一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统的制作方法

本发明属于储能调峰，具体涉及一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统。

背景技术：

1、随着新能源电站装机容量的快速增加，电网对火电机组的灵活性要求进一步提高，这就要求火电机组具有更大的调峰深度。目前常见的火电机组灵活性改造技术主要有锅炉低负荷稳燃技术和机组热电解耦技术，但均存在一定的局限性。锅炉低负荷稳燃运行时，锅炉效率偏低，机组能耗显著增加；热电解耦的前提是火电机组周边需要具备相当的热用户，当热电负荷同时受到限制时，难以进行有效的深度调峰，因此具有很大的局限性。

2、通过在火电厂加装储热系统，在用电低谷时蓄热储能，在用电高峰时放热释能，可以有效解决由于时间维度上的热能供给和需求不平衡带来的问题，进一步提高火电机组的调峰能力，显著提高机组深度调峰的灵活性。现有火电机组储热系统以熔盐储热为主，需要配套独立的蓄热容器和换热器等设备，改造成本较高且维护不方便，成为火电机组储热调峰技术推广的最大障碍。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

3、一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，包括化学制水系统、冷除盐水箱、热除盐水箱、除盐水泵、补给水泵和除盐水加热器；

4、化学制水系统出口连接冷除盐水箱入口，冷除盐水箱出口经过除盐水泵后分为两路，一路经过凝汽器补水管道和冷除盐水补水调节阀与凝汽器相连，另一路与除盐水加热器水侧入口连接，除盐水加热器水侧出口与热除盐水箱连接，热除盐水箱出口经过补给水泵和热除盐水补水调节阀后与除氧器入口连接；来自汽轮机抽汽的高温高压蒸汽经过除盐水加热器进汽调节阀后与除盐水加热器汽侧入口管道相连，其疏水管道根据疏水温度通过除盐水加热器疏水阀与轴封加热器出口或凝汽器补水相连。

5、本发明进一步的改进在于，冷除盐水箱用于存储化学制水系统制备的除盐水。

6、本发明进一步的改进在于，热除盐水箱作为蓄热容器，用于存储经汽轮机抽汽加热后的除盐水。

7、本发明进一步的改进在于，轴封加热器依次通过8号低压加热器、7号低压加热器、6号低压加热器和5号低压加热器与除氧器连接。

8、本发明进一步的改进在于，除氧器上还连接有四段抽汽和给水泵。

9、本发明进一步的改进在于，当储能时，打开除盐水加热器进汽调节阀、除盐水加热器疏水阀，关闭热除盐水补水调节阀，启动除盐水泵，关闭补给水泵；来自汽轮机抽汽的高温高压抽汽在除盐水加热器中加热冷除盐水后，疏水返回凝汽器；同时，冷除盐水经除盐水泵加压，在除盐水加热器中加热后，储存到热除盐水箱中。

10、本发明进一步的改进在于，当储能时，冷除盐水补水调节阀根据汽水系统中凝汽器水位和除氧器水位进行调节，当汽水系统中凝汽器水位和除氧器水位过低时，增大冷除盐水补水调节阀开度，将冷除盐水补入凝汽器中。

11、本发明进一步的改进在于，当释能时，关闭除盐水加热器进汽调节阀、除盐水加热器疏水阀，打开热除盐水补水调节阀，启动补给水泵，关闭除盐水泵；热除盐水箱中的除盐水经补给水泵加压后补入除氧器中，且补给水量等于机组供热流量。

12、本发明进一步的改进在于，如果火电机组为纯凝机组，则增加设置一段由凝结水泵出口至冷除盐水箱的回水管道，将部分凝汽器热井出水经凝结水泵送回冷除盐水箱，以维持汽水循环系统中工质的质量平衡。

13、本发明至少具有如下有益的技术效果：

14、本发明提供的一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其采用现有火电机组除盐水箱作为蓄热容器，大大减小了在火电机组中增加储热系统的成本及难度。储热系统一般都需要有较大的蓄热容器，而火电机组的除盐水箱一般可以达到1000m3～5000m3，可以满足储热系统运行5h以上的需求。通过在火电机组中增加蓄热储能系统，通过储能过程与释能过程，实现了以除盐水箱作为蓄热工质的储能调峰作用，从而进一步增大调峰深度，提高了火电机组的灵活性。

技术特征：

1.一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其特征在于，包括化学制水系统(10)、冷除盐水箱(11)、热除盐水箱(16)、除盐水泵(12)、补给水泵(17)和除盐水加热器(13)；

2.根据权利要求1所述的一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其特征在于，冷除盐水箱(11)用于存储化学制水系统(10)制备的除盐水。

3.根据权利要求1所述的一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其特征在于，热除盐水箱(16)作为蓄热容器，用于存储经汽轮机抽汽(14)加热后的除盐水。

4.根据权利要求1所述的一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其特征在于，轴封加热器(7)依次通过8号低压加热器(6)、7号低压加热器(5)、6号低压加热器(4)和5号低压加热器(3)与除氧器(2)连接。

5.根据权利要求1所述的一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其特征在于，除氧器(2)上还连接有四段抽汽(1)和给水泵(19)。

6.根据权利要求1所述的一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其特征在于，当储能时，打开除盐水加热器进汽调节阀(15)、除盐水加热器疏水阀(21)，关闭热除盐水补水调节阀(18)，启动除盐水泵(12)，关闭补给水泵(17)；来自汽轮机抽汽(14)的高温高压抽汽在除盐水加热器(13)中加热冷除盐水后，疏水返回凝汽器(8)；同时，冷除盐水经除盐水泵(12)加压，在除盐水加热器(13)中加热后，储存到热除盐水箱(16)中。

7.根据权利要求6所述的一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其特征在于，当储能时，冷除盐水补水调节阀(20)根据汽水系统中凝汽器(8)水位和除氧器(2)水位进行调节，当汽水系统中凝汽器(8)水位和除氧器(2)水位过低时，增大冷除盐水补水调节阀(20)开度，将冷除盐水补入凝汽器(8)中。

8.根据权利要求1所述的一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其特征在于，当释能时，关闭除盐水加热器进汽调节阀(15)、除盐水加热器疏水阀(21)，打开热除盐水补水调节阀(18)，启动补给水泵(12)，关闭除盐水泵(17)；热除盐水箱(16)中的除盐水经补给水泵加压后补入除氧器(2)中，且补给水量等于机组供热流量。

9.根据权利要求8所述的一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，其特征在于，如果火电机组为纯凝机组，则增加设置一段由凝结水泵(9)出口至冷除盐水箱(11)的回水管道，将部分凝汽器(8)热井出水经凝结水泵(9)送回冷除盐水箱(11)，以维持汽水循环系统中工质的质量平衡。

技术总结本发明公开了一种以除盐水箱为蓄热容器的火电机组储热调峰系统，包括化学制水系统、冷除盐水箱、热除盐水箱、除盐水泵、补给水泵和除盐水加热器；本发明采用现有火电机组除盐水箱作为蓄热容器，通过给现有除盐水箱加装保温层，将现有除盐水箱改造为蓄热介质的蓄热熔器，大大减小了在火电机组中增加储热系统的成本及难度。本发明通过在火电机组中增加蓄热储能系统，可以满足储热系统运行5h以上的需求。本发明通过储能过程与释能过程的有效结合，实现了以除盐水箱作为蓄热工质的储能调峰作用，从而进一步增大调峰深度，提高了火电机组的灵活性。技术研发人员：杨可,薛志恒,张朋飞,王伟锋,何欣欣,郑少雄,杨众乔,姜泽受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/14