一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统和方法与流程

本发明属于火电发电及工业蒸汽领域，具体涉及一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统和方法。

背景技术：

1、随着新能源电站的快速发展和控制全球温室气体排放量的发展要求，越来越多的热电厂的负荷率和发电小时数屡创新低，甚至出现了负电价，而这些热电厂的工业蒸汽供应需求却越来越强烈，很多热电厂都出现了因为深度调峰导致抽汽参数满足不了工业蒸汽用户的参数要求，许多热电厂都提出了改造热力系统，提升工业蒸汽抽汽参数的需求。

2、而且这种单一通过提升抽汽参数的办法，还是无法实现热电解耦，即解决不了深度调峰工况下，如何在保证工业蒸汽供应的情况下，尽量增加机组的深度调峰能力。

3、故，目前需要解决火电厂无法在保证工业蒸汽供应的情况下增加火力发电机组的深度调峰能力的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服火电厂无法在保证工业蒸汽供应的情况下增加火力发电机组的深度调峰能力的问题，提出了一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统和方法。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统，包括火力发电机组，所述火力发电机组包括锅炉、汽轮机、发电机；所述锅炉与汽轮机连接，所述锅炉连接给水端，所述汽轮机连接发电机，所述发电机连接电网，所述火力发电机组连接送变电及供电模块，所述送变电及供电模块连接电蓄热装置，所述电蓄热装置设置电加热器；

4、所述汽轮机包括汽轮机高压缸，所述锅炉与汽轮机高压缸之间连接主蒸汽管路，所述主蒸汽管路与工业蒸汽管道之间连接蓄热蒸汽抽汽管路，所述蓄热蒸汽抽汽管路上安装供汽调节阀；所述蓄热蒸汽抽汽管路连接蒸汽蓄热装置的一端，所述蒸汽蓄热装置的另一端连接电蓄热装置的一端，所述电蓄热装置的另一端连接工业蒸汽管道，所述工业蒸汽管道连接工业蒸汽用户；所述电蓄热装置包括调峰调频控制单元，所述调峰调频控制单元与送变电及供电模块连接，所述调峰调频控制单元与供汽调节阀连接。

5、进一步地，所述送变电及供电模块通过电加热器与电蓄热装置连接。

6、进一步地，所述火力发电机组的出口母线或厂用电母线与电加热器电连接。

7、进一步地，所述蒸汽蓄热装置与电蓄热装置之间连接饱和工业蒸汽管路，所述电蓄热装置与工业蒸汽管道之间连接过热工业蒸汽管路。

8、进一步地，所述锅炉还连接再热热段蒸汽管路的一端，所述汽轮机还包括汽轮机中压缸和汽轮机低压缸，所述再热热段蒸汽管路的另一端依次与汽轮机中压缸、汽轮机低压缸连接。

9、进一步地，所述蓄热蒸汽抽汽管路上还安装减温减压器。

10、进一步地，所述蒸汽蓄热装置采用固体蓄热、熔盐蓄热、高温导热油蓄热、高温金属相变蓄热中的任意一种蓄热技术或组合。

11、进一步地，所述电蓄热装置采用固体蓄热、熔盐蓄热、高温导热油蓄热、高温金属相变蓄热中的任意一种蓄热技术或组合。

12、进一步地，所述电蓄热装置采用电加热管、电加热板、电加热丝、电磁加热、电极加热中的任意一种电加热技术或组合。

13、一种火电厂蓄热供工业蒸汽方法，利用所述的火电厂蓄热供工业蒸汽系统，包括以下步骤：

14、根据工业蒸汽用户对工业蒸汽压力、工业蒸汽温度、工业蒸汽流量的要求，设计蒸汽蓄热装置的容量和电蓄热装置的容量；

15、蒸汽蓄热装置产生饱和工业蒸汽，然后利用电蓄热装置将饱和工业蒸汽加热到满足工业蒸汽用户需求的过热度要求的过热工业蒸汽输送至工业蒸汽用户；

16、当火力发电机组收到电网调度中心升负荷的需求时，通过调峰调频控制单元控制减小供汽调节阀的开度，增加进入汽轮机发电的蒸汽量，提升火力发电机组的发电负荷；或通过调峰调频控制单元控制减小电加热器的耗电量，增加火力发电机组输送至电网的电量；

