本發(fā)明涉及利用汽機(jī)旁路進(jìn)行熱電廠熱電解耦、跨季節(jié)儲(chǔ)能和電網(wǎng)深度調(diào)峰領(lǐng)域，尤其涉及夏季熱電廠深度調(diào)峰領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在中國(guó)三北地區(qū)電力市場(chǎng)容量富裕，燃機(jī)、抽水蓄能等可調(diào)峰電源稀缺，電網(wǎng)調(diào)峰與火電機(jī)組靈活性之間矛盾突出，電網(wǎng)消納風(fēng)電、光電及核電等新能源的能力不足，棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重。目前，隨著東北電力輔助服務(wù)交易的實(shí)施，越來(lái)越多的熱電廠通過(guò)火電靈活性技術(shù)實(shí)現(xiàn)了冬季的熱電解耦和深度調(diào)峰。但在夏季，由于沒(méi)有供熱服務(wù)，無(wú)論是汽機(jī)旁路還是汽機(jī)旁路等熱電解耦和調(diào)峰方案，都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
目前熱電廠內(nèi)部調(diào)峰主要依靠鍋爐減負(fù)荷或汽機(jī)旁路減溫減壓供熱、汽機(jī)旁路和蓄熱水罐儲(chǔ)熱等技術(shù)實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組熱電短期解耦來(lái)實(shí)現(xiàn)，此類(lèi)技術(shù)雖然能達(dá)到一定的調(diào)峰作用，但是受鍋爐及汽機(jī)安全性和技術(shù)本身的限制，以及大型蓄熱水罐或固體蓄熱的蓄熱體積和安全性的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)深度調(diào)峰的目的，最大的問(wèn)題是這些技術(shù)和方案的前提是必須對(duì)外供熱，因此，在夏季完全無(wú)法運(yùn)行，一般熱電廠在夏季是無(wú)法通過(guò)固體蓄熱鍋爐、電極鍋爐和蓄熱水罐及汽機(jī)旁路進(jìn)行深度調(diào)峰的，唯一可行的方案就是機(jī)組純凝減負(fù)荷，但鍋爐負(fù)荷過(guò)低或長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行，會(huì)帶來(lái)脫硫脫硝系統(tǒng)排放超標(biāo)，鍋爐熄火等一系列問(wèn)題。
如申請(qǐng)?zhí)枮閏n201610007552.4的中國(guó)專(zhuān)利，提供了一種具有深度調(diào)峰功能的汽輪機(jī)及熱力系統(tǒng)，包括中壓缸、同步自動(dòng)離合器、高壓缸、低壓缸、中壓旁路閥等，中壓缸、同步自動(dòng)離合器、高壓缸、低壓缸依此通過(guò)聯(lián)軸器相連接，并通過(guò)低壓轉(zhuǎn)子輸出端與發(fā)電機(jī)相連接，機(jī)組深度調(diào)峰時(shí)，高壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥和中壓進(jìn)汽調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，通過(guò)同步自動(dòng)離合器將中壓缸切除，高壓缸通過(guò)通風(fēng)閥抽真空，機(jī)組高壓旁路閥和中壓旁路閥開(kāi)啟，來(lái)自鍋爐的蒸汽直接進(jìn)入低壓缸做功，維持機(jī)組在較低出力運(yùn)行。該專(zhuān)利雖在一定程度上實(shí)現(xiàn)了機(jī)組深度調(diào)峰，但是該調(diào)峰設(shè)備及方法只能應(yīng)用于有供熱需求的冬季，無(wú)法滿(mǎn)足非供熱季火電廠深度調(diào)峰的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了滿(mǎn)足電網(wǎng)調(diào)峰需求，以及電廠在激烈競(jìng)爭(zhēng)中的生存需要，深度調(diào)峰勢(shì)在必行。本發(fā)明通過(guò)火電供熱機(jī)組運(yùn)行靈活性技術(shù)及汽機(jī)旁路熱電解耦和供暖技術(shù)，并結(jié)合夏季的跨季節(jié)自然水體蓄熱，可以實(shí)現(xiàn)夏季的火電廠深度調(diào)峰，從而顯著提升熱電機(jī)組夏季的上網(wǎng)調(diào)峰能力，既可有效緩解可再生能源消納困境，又可以實(shí)現(xiàn)供熱熱水的大體量跨季節(jié)蓄熱，未來(lái)必將擁有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種汽機(jī)旁路和跨季節(jié)自然水體結(jié)合的蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)，包括熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