[实用新型]一种锅炉富氧燃烧结合电解制氢调峰调频设备的系统

说明书

本实用新型公开了一种锅炉富氧燃烧结合电解制氢调峰调频设备的系统，包括电厂集控调峰调频控制模块、锅炉富氧燃烧模块、电解制氢调峰调频设备。此系统可增强锅炉本身的减负荷能力，可以使得机组一年四季可以随时进行深度调峰调频操作，从而极大地增加火电机组的灵活性，广泛适用于热电联产机组或纯凝机组，而且通过电厂内部提供清洁燃料，环境污染小，实现了电厂资源的有效利用，提高了电厂的经济性。

技术领域

本实用新型涉及火力发电技术领域，特别涉及一种锅炉富氧燃烧结合电解制氢调峰调频设备的系统及其方法。

背景技术

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包括锅炉、汽轮机、发电机、凝汽器、除氧器、电网，“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。

夏季及冬季火电机组在启停及低负荷稳燃时需消耗大量燃油。近年来，我国火电行业普遍采用等离子、气化小油枪等点火稳燃技术，以节约燃油。这些技术由于其内在机理的原因，面对煤种多样性的特殊国情，在实际应用中存在一定的局限。近年来，富氧点火稳燃技术在国内个别电厂进行了成功的技改，克服了等离子、气化小油枪等传统节油点火技术煤种适应性狭窄、运行不稳、燃尽率偏低的技术难点，可适用于烟煤、贫煤、无烟煤，运行稳定，节油幅度大。

近年来，随着清洁能源发电需求的日益增长，氢气逐渐成为电能存储的理想载体。电解水制氢是一种高效、清洁的制氢技术，其制氢工艺简单，产品纯度高，氢气、氧气纯度一般可达99.9％，是最有潜力的大规模制氢技术。通过将清洁能源发电经过电解水制氢技术，将清洁能源产生的电能转化为氢能进行储存，将产生的氧气用于锅炉低负荷的富氧燃烧稳燃，一方面解决了在夏季除了机组降负荷或停机之外如何调峰调频，另一方面也实现了电厂能源的有效利用，必将成为未来火电灵活性调峰和电网调频的一种有利手段。

发明内容

本实用新型创新性地将锅炉富氧燃烧技术和电解制氢制氧调峰调频技术进行了结合，通过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富氧燃烧模块或/和电解制氢调峰调频设备下达增减负荷指令，达到机组深度调峰调频的目的。利用本实用新型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。另一方面通过电厂内部提供清洁燃料，环境污染小，同时实现了电厂资源的有效利用，提高了电厂的经济性。

为达到本实用新型的所述的目的，采用以下技术方案：

一种锅炉富氧燃烧结合电解制氢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，用于控制锅炉富氧燃烧模块和电解制氢调峰调频设备；

锅炉富氧燃烧模块，包括低负荷富氧燃烧稳燃装置，与电厂集控调峰调频控制模块连接；

电解制氢调峰调频设备，包括电解制氢装置，分别与电厂集控调峰调频控制模块和低负荷富氧燃烧稳燃装置连接。

进一步，所述的电解制氢调峰调频设备还包括氧气罐，分别连接电解制氢装置和低负荷富氧燃烧稳燃装置，将电解制氢装置产生的氧气进行存储，用于向低负荷富氧燃烧稳燃装置输送氧气。

进一步，所述的电解制氢调峰调频设备还包括氢气罐，分别连接电解制氢装置和低负荷富氧燃烧稳燃装置，将电解制氢装置产生的氢气进行存储，用于向低负荷富氧燃烧稳燃装置输送氢气。