依实际工程需要配套设置GIS开关设备或母线开关设备。

上述任一方案优选的是，所述电极锅炉系统包括高压电极接线、电极锅炉本体及一次循环系统、板式换热器、二次循环系统、循环水泵、温控系统及其连接管道和电网。

上述任一方案优选的是，所述电极锅炉可以是电极热水锅炉，也可是电极蒸汽锅炉。

上述任一方案优选的是，所述电极式锅炉本体包括保温层和锅炉炉体，所述保温层包裹锅炉炉体。

上述任一方案优选的是，所述锅炉炉体包括进出水绝缘管、高压电极、电极瓷套管、保护盾、保护盾调整装置、电解质水溶液和伺服机构，所述伺服机构控制加热功率。

上述任一方案优选的是，所述高压电极包括三相高压电极。

上述任一方案优选的是，所述保护盾包括移动保护盾、上下部保护盾。

上述任一方案优选的是，所述电解质水溶液充满锅炉炉体内部。

上述任一方案优选的是，所述电极锅炉本体的高压电极电压等级范围6~35kV，功率范围0~90MW，功率可在0%~100%范围内无级调节。根据电极锅炉本体及一次循环系统容量的选择可以实现热电厂在不停机不停炉的工况下在0到50%的负荷运行，此时需要机组本身在纯凝运行工况下实现压负荷至50%工况。

上述任一方案优选的是，新增间隔、降压变压器、GIS开关设备、电极锅炉之间依实际工程需要采用钢芯铝绞线或电缆连接。

上述任一方案优选的是，所述电极锅炉系统包括降压变压器、电蓄热母线、电极锅炉、电极锅炉一次循环系统和二次循环系统、电极锅炉板式换热器、电极锅炉二次系统循环水泵及其连接电网和管路。