組汽機(jī)旁路系統(tǒng)、跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)以及供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，所述跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)包括蓄水坑、蓄熱水體、布水器、水底保護(hù)層和水體表面保溫覆蓋層、雨水收集和排水系統(tǒng)；所述汽機(jī)旁路系統(tǒng)包括主蒸汽旁路、高壓缸旁路、再熱前旁路和再熱后旁路、中壓缸旁路和低壓缸旁路、各旁路對(duì)應(yīng)的噴水減溫減壓器系統(tǒng)和熱網(wǎng)加熱器。
優(yōu)選的是，所述汽機(jī)旁路系統(tǒng)中的各旁路，依據(jù)實(shí)際情況可以單獨(dú)實(shí)施各旁路系統(tǒng)或選擇兩種或兩種以上旁路系統(tǒng)進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)熱電廠的熱電解耦。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述蓄水坑為土木工程開(kāi)挖形成，橫切面形狀包括梯形。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述蓄水坑底部和四周斜邊土壤做平整處理。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述蓄熱水體的水質(zhì)達(dá)一次供熱循環(huán)水標(biāo)準(zhǔn)，水量大于1萬(wàn)噸，水溫最高溫度低于85℃。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述布水器設(shè)置在蓄熱水體中，包括充放熱的立式布水器，可用于水體進(jìn)出水和充放熱。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述水底保護(hù)層設(shè)置于蓄水坑底部和四周，包括保溫和防水隔熱層。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述保溫覆蓋層設(shè)置于蓄熱水體表面，包括浮動(dòng)式保溫覆蓋層。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述汽機(jī)旁路系統(tǒng)流量范圍為主蒸汽流量的0%~100%，可以實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組上網(wǎng)電量從100%負(fù)荷降至0%上網(wǎng)電量。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述熱網(wǎng)加熱器的體積和面積隨著與之相連的旁路系統(tǒng)流量和參數(shù)變化。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述的噴水減溫減壓器包括減壓閥、噴水減溫器、溫度傳感器、壓力傳感器。
上述任一方案優(yōu)選的是，進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器汽側(cè)的蒸汽壓力和溫度參數(shù)由噴水減溫減壓器控制。電站鍋爐內(nèi)的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)進(jìn)而進(jìn)入各汽機(jī)旁路，通過(guò)噴水減溫減壓器的控制，經(jīng)過(guò)帶有切換閥的管路進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器，對(duì)傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述熱網(wǎng)加熱器加熱的熱網(wǎng)循環(huán)水與自然水體內(nèi)的蓄熱水體水質(zhì)相同，循環(huán)水與蓄熱水體管路直接相連，管路中的三通、閥門(mén)控制自然水體的充放熱過(guò)程。
上述任一方案優(yōu)選的是，所述供熱管網(wǎng)系統(tǒng)包括熱網(wǎng)加熱器供熱進(jìn)、出水管路，跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)進(jìn)、出水管路，一次供熱管網(wǎng)供、回水管路；各管路之間通過(guò)多個(gè)三通、水泵及閥門(mén)連接。
上述任一方案優(yōu)選的是，一次供熱管網(wǎng)供水管路設(shè)置一個(gè)三通，所述三通一端連接跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)，另兩端作為供熱熱水的入口和出口；一次供熱管網(wǎng)回水管路設(shè)置另一個(gè)三通，所述另一個(gè)三通一端連接汽機(jī)旁路系統(tǒng)，第二端連接跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)，第三端連接一次供熱管網(wǎng)回水管路入口。
