[发明专利]热电联产系统及其工作方法

说明书

本发明实施例提供了一种热电联产系统，该热电联产系统包括汽轮发电机组、热网加热器、低压旁路、抽汽管路、热水容器、供热回水管路和供热供水管路。低压旁路的第一端与再热器的蒸汽出口连通，低压旁路的第二端与热网加热器的蒸汽进口连通。抽汽管路的第一端与中压缸的蒸汽出口连通，抽汽管路的第二端与热网加热器的蒸汽进口连通。热水容器具有热水进口和热水出口，热水进口与热网加热器的热水出口连通。供热回水管路与热网加热器的冷水进口连通。供热供水管路与热网加热器的热水出口连通，供热供水管路与热水容器的热水出口连通。本发明实施例提供的热电联产系统具有热电灵活调节、调峰深度大、经济效益好、负荷稳定等优点。

技术领域

本发明涉及发电供热联产技术领域，尤其是涉及一种热电联产系统及其工作方法。

背景技术

近年，我国风电、光伏等可再生能源迅速发展，装机规模迅速增大。我国北方地区尤其是东北、西北地区的采暖季，由于电力产能过剩导致可再生能源消纳难、电网调峰难的问题非常突出。这是由几个方面的原因造成的：第一，东北、西北大部分地区经济增长速度缓慢，用电量增长也相对缓慢；第二，北方地区风光资源丰富，风电、光伏等可再生能源装机容量增长很快；第三，当前，供热的电厂机组多为带有凝汽器的抽汽式机组，非采暖季以供电为主，在采暖季需要承担供热任务，绝大多数供热机组均采取汽轮机中压缸排汽供热方式，而受汽轮机低压缸最小冷却流量的限制，在机组供热量一定的情况下，机组发电负荷不能低于某一限值，为保证供热，需要以较高的负荷率运行，这种“以热定电”的模式限制了供热机组在供热期的深度调峰能力。这三个因素使得东北、西北地区供热季热电联产机组的电力负荷调节能力下降，出现了电负荷调节与热负荷调节矛盾的现象，调峰困难，也就使得弃风率、弃光率居高不下。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种热电联产系统及其工作方法。该热电联产系统具有热电灵活调节、调峰深度大、经济效益好、负荷稳定等优点。

根据本发明的实施例的热电联产系统，包括：汽轮发电机组，所述汽轮发电机组包括高压缸、中压缸、低压缸和再热器，所述高压缸的蒸汽出口与所述再热器的蒸汽进口连通，所述再热器的蒸汽出口与所述中压缸的蒸汽进口连通，所述中压缸的蒸汽出口与所述低压缸的蒸汽进口连通；热网加热器，所述热网加热器具有蒸汽进口、蒸汽出口、冷水进口和热水出口，所述热网加热器的所述蒸汽出口与凝汽器的蒸汽进口连通；低压旁路，所述低压旁路的第一端与所述再热器的蒸汽出口连通，所述低压旁路的第二端与所述热网加热器的所述蒸汽进口连通；抽汽管路，所述抽汽管路的第一端与所述中压缸的蒸汽出口连通，所述抽汽管路的第二端与所述热网加热器的所述蒸汽进口连通；热水容器，所述热水容器具有热水进口和热水出口，所述热水进口与所述热网加热器的所述热水出口连通；供热回水管路，所述供热回水管路与所述热网加热器的所述冷水进口连通；和供热供水管路，所述供热供水管路与所述热网加热器的所述热水出口连通，所述供热供水管路与所述热水容器的所述热水出口连通。

根据本发明实施例的热电联产系统设置有低压旁路、抽汽管路、热水容器和冷水容器，从而可以在非调峰非尖峰阶段将多余的蒸汽蕴含的热量以热水的形式存储在热水容器内。由此在调峰阶段，可以利用热水容器内热水补偿蒸汽的不足。也就是说，汽轮发电机组在非调峰非尖峰阶段将多余热量储存在热水容器的热水中，热水容器的热水中储存的热量在调峰阶段进行补充供热。

尖峰阶段抽汽管路满足供热需求，不会影响汽轮发电机组在尖峰阶段的发电能力。此外，通过调节热水容器的蓄热速度和放热速度能够保持汽轮发电机组在一段时间内负荷不变。此外，本发明实施例提供的热电联产系统实现了打破了热电联产系统热电刚性耦合关系，实现了热电解耦，增大了其在采暖期的调峰深度，从而提高了热电厂的经济效益。

由此，本发明实施例提供的热电联产系统具有热电灵活调节、调峰深度大、经济效益好、负荷稳定等优点。

另外，根据本发明的热电联产系统还具有如下附加技术特征：