储热调峰系统及方法与流程

本发明涉及燃煤发电机组储能调峰，具体地涉及一种储热调峰系统以及一种储热调峰方法。

背景技术：

1、提升燃煤发电机组的变负荷速率是构建新型电力系统、实现能源结构低碳化转型的重要一环。随着新能源在能源结构中的占比日益增加，燃煤发电机组正逐渐从主体性电源转变为调节性和保障性电源，更多地参与到变负荷调峰调频中。然而，传统的调节方式在升、降负荷阶段存在主蒸汽参数大幅波动、经济性下降等问题，同时锅炉系统的大延迟惯性也限制了机组的快速变负荷能力。目前，300mw等级以上的锅炉在50％～100％额定负荷下的调峰速率约为1.5％额定负荷/分钟，而在30％左右的深度调峰状态下，调峰速率更是普遍不足1％额定负荷/分钟。这种调峰速率显然已经无法满足当前新能源占比日益增加所带来的快速调峰需求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术缺陷，本发明提供储热调峰系统及方法，所述储热调峰系统通过减温水喷淋设备将储能装置主蒸汽管道形成压差，使得储能装置能够从主蒸汽管道中抽取高温高压蒸汽，以减少燃煤发电机组汽轮机的进汽量，从而实现快速降低燃煤发电机组的负荷，提高燃煤发电机组的降负荷速率；通过储能装置向燃煤发电机组的回热系统输出高温工质，利用高温工质加热回热系统中的给水，以降低燃煤发电机组的汽轮机的抽汽量，提高燃煤发电机组的升负荷速率。

2、本发明第一个方面提供一种储热调峰系统，应用于燃煤发电系统，所述燃煤发电系统包括燃煤发电机组，所述储热调峰系统包括：储能装置、储能蒸汽管道以及放能管道；

3、所述储能装置的输入端通过所述储能蒸汽管道连接所述燃煤发电机组的锅炉的主蒸汽管道；

4、所述储能装置内的压力低于所述主蒸汽管道内的压力；

5、所述储能装置利用所述储能装置与所述主蒸汽管道之间的压力差，抽取所述主蒸汽管道内的高温高压蒸汽，将抽取的高温高压蒸汽转换为高温工质后进行储存；

6、所述储能装置的输出端通过所述放能管道向所述燃煤发电机组的回热系统输出所述高温工质。

7、在本发明实施例中，所述储能装置包括减温水喷淋设备：

8、所述减温水喷淋设备用于将储能装置内的温度值控制为燃煤发电机组的主蒸汽管道中高温高压蒸汽的饱和温度值，使得储能装置内的压力低于所述主蒸汽管道内的压力；

9、高温高压蒸汽在减温水喷淋设备提供的饱和温度值环境中，转换为高温工质。

10、在本发明实施例中，所述储能装置还包括保温设备；

11、所述保温设备设置于所述储能装置的外部，用于对所述储能装置保温。

12、在本发明实施例中，所述系统还包括给水加热装置，所述给水加热装置包括：给水旁路管道、给水旁路加热器以及增压水泵；

13、所述给水旁路管道的输入端通过旁路给水取水口连接回热系统的给水泵的出口，用于接收回热系统提供的给水，所述给水旁路管道的输出端通过旁路给水汇入口连接燃煤发电机组的省煤器，用于向省煤器输出经给水旁路加热器加热后的给水；

14、所述给水旁路加热器设于所述给水旁路管道中，所述给水旁路加热器的工质输入端连接所述储能装置的输出端，所述给水旁路加热器利用储能装置输出的高温工质加热给水旁路管道中的给水；

15、所述增压水泵的输入端连接所述给水旁路加热器的工质输出端，所述增压水泵的输出端连接所述给水旁路管道，所述增压水泵用于将给水旁路加热器中高温工质放热后形成的疏水输入至给水旁路管道中。

