一种用于热电联产机组的可深度调峰系统

本技术属于燃煤火力发电，具体涉及一种用于热电联产机组的可深度调峰系统。

背景技术：

1、燃煤火力发电在目前及可预见的未来都将是我国电力系统的重要组成部分。在我国东北、西北、华北地区，由于冬季集中供热需求较大，因此“热电联产”型机组在燃煤火电中的比重较高，可调峰的纯凝燃煤火电机组较少。同时，受到自然资源禀赋限制，水电、天燃气发电等可调峰电源同样较为稀缺，调峰困难已经成为电网运行中最为突出的问题。

2、以东北电网为例，目前的电源结构中，燃煤火电发电量占比约为70％，风电和光伏等可再生能源发电量占比约为20％。在冬季采暖期，热电联产供热机组运行容量占火电机组运行总容量的70％。供热机组按“以热定电”方式运行，调峰能力仅为10％左右，使得可再生能源消纳问题更为突出。上述情况导致了东北电网调峰困难的三个严重后果：一是电网低谷电力平衡异常困难，调峰压力巨大，增加了电网安全运行风险；二是电网消纳风电、光电及核电等新能源的能力严重不足，不利于地区节能减排和能源结构转型升级；三是电网调峰与火电机组供热之间矛盾突出，影响居民冬季供暖安全，存在引发民生问题的风险。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是克服现有技术中存在的调峰困难、可再生能源消纳的缺陷，提供了一种的用于热电联产机组的可深度调峰系统。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，包括热网加热器组、供热首站以及常压热水罐；所述供热首站与厂外热网供热回水管道管路连通，所述热网加热器组的进水口与所述供热首站管路连通；所述常压热水罐的进水口与所述热网加热器组出水口管路连通，所述常压热水罐的出水口通过蓄热/放热水泵与所述热网加热器组的进水口管路连通，所述蓄热/放热水泵的出水口的水压与所述供热首站出水口的水压一致；

3、所述蓄热/放热水泵的出水口和所述热网加热器组的出水口均与所述厂外热网供热供水管道连通。

4、进一步地，所述供热首站包括多路输送管道、安装在所述输送管道上的用于控制所述输送管道通断的阀门和用于给待输送水提供动力的热网循环水泵。

5、进一步地，还包括多个用于控制管路通断的电磁阀和防止水路倒流的止流阀。

6、进一步地，所述电磁阀包括安装在所述供热首站与所述热网加热器组之间的管路上的第一电磁阀、安装在所述热网加热器组出水口与所述常压热水罐热水区之间的管路上的第二电磁阀、第三电磁阀以及第四电磁阀；所述第四电磁阀与所述蓄热/放热水泵之间的管路上设置有第五电磁阀；所述常压热水罐冷水区与所述蓄热/放热水泵之间的管路上设置有第六电磁阀和第七电磁阀；所述蓄热/放热水泵与所述供热首站之间的管路上设置有第八电磁阀和第九电磁阀，所述第八电磁阀与所述第二电磁阀之间的管路上设置有第十电磁阀，所述第九电磁阀与所述第六电磁阀之间的管路上设置有第十一电磁阀。

7、进一步地，在对厂外供水管道正常供热时，所述第一电磁阀处于开启状态，其余电磁阀均处于关闭状态；

8、在进行蓄热时，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、第八电磁阀以及第九电磁阀均处于开启状态，其余电磁阀均处于关闭状态；

9、在进行放热时，第三电磁阀、第七电磁阀以及第八电磁阀处于关闭状态，其余电磁阀均处于开启状态。

10、进一步地，所述止流阀包括设置在所述第三电磁阀与所述第四电磁阀之间管路上的第一止流阀、设置在所述第五电磁阀与所述蓄热/放热水泵之间管路上的第二止流阀、设置在所述第七电磁阀与所述第十一电磁阀之间管路上的第三止流阀、设置在所述第八电磁阀与第九电磁阀之间管路上的第四止流阀以及设置在所述第十电磁阀与所述第二电磁阀之间的第五止流阀。

11、进一步地，所述热网加热器组包括四组热网加热器。

12、进一步地，所述常压热水罐的热水区和冷水区通过斜温层分隔，所述斜纹层在所述常压热水罐内根据热水区和冷水区的水量进行移动。

13、更进一步地，还包括设置在管路上的多个温度传感器，所述温度传感器用于实时检测各个管路中的水的温度，并将检测数据传输到控制装置中。

14、本实用新型的一种用于热电联产机组的可深度调峰系统的有益效果是：

15、1、本实用新型的热电联产机组能设置有常压热水罐、蓄热/放热水泵等装置，可先对热能进行储存，然后根据实际需要进行热能的输送，为火电提供深度调峰能力，增加其运行的灵活性。利用本实用新型的热电联产机组，可以实现居民热需求和机组发电需求的解耦，可通过白天蓄热，夜间供热的方式，既能满足居民的采暖热负荷需求、保障了民生，又能够解决现有技术中的燃煤火电热电联产机组为保证对外发电量而降低了电网调峰压力的缺点。

