一种燃煤机组的调峰系统及方法与流程

本发明实施例涉及污泥干化，特别涉及一种燃煤机组的调峰系统及方法。

背景技术：

1、国内风电及光伏发电量逐年上升，燃煤机组未来将在以新能源为主体的新型电力系统中必须具备较好的调峰能力，充当电网稳定器的功能，在新能源大发时让出容量通道，在新能源出力不足时保障电力供应，以维持电网的安全稳定运行。

2、我国火电厂系统分布广，年耗煤量多，掺烧污泥的潜力大。污泥干化需要的能量较多，污泥干化消耗的能量极大降低了生物质发电系统的发电效率。与此同时，污泥掺烧后燃煤机组的调节能力下降，机组灵活性下降导致机组在对电网的调节支撑能力下降，从而降低电厂的调峰收益以及区域内电力系统的可再生能源消纳能力。

3、由于掺烧污泥，锅炉燃烧的稳定性下降，机组的最低负荷有所提升，机组的调节性能有所下降。因此，如何在实现污泥干化的同时又能提高机组灵活性是目前亟待需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种燃煤机组的调峰系统及方法，能够在实现污泥干化的同时又能提高机组灵活性。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种燃煤机组的调峰系统，包括污泥干燥器、燃煤锅炉、汽轮机、发电机、热化学储能设备、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一熔盐罐和第二熔盐罐，第一熔盐罐中熔盐的温度低于第二熔盐罐中熔盐的温度，其中：

3、燃煤锅炉与污泥干燥器连接，燃煤锅炉、汽轮机和发电机依次连接，热化学储能设备分别与汽轮机、发电机和污泥干燥器连接；

4、第一换热器的放热段的入口与主蒸汽管道连通，出口与冷再热蒸汽管道连通，第一换热器的吸热段的入口与第一熔盐罐连通，出口与第二熔盐罐连通；

5、第二换热器的放热段的入口与热再热蒸汽管道连通，出口与低压蒸汽管道连通，第二换热器的吸热段的入口与第一熔盐罐连通，出口与第二熔盐罐连通；

6、第三换热器的放热段的入口与第二熔盐罐连通，出口与第一熔盐罐连通，第三换热器的吸热段的入口与高加出口管道连通，出口与污泥干燥器连通；

7、吸热段吸收的热量来自放热段放出的热量；

8、通过热化学储能设备、第一熔盐罐和第二熔盐罐来对污泥干燥器中待干燥的污泥进行干化以及对燃煤机组进行调峰。

9、第二方面，本发明实施例还提供了一种燃煤机组的调峰方法，采用上述实施例的燃煤机组的调峰系统，方法包括：

10、在调峰系统处于储热运行模式时，利用电加热器接收由发电机输送的电能，以将热载体加热分解产生第一过热蒸汽；

11、在调峰系统处于放热运行模式时，利用高加出口管道吸收由第二熔盐罐释放的热能，以将高加出口管道的给水加热产生第二过热蒸汽；

12、在调峰系统处于放热运行模式时，利用经过加热分解后的热载体吸收汽轮机的排汽以放出能量，放出的能量用于将冷干空气加热为热干空气。

13、本发明实施例提供了一种燃煤机组的调峰系统及方法，通过增设分别与汽轮机、发电机和污泥干燥器连接的热化学储能设备，同时借助于熔盐储热的容量大、热能品位高等优点，将熔盐储热与燃煤机组耦合，从而既可以利用熔盐和热化学储能设备分别实现蒸汽和电能的储存，又可以利用放热时的热能对待干燥的污泥进行干化。因此，上述技术方案能够在实现污泥干化的同时又能提高机组灵活性。

技术特征：

1.一种燃煤机组的调峰系统，其特征在于，包括污泥干燥器（1）、燃煤锅炉（2）、汽轮机（3）、发电机（4）、热化学储能设备（5）、第一换热器（11）、第二换热器（12）、第三换热器（13）、第一熔盐罐（15）和第二熔盐罐（16），所述第一熔盐罐（15）中熔盐的温度低于所述第二熔盐罐（16）中熔盐的温度，其中：