17、当火力发电机组收到电网调度中心降负荷的需求时，通过调峰调频控制单元控制增加供汽调节阀的开度，减小进入汽轮机发电的蒸汽量，减小火力发电机组的发电负荷；或通过调峰调频控制单元控制增大电加热器的耗电量，减小火力发电机组输送至的电量。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

19、本发明提出的火电厂蓄热供工业蒸汽系统，提出的蒸汽蓄热装置和电蓄热装置分体的设计理念，简化了每个装置的结构，极大提升火电机组的深度调峰和热电解耦的能力，实现了火电厂在保证工业蒸汽供应的情况下增加火力发电机组的深度调峰能力。

20、本发明提出的火电厂蓄热供工业蒸汽系统，利用蒸汽蓄热装置加热产生饱和蒸汽，提高了蓄热加热效率。

21、本发明提出的火电厂蓄热供工业蒸汽系统，利用电蓄热装置加热饱和蒸汽到过热蒸汽，避免了电加热功率过大的问题，提高了火电厂蓄热供工业蒸汽系统的热经济性。

22、本发明提出的火电厂蓄热供工业蒸汽方法，通过调峰调频控制单元控制供汽调节阀的开度及电加热器的耗电量响应火电机组的调峰调频负荷需求，提升了火电机组的深度调峰和热电解耦的能力，保证装置稳定长期运行。

技术特征：

1.一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，包括火力发电机组，所述火力发电机组包括锅炉(1)、汽轮机、发电机(14)；所述锅炉(1)与汽轮机连接，所述锅炉(1)连接给水端，所述汽轮机连接发电机(14)，所述发电机(14)连接电网，所述火力发电机组连接送变电及供电模块(12)，所述送变电及供电模块(12)连接电蓄热装置(7)，所述电蓄热装置(7)设置电加热器(11)；

2.根据权利要求1火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述送变电及供电模块(12)通过电加热器(11)与电蓄热装置(7)连接。

3.根据权利要求1火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述火力发电机组的出口母线或厂用电母线与电加热器(11)电连接。

4.根据权利要求1火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述蒸汽蓄热装置(6)与电蓄热装置(7)之间连接饱和工业蒸汽管路，所述电蓄热装置(7)与工业蒸汽管道(9)之间连接过热工业蒸汽管路。

5.根据权利要求1火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述锅炉(1)还连接再热热段蒸汽管路(2)的一端，所述汽轮机还包括汽轮机中压缸(4)和汽轮机低压缸(5)，所述再热热段蒸汽管路(2)的另一端依次与汽轮机中压缸(4)、汽轮机低压缸(5)连接。

6.根据权利要求1火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述蓄热蒸汽抽汽管路(8)上还安装减温减压器(10)。

7.根据权利要求1火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述蒸汽蓄热装置(6)采用固体蓄热、熔盐蓄热、高温导热油蓄热、高温金属相变蓄热中的任意一种蓄热技术或组合。

8.根据权利要求1火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述电蓄热装置(7)采用固体蓄热、熔盐蓄热、高温导热油蓄热、高温金属相变蓄热中的任意一种蓄热技术或组合。

9.根据权利要求1火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，所述电蓄热装置(7)采用电加热管、电加热板、电加热丝、电磁加热、电极加热中的任意一种电加热技术或组合。

10.一种火电厂蓄热供工业蒸汽方法，利用权利要求1-9中任一项所述的火电厂蓄热供工业蒸汽系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种火电厂蓄热供工业蒸汽系统和方法，属于火电发电及工业蒸汽领域，包括火力发电机组，锅炉与汽轮机连接，锅炉连接给水端，汽轮机连接发电机，发电机连接电网，火力发电机组连接送变电及供电模块，送变电及供电模块连接电蓄热装置，电蓄热装置设置电加热器；蓄热蒸汽抽汽管路上安装供汽调节阀；蓄热蒸汽抽汽管路连接蒸汽蓄热装置的一端，蒸汽蓄热装置的另一端连接电蓄热装置的一端，电蓄热装置的另一端连接工业蒸汽管道，工业蒸汽管道连接工业蒸汽用户；电蓄热装置包括调峰调频控制单元，调峰调频控制单元与送变电及供电模块和供汽调节阀连接。实现了在保证工业蒸汽供应的情况下增加火力发电机组的深度调峰能力。技术研发人员：杨豫森,杜藏宝受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15