一种电站储热调峰方法及系统与流程

本发明涉及煤矿综采，特别是电站储热调峰方法。

背景技术：

1、目前国内已有多家厂商供应固体蓄热锅炉产品，具有一定的市场知名度和业绩，占据了一定的市场份额。

2、据调研分析，这些厂家的产品一般只提供低指标蒸汽或热水，在过热蒸汽、饱和蒸汽方面鲜有成功案例。即使有少数尝试高温(超700度)热堆储热技术，也因储热材料质量、温度控制精度、负荷变化等原因，造成核心热堆工作稳定性不高，且因温度控制的设计深度不够，导致热堆核心温度差异过大，造成储热材料、电热元件过热损坏，热堆垮塌现象时有发生，导致项目失败。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有的一种电站储热调峰方法中存在的问题，提出了本发明。

3、因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种电站储热调峰方法。

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：电站储热调峰方法，其包括，

5、根据总电网替代需求将一天划分为电站储能时间与电站放热时间；

6、在电站储热阶段通过plc系统利用电阻实现电热转换，热能存储在陶瓷模块当中；

7、在电站放热阶段通过plc启动水处理系统，产生软化水，软化水经过换热系统不断吸收热量，逐渐升温，最后形成用户需求的过热蒸汽或饱和蒸汽产物达到放热效果。

8、作为本发明所述电站储热调峰方法的一种优选方案，其中：所述电站储能阶段流程是通过控制系统控制开关打开plc，利用电阻实现电热转换，热能存储在陶瓷模块当中；

9、所述电热转换的供能电源分为两部分，一部分是6kv高压电源连接高压控制柜，另一部分是360v低压电源连接低压控制柜，由plc控制系统进行两种控制柜的具体效果控制。

10、作为本发明所述电站储热调峰方法的一种优选方案，其中：所述放热阶段是通过控制系统自动调节，启动水处理系统，产生软化水，控制风机、阀门和热堆同时工作，将热能输送到换热系统当中，软化水经过换热系统不断吸收热量，逐渐升温，最后形成用户需求的过热蒸汽或饱和蒸汽产物。

11、作为本发明所述电站储热调峰方法的一种优选方案，其中：所述电站的电源计划取自启备变双分支共箱母线，启备变低压双分支到电锅炉电源柜之间采用新建共箱母线，启备变低压侧双分支到电锅炉开关柜之间分别增加刀闸柜，在电锅炉6kv高压电源柜采用双电源供电模式，在电锅炉运行时可根据运行方式灵活供电。

12、作为本发明所述电站储热调峰方法的一种优选方案，其中：所述电站是采用储热式电锅炉结构，其采用全自动化控制与监视系统，可无人值守运行；

13、所述储热式电锅炉成套系统冷态启动约30分钟可达到额定负荷，热态运行中从零至满负荷调节在1秒以内，设定基础电负荷后可参与火电机组的调频辅助运行。

14、所述在电能替代应用场景中，控制系统plc模块按设计程序自动进行电网低谷期间自动启动储热，其他时段停止电储热，然后根据用户需求设定值自动供热。

15、作为本发明所述电站储热调峰方法的一种优选方案，其中：所述储热式电蒸汽锅炉采用梯级储热和内循环换热相结合的换热结构，

16、当储能阶段时，plc控制系统打开6kv高压电源输送到高压控制柜中，电能转化为热能储存在热堆的瓷砖中；

17、当放能阶段时，plc控制系统打开6kv高压电源与360v的低压电源，高压电经过高压控制柜后进入电热堆中，低压电经过低压控制柜后进入变频风机中，外部加水进入蒸汽系统中，电热堆经过风机吹动送热能到蒸汽系统中，将外部进入的水转化成用户需求的过热蒸汽或饱和蒸汽产物达到放热效果。

18、鉴于上述和/或现有的一种电站储热调峰系统中存在的问题，提出了本发明。

19、因此，本发明所要解决的问题在于如何一种提供电站储热调峰系统。

20、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电站储热调峰系统，其包括包括热源模块，控制模块，热堆模块，调频风机模块与换热模块；

21、所述热源模块由高压电源与低压电源两部分组成；

22、所述控制模块由plc控制柜与高压控制柜，低压控制柜相连，其中plc控制柜居中，高压控制柜与高压电源相连，低压控制柜与低压电源相连；

23、所述热堆模块由高压控制柜输入电压后对热换模块进行加热；

24、所述调频风机模块由低压控制柜输入电压，经过调频后进入热堆模块；

25、所述换热模型在放热时由外部输入液态水，热堆模块负责加热后输出蒸汽。

26、作为本发明所述电站储热调峰系统的一种优选方案，其中：所述热源模块由一个6kv的高压电源与一个360v的低压电源组成，两者分开不存在任何牵连，输入电压方式是两个电源分别与其对应的控制柜进行电压输入。

