一种火电机组多级蓄热系统的制作方法

本申请属于电力系统调度自动化，涉及一种火电机组多级蓄热系统。

背景技术：

1、随着新能源规模增加和用电峰谷差的持续加大，保障电力系统的供需平衡的难度日益显著，在用电低谷时段，如出现新能源大发的情况，电力将呈现明显富裕，此时，如不能调低煤电机组的发电负荷，则会出现“弃风”、“弃光”等问题。相比其它系统而言，汽轮机的运行限制要小很多，其能接受较小的蒸汽流量，同时启停迅速。因此，现有采用大型储热技术，将锅炉富裕热量进行存储，为新能源发电让渡更多发电空间，减少“弃风”、“弃光”等问题的出现。目前，火电机组的调峰主要通过改善锅炉稳燃能力、实施宽负荷排放改造、增加电化学储能设备和增加热储能装备等手段。为了避免轴向推力不平衡，现有技术不能大规模抽汽，造成换热功率低、储热量小，无法显著降低火电机组的发电功率，实施效果不明显。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种能够实现深度调峰的火电机组多级蓄热系统。

2、为解决上述问题，具体技术方案如下：

3、一种火电机组多级蓄热系统，包括：锅炉、再热器、固体储热装置和压力匹配器。锅炉在第一蒸汽阀门的控制下与固体蓄热装置连通，用于在需要时将高温蒸汽通入固体储热装置。固体储热装置在第二蒸汽阀门的控制下与再热器连通，用于将放热后的蒸汽通入再热器进行吸热。压力匹配器在第三蒸汽阀门的控制下与再热器连通，用于将吸热完成后的蒸汽通入压力匹配器进行压力调节；压力匹配器与固体储热装置连通，用于将高温放热后的蒸汽通入压力匹配器进行压力调节。压力匹配器与固体储热装置连通，用于将调节压力后的蒸汽通入固体储热装置。

4、可选的，锅炉，锅炉包括液体入口、蒸汽出口和排烟通道，锅炉用于使用燃料直燃将水加热产生高温高压蒸汽；再热器，再热器设置于排烟通道内，再热器与排烟通道互不通气，再热器包括蒸汽入口和蒸汽出口，再热器用于使锅炉排出的高温烟气与在再热器内流动的蒸汽换热；固体储热装置，固体储热装置包括第一蒸汽入口、第二蒸汽入口、蒸汽出口和冷凝水出口，固体储热装置的第一蒸汽入口与锅炉的蒸汽出口在第一蒸汽阀门的控制下连通，固体储热装置的蒸汽出口与再热器的蒸汽入口在第二蒸汽阀门的控制下连通，固体储热装置用于存储热能；压力匹配器，压力匹配器包括第一蒸汽入口、第二蒸汽入口和蒸汽出口，压力匹配器的第一蒸汽入口与固体储热装置的蒸汽出口连通，压力匹配器的第二蒸汽入口与再热器的蒸汽出口在第三蒸汽阀门的控制下连通，压力匹配器的蒸汽出口与固体储热装置的第二蒸汽入口连通，压力匹配器用于将在再热器换热后的蒸汽增压。

5、可选的，固体储热装置的蒸汽出口处设置有蒸汽减压器，用于调节固体储热装置以及管道内的蒸汽压力。

6、可选的，还包括：汽轮机组，汽轮机组包括蒸汽入口和蒸汽出口，汽轮机组的蒸汽入口分别与锅炉的蒸汽出口和再热器的蒸汽出口连通；蒸汽凝结器，蒸汽凝结器包括蒸汽入口和液体出口，蒸汽凝结器的蒸汽入口与汽轮机组的蒸汽出口连通；预加热组件，预加热组件包括液体入口和液体出口，预加热组件的液体入口分别与蒸汽凝结器的液体出口和固体储热装置的冷凝水出口连通，预加热组件的液体出口和锅炉的液体入口连通。