2.根据权利要求1所述的燃煤机组的调峰系统，其特征在于，所述热化学储能设备（5）包括热载体（51）和设置于所述热载体（51）内的电加热器（52）；

3.根据权利要求2所述的燃煤机组的调峰系统，其特征在于，在所述调峰系统处于储热运行模式时，所述热载体（51）为氢氧化钙或氢氧化镁；

4.根据权利要求2所述的燃煤机组的调峰系统，其特征在于，所述热载体（51）包括顶部（511）、底部（512）以及设置于所述顶部（511）和所述底部（512）之间的多个中间部（513），所述电加热器（52）连续地设置于所述顶部（511）、所述中间部（513）和所述底部（512）内，且所述电加热器（52）设置于所有所述中间部（513）内。

5.根据权利要求4所述的燃煤机组的调峰系统，其特征在于，所述中间部（513）沿长度方向和宽度方向均设置有多个；

6.根据权利要求2所述的燃煤机组的调峰系统，其特征在于，所述主蒸汽管道（21）上设置有第一气动调节阀（31），所述热再热蒸汽管道（23）上设置有第二气动调节阀（32），连接所述第一换热器（11）的吸热段的入口与所述第一熔盐罐（15）的管道上设置有第三气动调节阀（33），连接所述第一换热器（11）的吸热段的出口与所述第二熔盐罐（16）的管道上设置有第一温度传感器（41），连接所述第二换热器（12）的吸热段的入口与所述第一熔盐罐（15）的管道上设置有第四气动调节阀（34），连接所述第二换热器（12）的吸热段的出口与所述第二熔盐罐（16）的管道上设置有第二温度传感器（42），所述高加出口管道（25）上设置有第五气动调节阀（35），连接所述第三换热器（13）的放热段的入口与所述第二熔盐罐（16）的管道上设置有第六气动调节阀（36），连接所述第三换热器（13）的吸热段的出口与所述污泥干燥器（1）的管道上设置有第三温度传感器（43）和第一流量传感器（44）；

7.根据权利要求6所述的燃煤机组的调峰系统，其特征在于，所述第二气动调节阀（32）是通过如下公式进行调节的：

8.根据权利要求2-7中任一项所述的燃煤机组的调峰系统，其特征在于，还包括依次设置于所述污泥干燥器（1）和所述燃煤锅炉（2）之间的干污泥储存器（8）和磨煤机（9），所述磨煤机（9）用于将来自所述干污泥储存器（8）的干污泥研磨后送入所述燃煤锅炉（2），连接所述磨煤机（9）和所述燃煤锅炉（2）之间的管道上设置有第二流量传感器（45），所述磨煤机（9）的出口设置有第七气动调节阀（37）；

9.根据权利要求8所述的燃煤机组的调峰系统，其特征在于，所述干污泥流量设定值具体是通过如下方式得到的：

10.一种燃煤机组的调峰方法，其特征在于，采用权利要求2-9中任一项所述的燃煤机组的调峰系统，所述方法包括：

技术总结本发明涉及污泥干化技术领域，特别涉及一种燃煤机组的调峰系统及方法。该系统包括污泥干燥器、燃煤锅炉、汽轮机、发电机、热化学储能设备、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一熔盐罐和第二熔盐罐，第一熔盐罐中熔盐的温度低于第二熔盐罐中熔盐的温度，通过热化学储能设备、第一熔盐罐和第二熔盐罐来对污泥干燥器中待干燥的污泥进行干化以及对燃煤机组进行调峰。本发明提供的方案能够在实现污泥干化的同时又能提高机组灵活性。技术研发人员：罗必雄,张力,张炳成,倪煜,刘新龙,马欣强,辛杨,朱皓,杨卧龙,孙衍谦,许凌爽受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/12