[发明专利]一种火电厂空气分离装置调峰系统及调峰方法

权利要求书

1.一种火电厂空气分离装置调峰系统，所述调峰系统包括火电厂发电机组，所述火电厂发电机组包括大汽轮机(2)、发电机(3)及调峰控制模块，所述调峰控制模块接受电网调度中心的调峰指令；其特征在于，所述空气分离装置与发电机(3)和/或火电厂发电机组的蒸汽管道相连通，所述调峰控制模块能够将发电机(3)的电力和/或火电厂组的蒸汽调至空气分离装置，以驱动空气分离装置。

2.根据权利要求1所述的火电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述空气分离装置的驱动蒸汽来自火电厂发电机组大汽轮机(2)的抽汽管道或电厂主蒸汽管道。

3.根据权利要求2所述的火电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述调峰系统包括蒸汽驱动空气分离装置的小汽轮机(6)，所述小汽轮机(6)与火力发电机组的大汽轮机(2)的抽汽管道或电厂主蒸汽管道相连通；所述调峰控制模块能够控制调峰蒸汽供给小汽轮机(6)的蒸汽量，以驱动小汽轮机(6)，小汽轮机(6)在调峰蒸汽的驱动下做功驱动空气分离装置。

4.根据权利要求3所述的火电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述空气分离装置包括压缩机；所述小汽轮机(6)与压缩机通过联轴器相连接，以驱动压缩机。

5.根据权利要求4所述的火电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述压缩机为空气压缩机(5)和/或增压机(8)。

6.根据权利要求1-4其中一项所述的火电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述空气分离装置包括压缩机；所述发电机(3)与压缩机相连接，以电力驱动压缩机。

7.根据权利要求6所述的火电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述压缩机为空气压缩机(5)、增压机(8)、产品增压机至少其中一个。

8.根据权利要求7所述的火电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述空气分离装置的空气压缩过程生成的压缩空气作为火电厂或附近工业园区的工业用驱动压缩空气气源。

9.根据权利要求7所述的火电厂空气分离装置调峰系统，其特征在于，所述产品增压机包括氧压机(13)和/或氮压机(14)；所述空气分离装置包括预冷系统(7)和冷箱(12)，所述预冷系统(7)与空气压缩机(5)相连接，所述冷箱(12)与氧压机(13)和/或氮压机(14)相连接；所述预冷系统(7)和/或冷箱(12)与火电厂外部制冷设备的制冷循环水管路相连通，并能够将富余冷量传递至外部制冷设备的制冷循环水管路；所述空气分离装置包括存储最终空气分离产品的低温液相储罐或储槽。

10.一种火电厂空气分离装置调峰方法，所述调峰方法使用权利要求1-9其中任一项所述的调峰系统，其特征在于，所述调峰方法具体步骤如下：

S1：火电厂接到电网调度中心的深度调峰减负荷或增负荷指令，其增加或减少上网电量的功率为调峰负荷量P_调峰；

S2：选择空气分离装置的调峰驱动模式，若为电力驱动模式，执行步骤S3；若为调峰蒸汽驱动模式，执行步骤S4；

S3：调峰控制模块调节空气分离装置的耗电量，使其及时响应电网调峰指令，具体公式为：

P_调峰＝P_空耗’-P_空耗0，其中：P_空耗0为调峰前空气分离装置的耗电功率，P_空耗’为调峰后空气分离装置的耗电功率；

S4：所述调峰系统包括供汽调节阀，所述供汽调节阀调节供给空气分离装置的调峰蒸汽汽源流量F_调峰；

根据调峰系统的情况，选择最优的调峰蒸汽汽源，此调峰蒸汽汽源流量F_调峰与调峰负荷量P_调峰的关系公式为：

F_调峰＝0.278*P_调峰/(△H_剩余*η_大汽机*η_e)；

其中：P_调峰为调峰负荷量，单位kW；

△H_剩余为蒸汽从大汽轮机抽出后与排汽焓值的剩余焓差，单位kJ/kg；其中，蒸汽在再热前抽出的情况下，剩余焓差包含再热器带来的焓升；

η_大汽机为大汽轮机的汽机相对内效率；

η_e为发电机效率；

S5：根据S4的计算结果F_调峰，调节供汽调节阀的开度，以提供调峰蒸汽汽源流量F_调峰，实现火电机组响应电网调峰指令。