7、可选的，预加热组件从蒸汽凝结器至锅炉之间依次连通设置有低压加热器、除氧器和高压加热器，除氧器包括液体入口，除氧器的液体入口与固体储热装置的冷凝水出口连通。

8、可选的，汽轮机组包括的高压缸、中压缸和低压缸，高压缸、中压缸和低压缸均包括蒸汽入口和蒸汽出口，高压缸的蒸汽入口与锅炉的蒸汽出口连通，高压缸的蒸汽出口与再热器的蒸汽入口连通，中压缸的蒸汽入口与再热器的蒸汽出口连通，中压缸的蒸汽出口与低压缸的蒸汽入口连通，低压缸的蒸汽出口与蒸汽凝结器的蒸汽入口连通。

9、本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：通过抽出锅炉产生的主蒸汽经固体储热系统放热，将主蒸汽的显热储存在固体储热装置中。放热后的蒸汽回再热器吸热，用压力匹配器将吸热后的蒸汽经过压力调节后通入固体储热装置系统放热，以此将锅炉的部分热量储存在固体储热装置中。满足了机组深度调峰，并将锅炉产生的部分蒸汽以热能的形式储存在固体等存储材料中。

技术特征：

1.一种火电机组多级蓄热系统，其特征在于，包括：锅炉(1)、再热器(2)、固体储热装置(11)和压力匹配器压力匹配器(12)；

2.如权利要求1所述火电机组多级蓄热系统，其特征在于，包括：

3.如权利要求1所述火电机组多级蓄热系统，其特征在于，所述固体储热装置(11)的蒸汽出口处设置有蒸汽减压器(15-1)，用于调节所述固体储热装置(11)以及管道内的蒸汽压力。

4.如权利要求1所述火电机组多级蓄热系统，其特征在于，还包括：

5.如权利要求4所述火电机组多级蓄热系统，其特征在于，所述预加热组件从所述蒸汽凝结器至所述锅炉(1)之间包括依次连通的低压加热器(7)、除氧器(8)和高压加热器(9)，所述除氧器(8)包括液体入口，所述除氧器(8)的液体入口与所述固体储热装置(11)的冷凝水出口连通。

6.如权利要求4所述火电机组多级蓄热系统，其特征在于，所述汽轮机组包括的高压缸(3)、中压缸(4)和低压缸(5)，所述高压缸(3)、所述中压缸(4)和所述低压缸(5)均包括蒸汽入口和蒸汽出口，所述高压缸(3)的蒸汽入口与所述锅炉(1)的蒸汽出口连通，所述高压缸(3)的蒸汽出口与所述再热器(2)的蒸汽入口连通，所述中压缸(4)的蒸汽入口与所述再热器(2)的蒸汽出口连通，所述中压缸(4)的蒸汽出口与所述低压缸(5)的蒸汽入口连通，所述低压缸(5)的蒸汽出口与所述蒸汽凝结器的蒸汽入口连通。

技术总结本发明公开了一种火电机组多级蓄热系统，包括：锅炉(1)、再热器(2)、固体储热装置(11)和压力匹配器(12)。锅炉(1)在第一蒸汽阀门(10‑1)的控制下与固体蓄热装置(11)连通，固体储热装置(11)在第二蒸汽阀门(10‑2)的控制下与再热器(2)连通。压力匹配器(12)在第三蒸汽阀门(10‑3)的控制下与再热器(2)连通、压力匹配器(12)与固体储热装置(11)连通，实现蒸汽压力调节。压力匹配器(12)与固体储热装置(11)连通实现深度放热。通过抽出主蒸汽经固体储热系统放热，将主蒸汽的显热储存在固体储热装置中。放热后的蒸汽回再热器吸热，用压力匹配器将吸热后的蒸汽经过压力调节后通入固体储热装置系统放热。技术研发人员：崔华,贾吉林,王小英,郭景洲受保护的技术使用者：赫普能源环境科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/16