本發(fā)明涉及火電機(jī)組靈活性調(diào)峰領(lǐng)域，具體涉及一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法。

背景技術(shù)：

1、目前，新能源（風(fēng)電、光電）發(fā)電裝機(jī)容量及上網(wǎng)電量快速增加，高比例新能源接入將成為電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。風(fēng)光發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性特點(diǎn)，伴隨新能源接入電網(wǎng)比例提高，電力系統(tǒng)靈活性不足，需要靈活性資源配套來解決消納問題。

2、對存量煤電機(jī)組進(jìn)行靈活性改造，是提升電力系統(tǒng)靈活性的重要措施之一。不同的發(fā)電機(jī)組，靈活性改造難易不一。純凝機(jī)組主要滿足電力需求，負(fù)荷適應(yīng)性較好，靈活性改造較為容易；熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組優(yōu)先滿足供熱需求，負(fù)荷適應(yīng)性較差，靈活性改造較為困難。

3、抽背壓機(jī)組是一種熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，其運(yùn)行中需優(yōu)先保證供熱負(fù)荷，機(jī)組出力難以下降。在當(dāng)前電力現(xiàn)貨市場背景下，低谷電價(jià)時(shí)段普遍存在電價(jià)倒掛現(xiàn)象，機(jī)組高出力將導(dǎo)致高的發(fā)電虧損。

4、上述問題限制了抽背壓機(jī)組在電力現(xiàn)貨市場背景下的使用優(yōu)勢，需要提出一種新的技術(shù)解決方案，削弱抽背壓機(jī)組的熱電耦合性，提升抽背壓機(jī)組的靈活性，從而提高抽背壓機(jī)組的發(fā)電效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，在保證抽背壓機(jī)組供熱負(fù)荷、不改變背壓參數(shù)的前提下，通過在鍋爐-汽輪機(jī)之間耦合熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的方式，同時(shí)提升抽背壓機(jī)組低負(fù)荷工況下的“深度調(diào)峰”能力，以及高負(fù)荷工況下的“頂峰”能力，增強(qiáng)抽背壓機(jī)組的運(yùn)行靈活性，從而提升抽背壓機(jī)組在電力現(xiàn)貨市場背景下的盈利能力。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

3、一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，在抽背壓機(jī)組中耦合中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)，在熔鹽儲(chǔ)熱時(shí)實(shí)現(xiàn)抽背壓機(jī)組“頂峰”發(fā)電的功能；熔鹽釋熱時(shí)實(shí)現(xiàn)抽背壓機(jī)組“深度調(diào)峰”的功能；

4、在熔鹽儲(chǔ)熱過程，增加主蒸汽進(jìn)汽量，從而提高汽輪機(jī)組的發(fā)電功率；同時(shí)增加汽輪機(jī)的中間調(diào)節(jié)抽汽量，確保背壓排汽量恒定；中間調(diào)節(jié)抽汽量分為兩路，一路為中間調(diào)節(jié)儲(chǔ)能抽汽，另一路為中間調(diào)節(jié)供熱抽汽，二者流量之和等于中間調(diào)節(jié)抽汽量；優(yōu)先保證中間調(diào)節(jié)供熱抽汽到工業(yè)蒸汽母管，作為工業(yè)蒸汽使用，確保外供工業(yè)蒸汽量恒定，剩余抽汽作為中間調(diào)節(jié)儲(chǔ)能抽汽，到中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的蒸汽加熱系統(tǒng)；根據(jù)中間調(diào)節(jié)儲(chǔ)能抽汽量優(yōu)化配置熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)規(guī)模；在熔鹽儲(chǔ)熱過程，主蒸汽流量增加使得抽背壓機(jī)組發(fā)電負(fù)荷增大；抽背壓機(jī)組的背壓排汽量和外供工業(yè)蒸汽量均未發(fā)生變化，機(jī)組的供熱負(fù)荷保持恒定；儲(chǔ)熱過程在滿足抽背壓機(jī)組“熱電聯(lián)產(chǎn)”運(yùn)行模式下的約束條件的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)“熱電解耦”作用；

