[发明专利]一种凝结水混凝土储热灵活性调频系统及方法

说明书

本发明涉及一种凝结水混凝土储热灵活性调频系统及方法，该系统包括汽轮机、低压加热器、混凝土储热装置、除氧器、凝汽器、进汽调节阀；汽轮机低压抽汽口与低压加热器的蒸汽入口相连通；低压加热器水侧进出口与混凝土储热装置的进出口相连通；低压加热器水侧出口与除氧器的水侧入口相连通；低压加热器水侧入口与凝汽器的热水井出口相连通；混凝土储热装置水侧入口与凝汽器的热水井出口相连通；混凝土储热装置水侧出口与除氧器的水侧入口相连通；汽轮机的高压蒸汽入口与进汽调节阀出口相连通。本发明利用混凝土储热装置，可以作为进汽调节阀的辅助调频手段，增加一次调频的灵活性，而且减少进汽调节阀的节流损失，实现高效一次调频的作用。

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，尤其涉及一种凝结水混凝土储热灵活性调频系统及方法。

背景技术

大容量高参数火电机组具备高效节能的特点，是当前我国发电行业的主力发电装置。

大容量机组具备较大的调峰能力，但是调峰运行通常采用进汽控制阀节流运行方式，需要牺牲一定的运行经济性。

同时，机组热力系统本身具备一定的热量存储能力，但是典型设计的电厂未做到充分利用汽轮机侧高压给水和低压凝结水系统的储热量，理论上该部分的储热调峰能力未加以利用。

因此，针对当前机组调峰加剧，以及一次调频普遍达标率问题突出，有必要研究经济、高效的调峰及一次调频方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种凝结水混凝土储热灵活性调频系统及方法，通过设置低压加热器的旁路储热系统，通过旁路储热来调节进入低压加热器的凝结水流量，进而实现对抽汽量的控制，达到调节机组出力的功能，并作为汽轮机进汽调节阀参与一次调频的辅助措施，在提高一次调频响应质量的同时，降低进汽节流损失，增加一次调频调节手段灵活性。

本发明提供了一种凝结水混凝土储热灵活性调频系统，包括汽轮机、低压加热器、混凝土储热装置、除氧器、凝汽器、进汽调节阀；

所述汽轮机的低压抽汽口通过蒸汽管路与所述低压加热器的蒸汽入口相连通；所述低压加热器的水侧进出口通过凝结水管路与所述混凝土储热装置的进出口相连通；所述低压加热器的水侧出口通过管路与所述除氧器的水侧入口相连通；所述低压加热器的水侧入口通过凝结水管路与所述凝汽器的热水井出口相连通；

所述混凝土储热装置的水侧入口通过管路与所述凝汽器的热水井出口相连通；所述混凝土储热装置的水侧出口通过管路与所述除氧器的水侧入口相连通；所述汽轮机的高压蒸汽入口通过管路与所述进汽调节阀出口相连通。

进一步地，所述混凝土储热装置为表面式传热装置，以透水性混凝土作为储热基体，并在其内部布置换热钢管制成。

进一步地，所述透水性混凝土注入有低沸点的相变介质。

进一步地，所述换热钢管采用316L高等级不锈钢材质；所述换热钢管内部通有机组凝结水，外部用于与混凝土以及相变介质进行表面换热。

进一步地，所述混凝土储热装置外表面设有高隔热保温层。

本发明还提供了上述凝结水混凝土储热灵活性调频系统的运行方法，包括：

在汽轮机的机组出力需要增加时，进入低压加热器的凝结水部分分流进入混凝土储热装置，排挤抽汽返回汽轮机做功，快速增加机组出力，同时分流进入混凝土储热装置的凝结水被存储的热量加热，并送入低压加热器出口的下一级加热器；

在机组出力需要降低时，增加进入低压加热器的凝结水流量，以增加抽汽和减少汽轮机的做功蒸汽，快速降低机组出力，同时增加的凝结水流量从低压加热器出口循环进入混凝土储热装置中进行储热。