供热一级网蓄能调峰系统及调峰方法与流程

1.本发明涉及一种供热一级网蓄能调峰系统及调峰方法。


背景技术：

2.随着经济的发展和人民生活水平的提高，东北地区供暖季夜晚供暖高负荷与电网低谷调峰的矛盾也日益突出，现有技术是利用相变材料的相变潜热来实现热量的储存，由于相变材料在循环相变过程中热物理性质的退化及相变材料从基体材料中泄露出来的风险，其对系统的防腐要求及相变材料的耐久性的要求非常高，以至于制作工艺复杂，投资成本高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种供热一级网蓄能调峰系统及调峰方法，该方法作为供暖地区严寒期夜间机组深度调峰时的补充热源，以解决电网低谷调峰与居民基本供热之间的矛盾，有效的促进“供电、供热”的协调发展。
4.上述的目的通过以下的技术方案实现：一种供热一级网蓄能调峰系统及调峰方法，其组成包括：蓄能调峰系统，所述的蓄能调峰系统包括蓄热系统、放热系统、过滤排污系统，具体设置3台蓄热升压泵，3台低温水补水泵，2套变频设备，采用一拖一、一拖二两种方式变频调节，高、低温水母管上安装流量测量装置，靠近蓄能罐处设置手动闸阀，蓄热时，低温补水泵系统关闭；所述的调峰方法包括如下步骤：所述的蓄热系统的蓄热过程：蓄热时，高温水自供热高温水母管引出，经一根dn600的蓄能高温水母管引至蓄能罐上部高温水接口，高温水母管上设有电动蝶阀、调节阀及流量测量装置，靠近蓄能罐设置手动闸阀，调节阀设有旁路，蓄能过程，旁路关闭，高温水经调节阀进入蓄能罐，蓄能罐中的低温水自蓄能罐下部低温水接口引出，经一根dn600的蓄能低温水母管，由蓄能升压泵升压后送至机组热网加热器加热；所述的放热系统的放热过程：放热时，低温水自低温回水母管引出，经一根dn600的管道引至低温水补水泵，升压后进入蓄能罐，可根据运行需要调节补水量，低温水管与机组热网相连处的闸阀关闭，蓄能罐中的高温水自蓄能罐上部高温水接口引出，经一根dn600的蓄能高温水管，由蓄能升压泵升压后送至供热高温水母管，放热过程，调节阀前后电动蝶阀关闭，高温水经旁路进入供热高温水母管；在供热机组非调峰情况下，通过所述的蓄热系统把供热高温水母管内的高温水输送至蓄能罐内储存，同时排放出低温水至机组热网加热器加热至高温水；在供热机组调峰情况下，通过所述的放热系统把蓄能罐内高温水输送至供热高温水母管，同时接收供热低温水回水母管的低温水，并通过所述的过滤排污系统过滤掉低温水回水母管中的杂质并排出。
5.所述的供热一级网蓄能调峰系统，所述的蓄能罐采用大体积蓄能罐，直径为26m，
高度为32m，有效容积≥14756m3。
6.有益效果：1.本发明是一种供热一级网蓄能调峰系统及调峰方法，在供热机组低负荷时能很好的满足热用户的用热需求，该结构及方法用于供暖地区，白天非调峰时间段，其供热机组负荷相对较高而热用户需求量相对较低时，把供热高温水暂时储存，待夜晚调峰时段，其供热机组负荷下降到调峰负荷，仅仅依靠机组供热不能满足夜晚热用户需求时，把白天储存在蓄能罐内的高温水作为供热补充热源，满足夜晚用热高峰的需求，所以本技术很好的解决了供暖地区电网低谷调峰与居民基本供热之间的矛盾。
7.本发明作为东北供暖地区严寒期夜间机组深度调峰时的补充热源，很好的解决了电网低谷调峰与居民基本供热之间的矛盾，有效的促进了东北地区“供电、供热”协调发展，带来了很好的社会效益。
8.本发明的结构及方法能够满足供热机组在最大供热负荷时，进行夜间7小时的深度调峰，补充夜间93mw的供热缺口，并且在此期间供热机组电负荷降至40%，获得深度调峰补偿，不但能增加自供部分热力市场销售收入，还能提高供热机组的利用小时数，能产生很好的经济效益。
9.本发明与用户之间的连接方式为直接接入，蓄能罐的进出口管路直接与负荷系统的管路相互连接，即高温水直接流入供热高温水母管之中，其结构简单，管道布置简洁，换热效率较高。