5、在熔鹽釋熱過程中，降低中間調(diào)節(jié)抽汽量以及主蒸汽流量，保持背壓排汽量恒定；外供工業(yè)蒸汽由中間調(diào)節(jié)抽汽和釋熱調(diào)制新蒸汽合供，確保外供工業(yè)蒸汽量恒定；根據(jù)中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的儲(chǔ)熱量、除氧水的參數(shù)和工業(yè)蒸汽參數(shù)，確定釋熱調(diào)制新蒸汽量；根據(jù)工業(yè)蒸汽量與釋熱調(diào)制新蒸汽量之間的差額，確定中間調(diào)節(jié)抽汽量及其減少量；根據(jù)中間調(diào)節(jié)抽汽量和背壓排汽量，確定主蒸汽的流量及其減少量，從而確定熔鹽釋熱的運(yùn)行工況點(diǎn)；在熔鹽釋熱過程，主蒸汽流量下降，抽背壓機(jī)組發(fā)電負(fù)荷減??；抽背壓機(jī)組的背壓排汽量和外供工業(yè)蒸汽量均保持恒定，即機(jī)組的供熱負(fù)荷保持恒定；熔鹽釋熱過程在滿足抽背壓機(jī)組“熱電聯(lián)產(chǎn)”運(yùn)行模式下的約束條件的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)“熱電解耦”作用。

6、進(jìn)一步地，所述中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)還包括熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)、蒸汽加熱系統(tǒng)、水儲(chǔ)熱系統(tǒng)及蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。

7、進(jìn)一步地，所述蒸汽加熱系統(tǒng)包括蒸汽/熔鹽換熱器及其控制系統(tǒng)、凝結(jié)換熱器及其控制系統(tǒng)、蒸汽管道及閥門；熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括高溫熔鹽儲(chǔ)罐、高溫熔鹽泵、低溫熔鹽儲(chǔ)罐、低溫熔鹽泵，以及熔鹽管道及閥門；水儲(chǔ)熱系統(tǒng)包含低溫水罐、低溫水泵、高溫水罐、高溫水泵，以及水管道及閥門；蒸汽發(fā)生系統(tǒng)包括低壓給水泵、預(yù)熱器、蒸發(fā)器、蒸汽發(fā)生器、減溫減壓閥、給水管道及閥門，以及蒸汽管道及閥門。

8、進(jìn)一步地，所述中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的儲(chǔ)熱過程包括：中間調(diào)節(jié)儲(chǔ)能抽汽進(jìn)入蒸汽/熔鹽換熱器，與低溫熔鹽發(fā)生熱交換，將部分熱量傳遞給低溫熔鹽；換熱后的蒸汽被稱為熔鹽換熱后抽汽，進(jìn)入凝結(jié)換熱器，與水儲(chǔ)熱系統(tǒng)的低溫水換熱而凝結(jié)成水，凝結(jié)水進(jìn)入除氧器及水箱。

9、進(jìn)一步地，儲(chǔ)存于低溫熔鹽儲(chǔ)罐中的低溫熔鹽，在低溫熔鹽泵的作用下，進(jìn)入蒸汽/熔鹽換熱器，在其中吸收蒸汽熱量，變?yōu)楦邷厝埯}，進(jìn)入并儲(chǔ)存于高溫熔鹽儲(chǔ)罐中，實(shí)現(xiàn)熱量儲(chǔ)存。

10、進(jìn)一步地，在第2低壓加熱器之前的低壓給水管道上設(shè)給水引出管，引出部分給水至低溫水罐；低溫水罐的下部設(shè)置出水口，在低溫水泵的作用下，低溫水進(jìn)入凝結(jié)換熱器，在其中吸收熔鹽換熱后抽汽的熱量，變?yōu)楦邷厮?，進(jìn)入高溫水罐；高溫水罐中的高溫水在高溫水泵的作用下，通過水管道匯入到第2低壓加熱器之后第1低壓加熱器之前的給水管道中。