上述任一方案優(yōu)選的是，跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)蓄熱時(shí)，來(lái)自汽機(jī)旁路的蒸汽在熱網(wǎng)加熱器內(nèi)對(duì)集中供熱熱水進(jìn)行一級(jí)加熱，流經(jīng)供熱出水管路，進(jìn)入蓄熱水體，將熱量跨季節(jié)儲(chǔ)存于自然水體內(nèi)；跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)放熱時(shí)，蓄熱水體中的熱水通過(guò)管道流入一次供熱管網(wǎng)，釋放熱量供給用戶(hù)端。
上述任一方案優(yōu)選的是，夏季調(diào)峰時(shí)段，通過(guò)汽機(jī)旁路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱電廠夏季發(fā)電負(fù)荷從100%深度調(diào)峰至0%負(fù)荷，蓄熱水體可直接進(jìn)行蓄熱模式，通過(guò)熱網(wǎng)加熱器高效地將鍋爐蒸汽熱量傳熱給熱網(wǎng)循環(huán)水，并將此熱能跨季節(jié)儲(chǔ)存于蓄熱水體中，也可以直接對(duì)熱網(wǎng)中的生活熱水用戶(hù)供熱；冬季供熱期，通過(guò)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)將蓄熱水體中儲(chǔ)存的熱能釋放出來(lái)用于供熱，可以保證熱電廠冬季100%地滿(mǎn)足供熱管網(wǎng)的供熱服務(wù)。
本發(fā)明中，所述熱網(wǎng)加熱器根據(jù)與之相連的旁路系統(tǒng)流量和參數(shù)，加熱器的體積和面積要遠(yuǎn)大于常規(guī)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的熱網(wǎng)加熱器。所述的汽機(jī)旁路也包括常規(guī)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的啟動(dòng)旁路與熱網(wǎng)加熱器結(jié)合的應(yīng)用情景。在夏季調(diào)峰時(shí)段，通過(guò)汽機(jī)旁路實(shí)現(xiàn)熱電廠夏季發(fā)電負(fù)荷從100%深度調(diào)峰至0%負(fù)荷；在冬季供熱期，通過(guò)熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)將蓄熱水體中儲(chǔ)存的熱能釋放出來(lái)用于供熱，可以保證熱電廠冬季100%地滿(mǎn)足供熱管網(wǎng)的供熱服務(wù)。
上述跨季節(jié)蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)的核心為跨季節(jié)蓄熱水體和汽機(jī)旁路系統(tǒng)，通過(guò)跨季節(jié)蓄熱水體將汽機(jī)旁路和供熱管網(wǎng)結(jié)合為一個(gè)大的調(diào)峰系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)夏季的深度調(diào)峰和夏季供熱生產(chǎn)，并將其熱量跨季節(jié)性地儲(chǔ)存于大型自熱水體之中，顯著提升熱電機(jī)組的上網(wǎng)調(diào)峰能力并實(shí)現(xiàn)全年的深度調(diào)峰，既可有效緩解可再生能源消納困境，又有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。
本發(fā)明中，汽機(jī)旁路系統(tǒng)的表現(xiàn)形成十分多樣，包括而不僅限于主蒸汽旁路、高壓缸旁路、再熱前旁路和再熱后旁路、中壓缸旁路和低壓缸旁路及對(duì)應(yīng)的噴水減溫減壓器系統(tǒng)等，不同電廠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況可以單獨(dú)實(shí)施上述旁路系統(tǒng)或選擇兩種或兩種以上旁路系統(tǒng)進(jìn)行組合，從而實(shí)現(xiàn)熱電廠的熱電解耦。