16、在本发明实施例中，所述系统还包括：第一阀组、第二阀组以及第三阀组；

17、所述第一阀组设于储能蒸汽管道中，用于控制储能蒸汽管道的导通状态；

18、所述第二阀组设于放能管道中，用于控制放能管道的导通状态；

19、所述第三阀组设于给水旁路管道中，用于控制给水旁路管道的导通状态。

20、在本发明实施例中，所述系统还包括：减温水管道以及第四阀组；

21、所述减温水喷淋设备的输入端通过所述减温水管道连接回热系统中的给水管道，由回热系统为减温水喷淋设备提供减温水；

22、所述第四阀组设于减温水管道中，用于控制减温水管道的导通状态。

23、在本发明实施例中，所述储能装置的输出端通过所述放能管道连接回热系统中汽轮机的抽汽管道，用于向汽轮机的抽汽管道中输入高温工质，以降低汽轮器的抽汽量。

24、本发明第二个方面提供一种储热调峰方法，用于提升燃煤发电机组的变负荷速率，包括：

25、将储能装置内的温度值控制为燃煤发电机组主蒸汽管道中高温高压蒸汽的饱和温度值，使得储能装置内的压力与主蒸汽管道内的压力形成压力差；

26、通过储能装置利用所述压力差抽取锅炉主蒸汽管道的高温高压蒸汽，以降低燃煤发电机组的汽轮机的进汽量，提高燃煤发电机组的降负荷速率；

27、通过储能装置将抽取的高温高压蒸汽转换为高温工质，并储存所述高温工质；

28、通过储能装置向燃煤发电机组的回热系统输出高温工质，利用高温工质加热回热系统中的给水，以降低燃煤发电机组的汽轮机的抽汽量，提高燃煤发电机组的升负荷速率。

29、在本发明实施例中，所述方法还包括：

30、通过给水加热装置利用储能装置输出的高温工质对回热系统的给水加热，以降低燃煤发电机组的汽轮机的抽汽量，提高燃煤发电机组的升负荷速率。

31、在本发明实施例中，所述方法还包括：

32、通过减温水喷淋设备向储能装置输出减温水；

33、通过储能装置将减温水与高温高压蒸汽充分混合，向回热系统输出混合后的高温工质。

34、所述储热调峰系统通过减温水喷淋设备将储能装置主蒸汽管道形成压差，使得储能装置能够从主蒸汽管道中抽取高温高压蒸汽，以减少燃煤发电机组汽轮机的进汽量，从而实现快速降低燃煤发电机组的负荷，提高燃煤发电机组的降负荷速率；通过储能装置向燃煤发电机组的回热系统输出高温工质，利用高温工质加热回热系统中的给水，以降低燃煤发电机组的汽轮机的抽汽量，提高燃煤发电机组的升负荷速率。

35、本发明技术方案的其它特征和优点将在下文的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种储热调峰系统，应用于燃煤发电系统，所述燃煤发电系统包括燃煤发电机组，其特征在于，所述储热调峰系统包括：储能装置、储能蒸汽管道以及放能管道；

2.根据权利要求1所述的储热调峰系统，其特征在于，所述储能装置包括减温水喷淋设备：

3.根据权利要求1所述的储热调峰系统，其特征在于，所述储能装置还包括保温设备；

4.根据权利要求1所述的储热调峰系统，其特征在于，所述系统还包括给水加热装置，所述给水加热装置包括：给水旁路管道、给水旁路加热器以及增压水泵；

5.根据权利要求4所述的储热调峰系统，其特征在于，所述系统还包括：第一阀组、第二阀组以及第三阀组；

6.根据权利要求2所述的储热调峰系统，其特征在于，所述系统还包括：减温水管道以及第四阀组；

7.根据权利要求1所述的储热调峰系统，其特征在于，所述储能装置的输出端通过所述放能管道连接回热系统中汽轮机的抽汽管道，用于向汽轮机的抽汽管道中输入高温工质，以降低汽轮器的抽汽量。

8.一种储热调峰方法，应用于燃煤发电系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的储热调峰方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求8所述的储热调峰方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本发明提供储热调峰系统及方法，属于燃煤发电机组储能调峰技术领域。储热调峰系统包括：储能装置、储能蒸汽管道以及放能管道；所述储能装置的输入端通过所述储能蒸汽管道连接所述燃煤发电机组的锅炉的主蒸汽管道；所述储能装置内的压力低于所述主蒸汽管道内的压力；所述储能装置利用所述储能装置与所述主蒸汽管道之间的压力差，抽取所述主蒸汽管道内的高温高压蒸汽，将抽取的高温高压蒸汽转换为高温工质后进行储存；所述储能装置的输出端通过所述放能管道向所述燃煤发电机组的回热系统输出所述高温工质。

技术研发人员：黄林滨,陈国庆,何陆灿,杨宏强,刘志坦,葛荣存,赖金平,谭锐,李朝兵,孙俊威,解奎元,冯波涛,沈小兵
受保护的技术使用者：国能南京电力试验研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23