11、進(jìn)一步地，所述中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的釋熱過程包括：在除氧器及水箱后主給水泵前的主給水管道上設(shè)除氧水引出管道，在除氧水引出管道上設(shè)低壓給水泵，在低壓給水泵作用下，除氧水去蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，被高溫熔鹽加熱變?yōu)檎羝?；按除氧水流向依次流?jīng)預(yù)熱器、蒸發(fā)器及蒸汽發(fā)生器，除氧水在預(yù)熱器中被加熱變?yōu)楦邷厮?，高溫水在蒸發(fā)器中被加熱變?yōu)轱柡驼羝?，飽和蒸汽在蒸汽發(fā)生器中被加熱變?yōu)檫^熱蒸汽；通過蒸汽發(fā)生控制系統(tǒng)及減溫減壓器的調(diào)制，過熱蒸汽達(dá)到工業(yè)蒸汽參數(shù)條件后，引至工業(yè)蒸汽母管，作為工業(yè)蒸汽使用。這部分蒸汽被稱為釋熱調(diào)制新蒸汽。

12、進(jìn)一步地，儲(chǔ)存于高溫熔鹽儲(chǔ)罐中的高溫熔鹽，在高溫熔鹽泵的作用下，按流向依次流過蒸汽發(fā)生器、蒸發(fā)器和預(yù)熱器，與水、汽換熱后，變?yōu)榈蜏厝埯}，流入并儲(chǔ)存于低溫熔鹽儲(chǔ)罐中，實(shí)現(xiàn)熱量釋放。

13、本發(fā)明中，熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)抽背壓機(jī)組“頂峰”發(fā)電的功能；熔鹽釋熱系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)抽背壓機(jī)組“深度調(diào)峰”的功能，在不改變機(jī)組供熱條件的前提下，擴(kuò)大了抽背壓機(jī)組的負(fù)荷調(diào)整范圍，提升了抽背壓機(jī)組的靈活性。

14、結(jié)合當(dāng)前電力市場，在高峰電價(jià)時(shí)段進(jìn)行儲(chǔ)熱，使抽背壓機(jī)組具備更高的發(fā)電負(fù)荷，可使抽背壓機(jī)組獲得更多的發(fā)電收益；在低谷電價(jià)時(shí)段進(jìn)行釋熱，使抽背壓機(jī)組具備更低的發(fā)電負(fù)荷，可以減少低谷電價(jià)時(shí)段的發(fā)電虧損；通過此“高儲(chǔ)低放”的運(yùn)行策略，可整體上提升抽背壓機(jī)組的發(fā)電效益。

15、本發(fā)明具有以下有益效果：

16、本發(fā)明在保證抽背壓機(jī)組供熱負(fù)荷、不改變背壓參數(shù)的前提下，提升了抽背壓機(jī)組的運(yùn)行靈活性；本發(fā)明既可增加抽背壓機(jī)組的低負(fù)荷運(yùn)行能力，也能增加高峰期的頂負(fù)荷能力，加寬了抽背壓機(jī)組的負(fù)荷調(diào)整范圍；在當(dāng)前的電力現(xiàn)貨市場背景下，提升機(jī)組的“深度調(diào)峰”能力，可減少機(jī)組在低谷電價(jià)時(shí)段的發(fā)電虧損，增加機(jī)組的“頂峰”能力，可提高機(jī)組在高峰電價(jià)時(shí)段的發(fā)電收益；通過“高儲(chǔ)低放”（高峰電價(jià)時(shí)段儲(chǔ)熱，低谷電價(jià)時(shí)段釋熱）的運(yùn)行策略，可在整體上提升抽背壓機(jī)組的發(fā)電效益。

