燃煤电厂综合性调频调峰装置的制作方法

本发明涉及一种燃煤电厂综合性调频调峰装置，可广泛应用于燃煤电厂灵活性改造中。

背景技术：

能源是人类赖以生存和发展的基础，随着社会和经济的发展，对能源的需求不断增加，能源的开发和合理利用越来越受到人们的关注，同时，国家制定了一系列应对政策，使得用于供暖的燃煤锅炉逐渐退出历史舞台。因此，急需要一种清洁绿色能源供热、供暖。随着我国经济政策的调整，用电结构有了很大变化，轻工业和市政生活用电量不断上升，重工业的夜间用电量所占比重逐步相对减小，大电网的日夜负荷峰谷差已由原来的20%升高至30%~50%，而且还会上升，发达国家峰谷差已达50%~70%。现有能源结构也发生了显著的变革，风能、太阳能等可再生能源比例不断提高，化石能源比例不断下降。受制于可再生能源秉性，维护大电网稳定重任就落在了燃煤电厂身上，这就对燃煤电厂调频调峰能力提出了更高的要求。

针对以上问题，2016年6月和7月，国家能源局综合司分别下达了两批火电机组灵活性改造试点项目的通知，涉及电厂22个，44台机组。目前，电极锅炉联合蓄热器调峰技术往往只能应用在供暖季，非供暖季大量蓄热器闲置，造成资源的浪费。并且，目前蓄热器储能技术往往只能用在电厂调峰，面对大电网调频需求而无能为力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种既能满足燃煤电厂调峰需求、又能满足大电网调频需求、同时能够提高现有蓄热器设备利用率、显著提高燃煤电厂的灵活性的燃煤电厂综合性调频调峰装置。

为了达到上述目的，本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，包括蓄热器，安装在蓄热器下侧的蓄热器冷水管道，安装在蓄热器上侧的蓄热器热水管道，与蓄热器冷水管道相连接的凝结水回水管道，与凝结水回水管道相连接的凝汽器，与凝汽器通过管道相连接的汽轮机，与汽轮机相连接的发电机，通过输电线路与发电机相连接的电热转换装置，一侧与电热转换装置相连接、另一侧通过蓄热管道与蓄热器冷水管道、蓄热器热水管道相连接的蓄热加热器，通过放热管道与蓄热器冷水管道、蓄热器热水管道相连接的热网加热器，通过管道与凝汽器相连接的凝结水泵，一端与凝结水泵相连接、另一端与凝结水供水管道相连接的轴封加热器，一端与轴封加热器相连接、另一端与蓄热器热水管道相连接的低压加热器，通过管道与低压加热器相连接的除氧器，通过管道与除氧器相连接的给水泵，通过管道与给水泵相连接的高压加热器。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，所述的热网加热器，为间壁式加热器，能够利用蓄热器热水把热网水加热。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，所述的蓄热加热器，为间壁式加热器，能够利用电热转换装置加热蓄热器中的冷水。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，所述的电热转换装置，为电极锅炉、热泵、电磁锅炉或电阻锅炉。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，其调频工作原理是：

当需要提高电网频率时，保持凝结水泵水量不变，从而维持凝汽器液位稳定，轴封加热器出口凝结水依次通过凝结水供水管道、蓄热器冷水管道输送至蓄热器，同时，蓄热器热水通过蓄热器热水管道输送至低压加热器出口，从而维持除氧器液位稳定。此时，流经低压加热器的凝结水量减少，水侧温度上升，汽侧饱和温度及压力也上升，使得抽汽压差减少，从而抽汽量下降，则减少的抽汽量流经汽轮机使输出电功率增加。

当需要降低电网频率时，将凝结水泵水量增加，低压加热器出口凝结水通过蓄热器热水管道输送至蓄热器，从而维持除氧器液位稳定。同时，蓄热器冷水依次通过蓄热器冷水管道、凝结水回水管道输送至凝汽器，从而维持凝汽器液位稳定。此时，流经低压加热器的凝结水量增加，水侧温度下降，汽侧饱和温度及压力也下降，使得抽汽压差增大从而抽汽量增加，流经汽轮机蒸汽量减少使其输出电功率减少。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，其调峰工作原理是：

当机组需要调峰时，电热转换装置消耗输电线送来的电能，通过蓄热加热器加热冷水，冷水加热后，通过蓄热器热水管道输送回蓄热器，蓄热器蓄热，此时，电热转换装置消耗发电机发出的电，机组上网电量减少。当机组不需要调峰时，将蓄热器热水通过蓄热器热水管道、放热管道，经过热网加热器加热热网水后，通过蓄热器冷水管道输送至蓄热器，蓄热器放热，热网水温度升高用于供暖。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，所述的电热转换装置，为电极锅炉、热泵、电磁锅炉或电阻锅炉，均是由电能转换为热能的设备。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，依据调峰需要，可以部分或者全部利用发电机产生的电。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，所述的蓄热器，是基于水的分层原理，以水为储热介质的储热装置。蓄热器内热水在上，其中布置上布水器；冷水在下，其中布置下布水器；中间为斜温层。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，依靠回热系统加热器的自平衡能力，当凝结水量减少时，水侧温度上升，汽侧饱和温度及压力也上升，使得抽汽压差减少，从而抽汽量下降，则减少的抽汽量流经汽轮机使输出电动率增加；当凝结水流量增加时，情况正好相反，输出的电功率减少，从而达到调频的目的。在调峰时间，利用电热转换装置消耗发电机发电，减少上网电量，同时蓄热器蓄热，能够实现热电解耦，达到调峰目的，在非调峰时间，利用蓄热器供热，显著提高燃煤电厂的灵活性。

综上所述，本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，既能满足燃煤电厂调峰需求，又能满足大电网调频需求，同时能够提高现有蓄热器设备利用率，显著提高燃煤电厂的灵活性。

附图说明

以下结合附图及其实施例对本发明作更进一步的说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

在图1中，本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，包括蓄热器1，安装在蓄热器下侧的蓄热器冷水管道2，安装在蓄热器上侧的蓄热器热水管道3，与蓄热器冷水管道相连接的凝结水回水管道4，与凝结水回水管道相连接的凝汽器5，与凝汽器3通过管道相连接的汽轮机6，与汽轮机相连接的发电机7，通过输电线路与发电机相连接的电热转换装置8，一侧与电热转换装置相连接、另一侧通过蓄热管道17与蓄热器冷水管道、蓄热器热水管道相连接的蓄热加热器9，通过放热管道18与蓄热器冷水管道、蓄热器热水管道相连接的热网加热器10，通过管道与凝汽器相连接的凝结水泵11，一端与凝结水泵相连接、另一端与凝结水供水管道19相连接的轴封加热器12，一端与轴封加热器相连接、另一端与蓄热器热水管道相连接的低压加热器13，通过管道与低压加热器相连接的除氧器14，通过管道与除氧器相连接的给水泵15，通过管道与给水泵相连接的高压加热器16。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，所述的热网加热器，为间壁式加热器，能够利用蓄热器热水把热网水加热。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，所述的蓄热加热器，为间壁式加热器，能够利用电热转换装置加热蓄热器中的冷水。

本发明燃煤电厂综合性调频调峰装置，所述的电热转换装置，为电极锅炉、热泵、电磁锅炉或电阻锅炉。

此外，图1中，热网水进口a，热网水出口b。

综上所述，以上对本发明的较佳实施例进行了描述，需要指出的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。