[发明专利]燃煤机组高温再热蓄热热电协同深度调峰系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于高温再热蓄热的燃煤机组热电协同深度调峰系统及方法。该系统包括汽轮机、发电机、高温再热器、蓄热器、省煤器、蓄热补水升压泵、锅炉本体等以及连接管路和附属阀门。本发明通过采用高温再热器和蓄热器的方法，实现了在深度调峰过程中，通过蓄热增大锅炉的主蒸汽循环量来提高锅炉负荷，保证锅炉机组在安全经济性负荷下运行，同时富余的循环蒸汽流量一方面作为热源加热蓄热器进行热能存储，另一方面增加蓄热器的抽汽供热量满足热用户需求；在热电高峰过程中，通过蓄热补水来增大蓄热器抽汽供热量，保证汽轮机在指令负荷下循环蒸汽需求量的同时，补充供热，满足热用户的热需求。

技术领域

本发明涉及燃煤机组调峰过程和蓄热技术，尤其涉及一种基于高温再热蓄热的燃煤机组热电协同深度调峰系统及方法。

背景技术

近年来，随着我国经济社会的发展，用电需求日益增加，为满足用电负荷以及负荷峰值的增长，火电装机容量也持续增加，使得负荷的尖峰化特性更加显著，电量负荷的峰谷差值不断拉大，导致大量火电机组需要进行调峰。同时我国的可再生能源发电技术不断发展，新能源供电机组在电网中所占的比例逐渐增大，对燃煤机组调峰能力和调峰深度的要求也逐渐提高。为了提升燃煤机组尤其是大机组参与调峰的能力，火力发电厂就必须具备深度调峰的能力。

燃煤机组进行电网深度调峰时，一般通过降低机组负荷的方法减少发电量。一方面，当锅炉的燃烧工况低于设计的最低稳定运行负荷时，炉膛的温度会急剧下降，导致煤粉的快速着火出现困难，火焰稳定性差，燃烧不完全且污染排放增加，容易发生熄火、炉膛灭火等重大安全问题，电网运行的稳定性和安全性受到挑战；另一方面，在深度调峰工况下，机组的运行参数下降，蒸汽压力和温度参数达不到供热标准，用汽企业无法进行正常生产，社会经济效益降低。因此，燃煤机组的灵活性改造迫在眉睫，在发挥主干负荷的基础上，提升燃煤发电机组的调峰灵活性，对于电网安全稳定运行具有重要意义。如何在深度调峰过程中提高锅炉系统的性能参数，保证锅炉运行效率，是燃煤机组发展过程中需要重点解决的问题。中国专利201911328772.7提出对于锅炉-汽机负荷调节系统，在其深度调峰过程中采用烟气流道调节器改变锅炉烟气的流动过程，使其依次流入调节换热器和高温过热器进行换热，经调节换热器换热后的空气流入蓄热器进行蓄热，增加了锅炉负荷，改善了锅炉在低负荷运行下能耗高、排放高、经济性差等问题，但该方法需要在锅炉本体内部增设调节换热器，系统改造成本高、难度大，且调节器一直处于高温工作环境下，对材料耐热性能的要求较高。

此外，蓄热储能方法作为调节负荷波动的一种有效技术，利用蓄热方法解决热电系统中的深度调峰问题具有一定的可行性。因此，如何利用蓄热技术，改善燃煤机组在深度调峰等运行过程中的锅炉性能成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种基于高温再热蓄热的燃煤机组热电协同深度调峰系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种基于高温再热蓄热的燃煤机组热电协同深度调峰系统，其包括发电机、汽轮机、中高压出口抽汽管、高温再热器、再热蒸汽管、再热蓄热加热支路、再热蓄热入口截止阀、再热蓄热入口止回阀、蓄热器、蓄热供热蒸汽管、蓄热供热出口截止阀、蓄热供热出口止回阀、抽汽供热主路、抽汽供热出口截止阀、抽汽供热出口止回阀、热用户、蓄热补水旁路、省煤器、蓄热补水升压泵、蓄热补水截止阀、蓄热补水止回阀和锅炉本体；