一种飞轮储能耦合汽轮机回热系统蓄能的联合调频系统的制作方法

本申请涉及电网稳定控制，特别涉及一种飞轮储能耦合汽轮机回热系统蓄能的联合调频系统。

背景技术：

1、热力发电机组对一次调频能力的提升需求日益增加，由于热力发电机组锅炉热惯性较大，导致汽轮机的负荷响应速度难以满足电网需求，因此多数机组均对辅助调频技术存在一定需求，丰富热力发电机组辅助调频技术对提升机组运行灵活性具有重要作用。目前常用调频技术包括高压调门节流动作汽轮机调门控制技术、储能调频技术和汽轮机回热系统蓄能调频技术，但每种技术各有优劣，比如汽轮机回热系统蓄能调频技术是以给水流量、凝结水流量为变量参数对高低压抽汽量进行调节，从而变负荷进行机组调频，但在实际控制中，汽轮机回热系统的调频需要一定的时间，在瞬时快速响应和高效储能释能方面存在弱势。

技术实现思路

1、本申请的主要目的是提供一种飞轮储能耦合汽轮机回热系统蓄能的联合调频系统，旨在解决现有的现有汽轮机回热系统调频技术在瞬时快速响应和高效储能释能上的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提出了一种飞轮储能耦合汽轮机回热系统蓄能的联合调频系统，所述联合调频系统应用于热力系统中，其特征在于，所述热力系统包括：依次连接的凝汽器、凝结水泵、轴封加热装置、低压加热装置、除氧装置、高压加热装置、锅炉、汽轮机组、发电机；所述汽轮机组分别与所述高压加热装置、所述除氧装置、所述低压加热装置以及所述凝汽器连接以形成所述汽轮机回热系统；所述锅炉与所述高压加热装置连接；所述发电机的输出与外部交流电网连接；所述联合调频系统还包括整流变压装置和飞轮储能装置，所述飞轮储能装置通过所述整流变压装置与所述发电机的输出连接，所述整流变压装置用于控制调整所述飞轮储能装置的电能输入和输出，所述飞轮储能装置用于储存和释放电能。

3、可选地，所述汽轮机组包括至少一个多级汽轮机，所述高压加热装置至少包括依次连接的第一高压加热器、第二高压加热器和第三高压加热器，所述低压加热装置至少包括依次连接的第一低压加热器、第二低压加热器和第三低压加热器，所述多级汽轮机和所述锅炉分别与所述第一高压加热器、所述第二高压加热器和所述第三高压加热器连接形成第一循环回路，所述多级汽轮机分别与所述第一低压加热器、所述第二低压加热器、所述第三低压加热器以及所述凝汽器连接形成第二循环回路。

4、可选地，其特征在于，所述联合调频系统还包括连接在所述凝结水泵和所述除氧装置之间的热水储罐，所述热水储罐与所述多级汽轮机连接，所述热水储罐的出口设置有疏水泵，用于向所述除氧装置给水。

5、可选地，所述热水储罐通过所述第二循环回路的抽汽支路与所述多级汽轮机连接，每个支路均设置有抽汽调节阀。

6、可选地，所述热水储罐与所述凝结水泵之间设置有热水储罐进口阀，所述疏水泵与所述除氧装置之间还设置有疏水泵出口阀。

7、可选地，所述除氧装置与所述锅炉之间还设置有高压给水旁路，所述高压给水旁路设置有高压给水旁路调节阀。

8、可选地，所述除氧装置的输出口设置有给水泵，用于控制给水输出量；所述除氧装置的输入口设置有水位调节阀，用于控制所述除氧装置的蓄水量。

9、可选地，所述除氧装置包括除氧器和除氧器蓄水箱。

10、可选地，所述飞轮储能装置隔离设置于所述汽轮机回热系统外。

11、可选地，所述整流变压装置还与外部控制系统连接，用于即时获取并及时响应当前调频需求信号。

12、本申请的联合调频系统通过在火电机组中设置汽轮机组与低压加热装置、高压加热装置以及其他部分之间的连接形成热循环回路，提高了联合调频系统的热经济效率；在发电机的输出连接由整流变压控制的飞轮储能装置，可以根据即时的调频需求在发电机和飞轮储能装置之间进行电能与机械能之间的转换、补偿和储存；实现了联合调频系统兼具飞轮储能调频技术的快速响应和汽轮机回热系统蓄能调频的经济型特点，并提升调频系统的调频能力。