技術(shù)特征：

1.一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，其特征在于，在抽背壓機(jī)組中耦合中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)，在熔鹽儲(chǔ)熱時(shí)實(shí)現(xiàn)抽背壓機(jī)組“頂峰”發(fā)電的功能；熔鹽釋熱時(shí)實(shí)現(xiàn)抽背壓機(jī)組“深度調(diào)峰”的功能；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，其特征在于，所述中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)還包括熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)、蒸汽加熱系統(tǒng)、水儲(chǔ)熱系統(tǒng)及蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，其特征在于，所述蒸汽加熱系統(tǒng)包括蒸汽/熔鹽換熱器及其控制系統(tǒng)、凝結(jié)換熱器及其控制系統(tǒng)、蒸汽管道及閥門；熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括高溫熔鹽儲(chǔ)罐、高溫熔鹽泵、低溫熔鹽儲(chǔ)罐、低溫熔鹽泵，以及熔鹽管道及閥門；水儲(chǔ)熱系統(tǒng)包含低溫水罐、低溫水泵、高溫水罐、高溫水泵，以及水管道及閥門；蒸汽發(fā)生系統(tǒng)包括低壓給水泵、預(yù)熱器、蒸發(fā)器、蒸汽發(fā)生器、減溫減壓閥、給水管道及閥門，以及蒸汽管道及閥門。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，其特征在于，所述中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的儲(chǔ)熱過程包括：中間調(diào)節(jié)儲(chǔ)能抽汽進(jìn)入蒸汽/熔鹽換熱器，與低溫熔鹽發(fā)生熱交換，將部分熱量傳遞給低溫熔鹽；換熱后的蒸汽被稱為熔鹽換熱后抽汽，進(jìn)入凝結(jié)換熱器，與水儲(chǔ)熱系統(tǒng)的低溫水換熱而凝結(jié)成水，凝結(jié)水進(jìn)入除氧器及水箱。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，其特征在于，儲(chǔ)存于低溫熔鹽儲(chǔ)罐中的低溫熔鹽，在低溫熔鹽泵的作用下，進(jìn)入蒸汽/熔鹽換熱器，在其中吸收蒸汽熱量，變?yōu)楦邷厝埯}，進(jìn)入并儲(chǔ)存于高溫熔鹽儲(chǔ)罐中，實(shí)現(xiàn)熱量儲(chǔ)存。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，其特征在于，在第2低壓加熱器之前的低壓給水管道上設(shè)給水引出管，引出部分給水至低溫水罐；低溫水罐的下部設(shè)置出水口，在低溫水泵的作用下，低溫水進(jìn)入凝結(jié)換熱器，在其中吸收熔鹽換熱后抽汽的熱量，變?yōu)楦邷厮?，進(jìn)入高溫水罐；高溫水罐中的高溫水在高溫水泵的作用下，通過水管道匯入到第2低壓加熱器之后第1低壓加熱器之前的給水管道中。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，其特征在于，所述中間調(diào)節(jié)抽汽加熱熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的釋熱過程包括：在除氧器及水箱后主給水泵前的主給水管道上設(shè)除氧水引出管道，在除氧水引出管道上設(shè)低壓給水泵，在低壓給水泵作用下，除氧水去蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，被高溫熔鹽加熱變?yōu)檎羝话闯跛飨蛞来瘟鹘?jīng)預(yù)熱器、蒸發(fā)器及蒸汽發(fā)生器，除氧水在預(yù)熱器中被加熱變?yōu)楦邷厮?，高溫水在蒸發(fā)器中被加熱變?yōu)轱柡驼羝?，飽和蒸汽在蒸汽發(fā)生器中被加熱變?yōu)檫^熱蒸汽；通過蒸汽發(fā)生控制系統(tǒng)及減溫減壓器的調(diào)制，過熱蒸汽達(dá)到工業(yè)蒸汽參數(shù)條件后，引至工業(yè)蒸汽母管，作為工業(yè)蒸汽使用，這部分蒸汽被稱為釋熱調(diào)制新蒸汽。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，其特征在于，儲(chǔ)存于高溫熔鹽儲(chǔ)罐中的高溫熔鹽，在高溫熔鹽泵的作用下，按流向依次流過蒸汽發(fā)生器、蒸發(fā)器和預(yù)熱器，與水、汽換熱后，變?yōu)榈蜏厝埯}，流入并儲(chǔ)存于低溫熔鹽儲(chǔ)罐中，實(shí)現(xiàn)熱量釋放。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種中間調(diào)節(jié)抽汽儲(chǔ)熱型抽背壓機(jī)組靈活性調(diào)峰方法，在保證抽背壓機(jī)組供熱負(fù)荷、不改變背壓參數(shù)的前提下，通過在鍋爐?汽輪機(jī)之間耦合熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的方式，同時(shí)提升抽背壓機(jī)組低負(fù)荷工況下的“深度調(diào)峰”能力，以及高負(fù)荷工況下的“頂峰”能力，增強(qiáng)抽背壓機(jī)組的運(yùn)行靈活性，從而提升抽背壓機(jī)組在電力現(xiàn)貨市場背景下的盈利能力。

技術(shù)研發(fā)人員：李彥斌,徐二樹,許云松,馬寶華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：斯瑪特儲(chǔ)能技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9