目前電廠內(nèi)部調(diào)峰在冬季主要依靠鍋爐減負(fù)荷或汽機(jī)旁路減溫減壓供熱、汽機(jī)旁路、蓄熱水罐儲(chǔ)熱和固體蓄熱電鍋爐及電極鍋爐配蓄熱水罐等技術(shù)實(shí)現(xiàn)供熱機(jī)組熱電短期解耦來(lái)實(shí)現(xiàn)，此類(lèi)技術(shù)雖然能達(dá)到一定的調(diào)峰作用，但是受鍋爐及汽機(jī)安全性和技術(shù)本身的限制，以及大型蓄熱水罐和固體蓄熱體蓄熱體積和安全性的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)深度調(diào)峰的目的，最大的問(wèn)題是這些技術(shù)和汽機(jī)旁路及蓄熱水罐本身，在夏季完全無(wú)法運(yùn)行，因此一般熱電廠在夏季是無(wú)法通過(guò)汽機(jī)旁路和蓄熱水罐進(jìn)行深度調(diào)峰的，結(jié)合上述說(shuō)明本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）通過(guò)引入跨季節(jié)自熱水體結(jié)合汽機(jī)旁路系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)夏季的火電靈活性調(diào)峰功能，這樣可大大提高熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益。而且跨季節(jié)自然水體的單位體積蓄熱成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大型蓄熱水罐、固體蓄熱和其他相變儲(chǔ)能技術(shù)，其安全性也遠(yuǎn)大于蓄熱水罐、固體蓄熱和相變儲(chǔ)能。
2）適度配置汽機(jī)旁路特別是主蒸汽旁路，可以使機(jī)組達(dá)到最小發(fā)電負(fù)荷的情況下，上網(wǎng)電量趨近于0，基本上實(shí)現(xiàn)調(diào)峰時(shí)段沒(méi)有上網(wǎng)負(fù)荷，達(dá)到深度調(diào)峰的目的，最大程度的為清潔能源讓出上網(wǎng)空間，有效緩解可再生能源消納困境。
3）自然蓄熱水體可以作為最佳的應(yīng)急備用熱源，提高供熱的可靠性。
4）隨著調(diào)峰服務(wù)費(fèi)、峰谷電價(jià)等政策的逐步落實(shí)，特別是未來(lái)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的建立和負(fù)上網(wǎng)電價(jià)的出現(xiàn)，必然會(huì)促進(jìn)熱電廠的深度調(diào)峰需求，未來(lái)的市場(chǎng)發(fā)展空間將會(huì)越來(lái)越大。
附圖說(shuō)明
圖1為按照本發(fā)明的汽機(jī)旁路和跨季節(jié)自然水體結(jié)合的蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的示意圖。
圖示：
1-電站鍋爐，2-主蒸汽旁路，3-冷再旁路，4-再熱后旁路，5-低壓缸旁路，6-切換閥，7-減壓閥，8-熱網(wǎng)加熱器，9-保溫覆蓋層，10-布水器，11-蓄熱水體，12-水底保護(hù)層。
具體實(shí)施方式
為了更進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容，下面將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更為詳細(xì)的描述，實(shí)施例只對(duì)本發(fā)明具有示例性作用，而不具有任何限制性的作用；任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上作出的非實(shí)質(zhì)性修改，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
如圖1所示，一種汽機(jī)旁路和跨季節(jié)自然水體結(jié)合的蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)，包括熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組汽機(jī)旁路系統(tǒng)、跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)以及供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，所述跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)包括蓄水坑、蓄熱水體11、布水器10、水底保護(hù)層12和水體表面保溫覆蓋層9、雨水收集和排水系統(tǒng)；優(yōu)選的汽機(jī)旁路系統(tǒng)包括主蒸汽旁路2、冷再旁路3、再熱后旁路4、低壓缸旁路5進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)熱電廠的熱電解耦。汽機(jī)旁路系統(tǒng)還包括各旁路對(duì)應(yīng)的噴水減溫減壓器系統(tǒng)和熱網(wǎng)加熱器8。
在本實(shí)施例中，所述蓄水坑為土木工程開(kāi)挖形成，橫切面形狀包括梯形。
在本實(shí)施例中，所述蓄水坑底部和四周斜邊土壤做平整處理。
在本實(shí)施例中，所述蓄熱水體11的水質(zhì)達(dá)一次供熱循環(huán)水標(biāo)準(zhǔn)，水量大于1萬(wàn)噸，水溫最高溫度低于85℃。