10.本发明的流程清晰，布置紧凑，除蓄能罐外，泵房、电气及无人控制室全部集中布置于调峰站内，管道基本采用管沟布置，站内分区清晰，宽敞整洁。
11.本发明能够满足夜间最少7小时放热与白天最多17小时蓄热的要求，为满足系统蓄热及放热时间调整的灵活性及可靠性，设有3台蓄热升压泵和3台低温水补水泵。根据蓄、放热时间确定开启泵的运行方式：蓄、放热时间超过11h，1台泵运行，2台泵备用；蓄、放热时间不超过11h，2台泵运行，1台泵备用。
12.本发明的蓄热升压泵设计为一泵多用，蓄热时，通过该泵把高温水加压输入蓄能罐内储存，放热时，同样通过该泵把蓄能罐内的高温水输入供热管网进行供热。蓄热和放热模式的切换通过管道的设计及阀门的开关来实现，不但节约前期设备投资、还可减少后期对设备的保养维护。
13.本发明3台蓄热升压泵设置2套变频设备，采用一拖一和一拖二两种方式变频调节，3台放热补水泵同样设置2套变频设备，采用一拖一和一拖二两种方式变频调节，能保证泵都能保持变频调节，节能效果显著。
14.本发明采用集中控制方式，实现对蓄能调峰站、蓄能罐等的集中监控。系统接入主机dcs公用网络控制，可以在主机操作员站完成蓄能调峰系统的启停、正常运行监视及事故状态下的紧急操作，提高了该系统的管理及运维效率。
15.本发明首次采用大容积冷热水分层型蓄能罐，蓄能罐直径26m，高度32m，有效容积≥14756m3，此大体积蓄能罐，在国内较为创新，大容量蓄能在温度监控、水位监控、温度层稳定性以及罐体防腐性能、保温性能等方面较常规小型蓄能罐有较大区别。
16.附图说明：附图1是本发明的结构示意图。
17.具体实施方式：实施例1：一种供热一级网蓄能调峰系统及调峰方法，其组成包括：蓄能调峰系统，所述的蓄能调峰系统包括蓄热系统、放热系统、过滤排污系统，具体设置3台蓄热升压泵，3台低温水补水泵，2套变频设备，采用一拖一、一拖二两种方式变频调节，高、低温水母管上安装流量测量装置，靠近蓄能罐处设置手动闸阀，蓄热时，低温补水泵系统关闭；所述的调峰方法包括如下步骤：所述的蓄热系统的蓄热过程：蓄热时，高温水自供热高温水母管引出，经一根dn600的蓄能高温水母管引至蓄能罐上部高温水接口，高温水母管上设有电动蝶阀、调节阀及流量测量装置，靠近蓄能罐设置手动闸阀，调节阀设有旁路，蓄能过程，旁路关闭，高温水经调节阀进入蓄能罐，蓄能罐中的低温水自蓄能罐下部低温水接口引出，经一根dn600的蓄能低温水母管，由蓄能升压泵升压后送至机组热网加热器加热；所述的放热系统的放热过程：放热时，低温水自低温回水母管引出，经一根dn600的管道引至低温水补水泵，升压后进入蓄能罐，可根据运行需要调节补水量，低温水管与机组热网相连处的闸阀关闭，蓄能罐中的高温水自蓄能罐上部高温水接口引出，经一根dn600的蓄能高温水管，由蓄能升压泵升压后送至供热高温水母管，放热过程，调节阀前后电动蝶阀关闭，高温水经旁路进入供热高温水母管；在供热机组非调峰情况下，通过所述的蓄热系统把供热高温水母管内的高温水输送至蓄能罐内储存，同时排放出低温水至机组热网加热器加热至高温水；在供热机组调峰情况下，通过所述的放热系统把蓄能罐内高温水输送至供热高温水母管，同时接收供热低温水回水母管的低温水，并通过所述的过滤排污系统过滤掉低温水回水母管中的杂质并排出。
18.实施例2：根据实施例1所述的供热一级网蓄能调峰系统，所述的蓄能罐采用大体积蓄能罐，直径为26m，高度为32m，有效容积≥14756m3。
19.所述的蓄能罐作为严寒期夜间机组深度调峰时的补充热源，所述的蓄能罐按照能够满足机组在最大供热负荷时，能够进行7h夜间40%深度调峰为依据进行选型，当机组夜间进行深度调峰时，导致的供热能力缺口，在白天发电负荷较高时补充，所述的蓄能罐需补充夜间93mw的供热缺口，夜间7h总的放热量为2343.6gj，所述的蓄能罐蓄热热水温度98℃，放热补水温度60℃，从而确定蓄能罐有效容量约为14756 m3。