技术特征：

1.一种飞轮储能耦合汽轮机回热系统蓄能的联合调频系统，所述联合调频系统应用于热力系统中，其特征在于，所述热力系统包括：依次连接的凝汽器、凝结水泵、轴封加热装置、低压加热装置、除氧装置、高压加热装置、锅炉、汽轮机组、发电机；所述汽轮机组分别与所述高压加热装置、所述除氧装置、所述低压加热装置以及所述凝汽器连接以形成所述汽轮机回热系统；所述锅炉与所述高压加热装置连接；所述发电机的输出与外部交流电网连接；

2.根据权利要求1所述的联合调频系统，其特征在于，所述汽轮机组包括至少一个多级汽轮机，所述高压加热装置至少包括依次连接的第一高压加热器、第二高压加热器和第三高压加热器，所述低压加热装置至少包括依次连接的第一低压加热器、第二低压加热器和第三低压加热器，所述多级汽轮机和所述锅炉分别与所述第一高压加热器、所述第二高压加热器和所述第三高压加热器连接形成第一循环回路，所述多级汽轮机分别与所述第一低压加热器、所述第二低压加热器、所述第三低压加热器以及所述凝汽器连接形成第二循环回路。

3.根据权利要求2所述的联合调频系统，其特征在于，所述联合调频系统还包括连接在所述凝结水泵和所述除氧装置之间的热水储罐，所述热水储罐与所述多级汽轮机连接，所述热水储罐的出口设置有疏水泵，用于向所述除氧装置给水。

4.根据权利要求3所述的联合调频系统，其特征在于，所述热水储罐通过所述第二循环回路的抽汽支路与所述多级汽轮机连接，每个支路均设置有抽汽调节阀。

5.根据权利要求3所述的联合调频系统，其特征在于，所述热水储罐与所述凝结水泵之间设置有热水储罐进口阀，所述疏水泵与所述除氧装置之间还设置有疏水泵出口阀。

6.根据权利要求1所述的联合调频系统，其特征在于，所述除氧装置与所述锅炉之间还设置有高压给水旁路，所述高压给水旁路设置有高压给水旁路调节阀。

7.根据权利要求1所述的联合调频系统，其特征在于，所述除氧装置的输出口设置有给水泵，用于控制给水输出量；所述除氧装置的输入口设置有水位调节阀，用于控制所述除氧装置的蓄水量。

8.根据权利要求1所述的联合调频系统，其特征在于，所述除氧装置包括除氧器和除氧器蓄水箱。

9.根据权利要求1所述的联合调频系统，其特征在于，所述飞轮储能装置隔离设置于所述汽轮机回热系统外。

10.根据权利要求1所述的联合调频系统，其特征在于，所述整流变压装置还与外部控制系统连接，用于即时获取并及时响应当前调频需求信号。

技术总结本申请的实施例公开了一种飞轮储能耦合汽轮机回热系统蓄能的联合调频系统，主要包括：依次连接的凝汽器、凝结水泵、轴封加热装置、低压加热装置、除氧装置、高压加热装置、锅炉、汽轮机组、发电机；汽轮机组分别与高压加热装置、除氧装置、低压加热装置以及凝汽器连接以形成所述汽轮机回热系统；联合调频系统还包括整流变压装置和飞轮储能装置，飞轮储能装置通过整流变压装置与发电机的输出连接。本申请一方面在火电机组汽轮机回热系统中设计给水温度、凝结水流量为变量参数以实现对高低压抽汽量进行调节，从而快速改变机组负荷进行调频；同时耦合飞轮储能装置进行补偿，提高能源利用效率、快速响应调频需求。技术研发人员：阎勇,雷宇,胡斌,刘裕,王颖,薛萍,钟灼均,李河,敬泽,胡阳受保护的技术使用者：东方电气（成都）工程设计咨询有限公司技术研发日：20231106技术公布日：2024/7/25