在本實(shí)施例中，所述布水器10設(shè)置在蓄熱水體11中，為充放熱的立式布水器，可用于水體進(jìn)出水和充放熱。
在本實(shí)施例中，所述水底保護(hù)層12設(shè)置于蓄水坑底部和四周，包括保溫和防水隔熱層。
在本實(shí)施例中，所述保溫覆蓋層9設(shè)置于蓄熱水體11表面，包括浮動(dòng)式保溫覆蓋層9。
在本實(shí)施例中，所述汽機(jī)旁路系統(tǒng)流量范圍為主蒸汽流量的0%~100%，可以實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組上網(wǎng)電量從100%負(fù)荷降至0%上網(wǎng)電量。
在本實(shí)施例中，所述熱網(wǎng)加熱器8的體積和面積隨著與之相連的旁路系統(tǒng)流量和參數(shù)變化。
在本實(shí)施例中，所述的噴水減溫減壓器包括減壓閥7、噴水減溫器、溫度傳感器、壓力傳感器。
在本實(shí)施例中，進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器8汽側(cè)的蒸汽壓力和溫度參數(shù)由噴水減溫減壓器控制。電站鍋爐1內(nèi)的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)進(jìn)而進(jìn)入各汽機(jī)旁路，通過(guò)噴水減溫減壓器的控制，經(jīng)過(guò)帶有切換閥6的管路進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器8，對(duì)傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱。
在本實(shí)施例中，所述熱網(wǎng)加熱器8加熱的熱網(wǎng)循環(huán)水與自然水體內(nèi)的蓄熱水體11水質(zhì)相同，循環(huán)水與蓄熱水體11管路直接相連，管路中的三通、閥門(mén)控制自然水體的充放熱過(guò)程。
在本實(shí)施例中，所述供熱管網(wǎng)系統(tǒng)包括熱網(wǎng)加熱器8供熱進(jìn)、出水管路，跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)進(jìn)、出水管路，一次供熱管網(wǎng)供、回水管路；各管路之間通過(guò)多個(gè)三通、水泵及閥門(mén)連接。
在本實(shí)施例中，一次供熱管網(wǎng)供水管路設(shè)置一個(gè)三通，所述三通一端連接跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)，另兩端作為供熱熱水的入口和出口；一次供熱管網(wǎng)回水管路設(shè)置另一個(gè)三通，所述另一個(gè)三通一端連接汽機(jī)旁路系統(tǒng)，第二端連接跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)，第三端連接一次供熱管網(wǎng)回水管路入口。
在本實(shí)施例中，跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)蓄熱時(shí)，來(lái)自汽機(jī)旁路的蒸汽在熱網(wǎng)加熱器8內(nèi)對(duì)集中供熱熱水進(jìn)行一級(jí)加熱，流經(jīng)供熱出水管路，進(jìn)入蓄熱水體11，將熱量跨季節(jié)儲(chǔ)存于自然水體內(nèi)；跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)放熱時(shí)，蓄熱水體11中的熱水通過(guò)管道流入一次供熱管網(wǎng)，釋放熱量供給用戶(hù)端。
在本實(shí)施例中，夏季調(diào)峰時(shí)段，通過(guò)汽機(jī)旁路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱電廠夏季發(fā)電負(fù)荷從100%深度調(diào)峰至0%負(fù)荷，蓄熱水體11可直接進(jìn)行蓄熱模式，通過(guò)熱網(wǎng)加熱器8高效地將鍋爐蒸汽熱量傳熱給熱網(wǎng)循環(huán)水，并將此熱能跨季節(jié)儲(chǔ)存于蓄熱水體11中，也可以直接對(duì)熱網(wǎng)中的生活熱水用戶(hù)供熱；冬季供熱期，通過(guò)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)將蓄熱水體11中儲(chǔ)存的熱能釋放出來(lái)用于供熱，可以保證熱電廠冬季100%地滿(mǎn)足供熱管網(wǎng)的供熱服務(wù)。