16、2、本实用新型的热电联产机组可以实现现有技术中热电联产机组的热、电解耦，增强电网运行的安全性，可进行风电、光伏等可再生能源的并网发电，从而增加电网消纳风电、光电及核电等新能源的能力，有利于地区节能减排和能源结构转型升级。

技术特征：

1.一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，其特征在于：包括热网加热器组(1)、供热首站(2)以及常压热水罐(3)；所述供热首站(2)与厂外热网供热回水管道管路连通，所述热网加热器组(1)的进水口与所述供热首站(2)管路连通；所述常压热水罐(3)的进水口与所述热网加热器组(1)出水口管路连通，所述常压热水罐(3)的出水口通过蓄热/放热水泵(4)与所述热网加热器组(1)的进水口管路连通，所述蓄热/放热水泵(4)的出水口的水压与所述供热首站(2)出水口的水压一致；

2.根据权利要求1所述的一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，其特征在于：所述供热首站(2)包括多路输送管道、安装在所述输送管道上的用于控制所述输送管道通断的阀门和用于给待输送水提供动力的热网循环水泵(21)。

3.根据权利要求1所述的一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，其特征在于：还包括多个用于控制管路通断的电磁阀和防止水路倒流的止流阀。

4.根据权利要求3所述的一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，其特征在于：所述电磁阀包括安装在所述供热首站(2)与所述热网加热器组(1)之间的管路上的第一电磁阀(51)、安装在所述热网加热器组(1)出水口与所述常压热水罐(3)热水区之间的管路上的第二电磁阀(52)、第三电磁阀(53)以及第四电磁阀(54)；所述第四电磁阀(54)与所述蓄热/放热水泵(4)之间的管路上设置有第五电磁阀(55)；所述常压热水罐(3)冷水区与所述蓄热/放热水泵(4)之间的管路上设置有第六电磁阀(56)和第七电磁阀(57)；所述蓄热/放热水泵(4)与所述供热首站(2)之间的管路上设置有第八电磁阀(58)和第九电磁阀(59)，所述第八电磁阀(58)与所述第二电磁阀(52)之间的管路上设置有第十电磁阀(510)，所述第九电磁阀(59)与所述第六电磁阀(56)之间的管路上设置有第十一电磁阀(511)。

5.根据权利要求4所述的一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，其特征在于：在对厂外供水管道正常供热时，所述第一电磁阀(51)处于开启状态，其余电磁阀均处于关闭状态；

6.根据权利要求4所述的一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，其特征在于：所述止流阀包括设置在所述第三电磁阀(53)与所述第四电磁阀(54)之间管路上的第一止流阀(61)、设置在所述第五电磁阀(55)与所述蓄热/放热水泵(4)之间管路上的第二止流阀(62)、设置在所述第七电磁阀(57)与所述第十一电磁阀(511)之间管路上的第三止流阀(63)、设置在所述第八电磁阀(58)与第九电磁阀(59)之间管路上的第四止流阀(64)以及设置在所述第十电磁阀(510)与所述第二电磁阀(52)之间的第五止流阀(65)。

7.根据权利要求1所述的一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，其特征在于：所述热网加热器组(1)包括四组热网加热器。

8.根据权利要求1所述的一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，其特征在于：所述常压热水罐(3)的热水区和冷水区通过斜温层分隔，所述斜温层在所述常压热水罐(3)内根据热水区和冷水区的水量进行移动。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于热电联产机组的可深度调峰系统，其特征在于：还包括设置在管路上的多个温度传感器，所述温度传感器用于实时检测各个管路中的水的温度，并将检测数据传输到控制装置中。

技术总结
本技术属于燃煤火力发电技术领域，具体涉及一种用于热电联产机组的可深度调峰系统。本技术包括锅炉、汽轮机、热网加热器组、供热首站以及常压热水罐。本技术的热电联产机组能设置有常压热水罐、蓄热/放热水泵等装置，可先对热能进行储存，然后根据实际需要进行热能的输送，为火电提供深度调峰能力，增加其运行的灵活性。利用本技术的热电联产机组，可以实现居民热需求和机组发电需求的解耦，可通过白天蓄热，夜间供热的方式，既能满足居民的采暖热负荷需求、保障了民生，又能够解决现有技术中的燃煤火电热电联产机组为保证对外发电量而降低了电网调峰压力的缺点。

技术研发人员：王鹏鹰,陈丽梅,张硕,陈琳,姚秋雨,周雷进雨
受保护的技术使用者：吉林农业大学
技术研发日：20221215
技术公布日：2024/1/13