27、作为本发明所述电站储热调峰系统的一种优选方案，其中：所述调频风机模块是由低压控制柜输入电压后进行风机运行，在进行放热过程中，控制风机、阀门和热堆同时工作，将热能输送到换热系统当中，风机起到一个热量快速推动的效果，并且连接低压电源与低压控制柜的调频风机能够得到相对更好的控制效果，做到更精细化的风机吹动控制。

28、作为本发明所述电站储热调峰系统的一种优选方案，其中：所述电站储热的电热约束是

29、min{kq+w，pmin-cbh}≤p≤pmax-cah

30、0≤q≤qmax

31、其中k是电站在背压情况下p与q的弹性系数，pmax与pmin分别是电站工作状态下最大与最小的电出力，w是常数，q是电站的热出力，ca是最大电出力值，cb是最小电出力值。

32、本发明有益效果为本项目采用陶瓷储热式电蒸汽锅炉技术，具有储热密度高、占地面积小、热震性好和后期维护量小、运营成本低等优点。广泛应用于电厂灵活性调峰、调频项目，我方发明的电站储热调峰装置能够做到比传统方法更快的换热速度与比传统方法更高的换热效果。

技术特征：

1.一种电站储热调峰方法，其特征在于：包括

2.如权利要求1所述的电站储热调峰方法，其特征在于：所述电站储能阶段流程是通过控制系统控制开关打开plc，利用电阻实现电热转换，热能存储在陶瓷模块当中；

3.如权利要求2所述的电站储热调峰方法，其特征在于：所述放热阶段是通过控制系统自动调节，启动水处理系统，产生软化水，控制风机、阀门和热堆同时工作，将热能输送到换热系统当中，软化水经过换热系统不断吸收热量，逐渐升温，最后形成用户需求的过热蒸汽或饱和蒸汽产物。

4.如权利要求3所述的电站储热调峰方法，其特征在于：所述电站的电源计划取自启备变双分支共箱母线，启备变低压双分支到电锅炉电源柜之间采用新建共箱母线，启备变低压侧双分支到电锅炉开关柜之间分别增加刀闸柜，在电锅炉6kv高压电源柜采用双电源供电模式，在电锅炉运行时可根据运行方式灵活供电。

5.如权利要求1、2和4任一所述的电站储热调峰方法，其特征在于：所述电站是采用储热式电锅炉结构，其采用全自动化控制与监视系统，可无人值守运行；

6.如权利要求5所述的电站储热调峰方法，其特征在于：所述储热式电蒸汽锅炉采用梯级储热和内循环换热相结合的换热结构，

7.一种电站储热调峰系统，其特征在于：包括热源模块(100)，控制模块(200)，热堆模块(300)，调频风机模块(400)与换热模块(500)；

8.如权利要求7所述的电站储热调峰方法，其特征在于：所述热源模块(100)由一个6kv的高压电源与一个360v的低压电源组成，两者分开不存在任何牵连，输入电压方式是两个电源分别与其对应的控制柜进行电压输入。

9.如权利要求8所述的电站储热调峰方法，其特征在于：所述调频风机模块(400)是由低压控制柜输入电压后进行风机运行，在进行放热过程中，控制风机、阀门和热堆同时工作，将热能输送到换热系统当中，风机起到一个热量快速推动的效果，并且连接低压电源与低压控制柜的调频风机能够得到相对更好的控制效果，做到更精细化的风机吹动控制。

10.如权利要求7，8或9任一所述的电站储热调峰方法，其特征在于：所述电站储热的电热约束是

技术总结本发明公开了电站储热调峰方法及系统，包括根据总电网替代需求将一天划分为电站储能时间与电站放热时间，在电站储热阶段通过PLC系统利用电阻实现电热转换，热能存储在陶瓷模块当中，在电站放热阶段通过PLC启动水处理系统，产生软化水，软化水经过换热系统不断吸收热量，逐渐升温，最后形成用户需求的过热蒸汽或饱和蒸汽产物达到放热效果。我方发明采用陶瓷储热式电蒸汽锅炉技术，具有储热密度高、占地面积小、热震性好和后期维护量小、运营成本低等优点。广泛应用于电厂灵活性调峰、调频项目，我方发明的电站储热调峰装置能够做到比传统方法更快的换热速度与比传统方法更高的换热效果。技术研发人员：安建利,赵晓燕受保护的技术使用者：江苏宝馨新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/11