在本實(shí)施例中，在夏季通過(guò)供熱抽汽，可以降低夏季火電廠的上網(wǎng)電量，從而實(shí)現(xiàn)夏季的火電廠的調(diào)峰，并且可以實(shí)現(xiàn)夏季的熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行方式，極大地提高整個(gè)機(jī)組的熱效率。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）通過(guò)引入跨季節(jié)自熱水體結(jié)合汽機(jī)供熱抽汽熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行方式，可以實(shí)現(xiàn)夏季的火電靈活性調(diào)峰功能，這樣可大大提高熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益和夏季運(yùn)行熱效率。而且跨季節(jié)自然水體的單位體積蓄熱成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大型蓄熱水罐和其他相變儲(chǔ)能技術(shù)，其安全性也遠(yuǎn)大于蓄熱水罐和相變儲(chǔ)能。
2）在夏季，通過(guò)增加供熱抽汽量，可以使機(jī)組實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)的高效運(yùn)行方式，而且可以降低上網(wǎng)電量，達(dá)到夏季火電靈活性調(diào)峰的目的，最大程度的為清潔能源讓出上網(wǎng)空間，有效緩解可再生能源消納困境。
3）自然蓄熱水體11可以作為最佳的應(yīng)急備用熱源，提高供熱的可靠性。
4）隨著調(diào)峰服務(wù)費(fèi)、峰谷電價(jià)等政策的逐步落實(shí)，特別是未來(lái)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的建立和負(fù)上網(wǎng)電價(jià)的出現(xiàn)，必然會(huì)促進(jìn)熱電廠的深度調(diào)峰需求，未來(lái)的市場(chǎng)發(fā)展空間將會(huì)越來(lái)越大。
實(shí)施例2
一種汽機(jī)旁路和跨季節(jié)自然水體結(jié)合的蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)，包括熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組汽機(jī)旁路系統(tǒng)、跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)以及供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，所述跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)包括蓄水坑、蓄熱水體11、布水器10、水底保護(hù)層12和水體表面保溫覆蓋層9、雨水收集和排水系統(tǒng)；優(yōu)選了主蒸汽旁路2實(shí)現(xiàn)的單供熱運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)熱電廠的熱電解耦。
在本實(shí)施例中，所述蓄水坑為土木工程開(kāi)挖形成，橫切面形狀包括梯形。
在本實(shí)施例中，所述蓄水坑底部和四周斜邊土壤做平整處理。
在本實(shí)施例中，所述蓄熱水體11的水質(zhì)達(dá)一次供熱循環(huán)水標(biāo)準(zhǔn)，水量大于1萬(wàn)噸，水溫最高溫度低于85℃。
在本實(shí)施例中，所述布水器10設(shè)置在蓄熱水體11中，為充放熱的立式布水器，可用于水體進(jìn)出水和充放熱。
在本實(shí)施例中，所述水底保護(hù)層12設(shè)置于蓄水坑底部和四周，包括保溫和防水隔熱層。
在本實(shí)施例中，所述保溫覆蓋層9設(shè)置于蓄熱水體11表面，包括浮動(dòng)式保溫覆蓋層9。
在本實(shí)施例中，所述汽機(jī)旁路系統(tǒng)流量范圍為主蒸汽流量的100%，可以實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組上網(wǎng)電量負(fù)荷降至0%上網(wǎng)電量。
在本實(shí)施例中，所述熱網(wǎng)加熱器8的體積和面積隨著與之相連的旁路系統(tǒng)流量和參數(shù)變化。
在本實(shí)施例中，所述的噴水減溫減壓器包括減壓閥7、噴水減溫器、溫度傳感器、壓力傳感器。
在本實(shí)施例中，進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器8汽側(cè)的蒸汽壓力和溫度參數(shù)由噴水減溫減壓器控制。
在本實(shí)施例中，所述熱網(wǎng)加熱器8加熱的熱網(wǎng)循環(huán)水與自然水體內(nèi)的蓄熱水體11水質(zhì)相同，循環(huán)水與蓄熱水體11管路直接相連，管路中的三通、閥門(mén)控制自然水體的充放熱過(guò)程。
在本實(shí)施例中，所述供熱管網(wǎng)系統(tǒng)包括熱網(wǎng)加熱器8供熱進(jìn)、出水管路，跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)進(jìn)、出水管路，一次供熱管網(wǎng)供、回水管路；各管路之間通過(guò)多個(gè)三通、水泵及閥門(mén)連接。
在本實(shí)施例中，一次供熱管網(wǎng)供水管路設(shè)置一個(gè)三通，所述三通一端連接跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)，另兩端作為供熱熱水的入口和出口；一次供熱管網(wǎng)回水管路設(shè)置另一個(gè)三通，所述另一個(gè)三通一端連接汽機(jī)旁路系統(tǒng)，第二端連接跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)，第三端連接一次供熱管網(wǎng)回水管路入口。
在本實(shí)施例中，跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)蓄熱時(shí)，來(lái)自汽機(jī)旁路的蒸汽在熱網(wǎng)加熱器8內(nèi)對(duì)集中供熱熱水進(jìn)行一級(jí)加熱，流經(jīng)供熱出水管路，進(jìn)入蓄熱水體11，將熱量跨季節(jié)儲(chǔ)存于自然水體內(nèi)；跨季節(jié)自然水體系統(tǒng)放熱時(shí)，蓄熱水體11中的熱水通過(guò)管道流入一次供熱管網(wǎng)，釋放熱量供給用戶(hù)端。
在本實(shí)施例中，夏季調(diào)峰時(shí)段，通過(guò)汽機(jī)旁路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)熱電廠夏季發(fā)電負(fù)荷從100%深度調(diào)峰至0%負(fù)荷，蓄熱水體11可直接進(jìn)行蓄熱模式，通過(guò)熱網(wǎng)加熱器8高效地將鍋爐蒸汽熱量傳熱給熱網(wǎng)循環(huán)水，并將此熱能跨季節(jié)儲(chǔ)存于蓄熱水體11中，也可以直接對(duì)熱網(wǎng)中的生活熱水用戶(hù)供熱；冬季供熱期，通過(guò)供熱管網(wǎng)系統(tǒng)將蓄熱水體11中儲(chǔ)存的熱能釋放出來(lái)用于供熱，可以保證熱電廠冬季100%地滿(mǎn)足供熱管網(wǎng)的供熱服務(wù)。
本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1）通過(guò)引入跨季節(jié)自熱水體結(jié)合汽機(jī)旁路可實(shí)現(xiàn)夏季熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行方式，可以實(shí)現(xiàn)夏季的火電靈活性調(diào)峰功能，這樣可大大提高熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益和夏季運(yùn)行熱效率。而且跨季節(jié)自然水體的單位體積蓄熱成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大型蓄熱水罐和其他相變儲(chǔ)能技術(shù)，其安全性也遠(yuǎn)大于蓄熱水罐和相變儲(chǔ)能。
2）在夏季，通過(guò)更高壓力和溫度的汽機(jī)旁路系統(tǒng)，可以使實(shí)現(xiàn)最低0%的電力負(fù)荷生產(chǎn)方式，即主蒸汽旁路2實(shí)現(xiàn)的單供熱運(yùn)行方式，可以最大限度地實(shí)現(xiàn)0上網(wǎng)電量，達(dá)到夏季火電靈活性深度調(diào)峰的目的，最大程度的為清潔能源讓出上網(wǎng)空間，有效緩解可再生能源消納困境。
3）自然蓄熱水體11可以作為最佳的應(yīng)急備用熱源，提高供熱的可靠性。
4）隨著調(diào)峰服務(wù)費(fèi)、峰谷電價(jià)等政策的逐步落實(shí)，特別是未來(lái)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的建立和負(fù)上網(wǎng)電價(jià)的出現(xiàn)，必然會(huì)促進(jìn)熱電廠的深度調(diào)峰需求，未來(lái)的市場(chǎng)發(fā)展空間將會(huì)越來(lái)越大。
盡管具體地參考其優(yōu)選實(shí)施例來(lái)示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可以作出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變而不脫離所附權(quán)利要求書(shū)中所述的本發(fā)明的范圍。以上結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施例做了詳細(xì)描述，但并非是對(duì)本發(fā)明的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍。