电网调峰系统及其控制方法与流程

本公开的实施例涉及发电供热领域，尤其涉及一种电网调峰系统及其控制方法。

背景技术：

1、风电和光伏等新能源为我们提供了大量清洁电力，其发电出力的随机性和不稳定性也给电力系统的安全运行和电力供应保障带来了巨大挑战。当前电力系统安全运行风险显著加大，灵活调节能力不足，储能等新业态的蓬勃发展难以完全满足新能源大规模发展和消纳的要求，部分地区出现了较为严重的弃风、弃光和弃水问题。

2、随着城市规模不断扩大，供热需求日益增长。现有热电解耦技术效率偏低、应用单一，甚至存在直接将高品位电能用于加热给水供热的现象，其能效比普通热水锅炉低60％左右。

3、煤电由于技术成熟、机组发电较为灵活的特点，能够全面提高系统调峰和新能源消纳能力，是促进新能源消纳有效可行的重要手段。

4、因此，为减少碳排放，需要进一步挖掘燃煤机组的调峰潜力，提高电力系统调峰容量。

5、亟需开展燃煤发电机组电力、热力的高效灵活的双调峰能力，提高能量利用效率，有效利用可再生能源电力。

6、现有技术至少存在如下问题：

7、1.当前热电解耦技术效率偏低、应用单一、成本高、能效低。

8、2.高背压煤电机组存在“以热定电”运行模式，造成供热季无法发电调峰的难题。

9、3.煤电机组热电不匹配，保证供热的同时，发电煤耗增加。

10、4.亟待突破煤电机组灵活、高效、经济的电热双调峰技术。

技术实现思路

1、为解决或者缓解现有技术中的问题的至少一个方面，提出本发明。

2、本发明的实施例涉及一种电网调峰系统，包括：

3、机组，包括锅炉、汽轮机高压/中压汽缸、发电机；

4、加热器；

5、其中，所述电网调峰系统包括如下两级电网调峰路径：

6、第一电网调峰路径：与汽轮机高压/中压汽缸相通的第三蒸汽支路与电热联产装置相通，电热联产装置适于发电，来自第三蒸汽支路的蒸汽在电热联产装置做功从而发电后形成的工质适于在加热器中与供热循环回水换热，供热循环回水适于在第四加热器中加热后通入到热网中；

7、第二电网调峰路径：包括电热储能装置，来自发电机的电力的一部分适于在电热储能装置中转化为热量存储，存储的热量适于经由水进入到热网中。

8、可选的，本发明可以实现电网与热网协同调峰系统，即上述的电网调峰系统中，所述加热器为第四加热器，所述机组还包括汽轮机低压缸，且所述电网调峰系统包括如下路径中的至少一级热网调峰路径：第一热网调峰路径：与低压缸相通的第一乏汽支路与第一加热器相通，供热循环回水适于在第一加热器内被加热后返回热网；第二热网调峰路径：与低压缸相通的第二乏汽支路与蒸汽喷射装置相通，与汽轮机高压/中压汽缸相通的第一蒸汽支路与蒸汽喷射装置相通以适于携带来自第二乏汽支路的乏汽进入第二加热器，供热循环回水适于在第二加热器内被加热后返回热网；第三热网调峰路径：与汽轮机高压/中压汽缸相通的第二蒸汽支路与第三加热器相通，供热循环回水适于在第三加热器内被加热后返回热网。

9、本发明的实施例还涉及一种上述电网调峰控制系统的控制方法，包括如下步骤中的至少一个步骤：

10、电热联产步骤：从汽轮机高压/中压汽缸引出蒸汽利用电热联产装置发电以及利用蒸汽发电后形成的工质加热供热循环回水，将加热后的供热循环回水通入到热网中；和

11、电热储能步骤：将来自发电机的电力的一部分在电热储能装置中转为为热量存储，存储的热量适于经由水进入到热网中。

12、相应的，本发明也提出了电网和热网协同调峰的方法，具体的，在上述方法中，还包括如下步骤中的至少一种：基于第一热网调峰路径利用乏汽供暖；基于第二热网调峰路径利用乏汽和蒸汽供暖；以及基于第三热网调峰路径利用蒸汽供暖。

13、本发明还提出了一种电网与热网协同调峰的电网调峰系统，包括：

14、机组，包括锅炉、汽轮机、发电机；

15、热网调峰路径，适于基于来自汽轮机的汽体为待进入到热网的流体提供热量；

16、电网调峰路径，适于将来自发电机的一部分电力转化或者转化存储为加热进入到热网的流体的热量，和/或适于基于来自汽轮机的高/中压汽缸的蒸汽发电以及适于利用所述蒸汽做功发电后的工质为待进入到热网的流体提供热量。

技术特征：

1.一种电网调峰系统，包括：

2.根据权利要求1所述的电网调峰系统，其中：

3.根据权利要求1所述的电网调峰系统，其中：

4.根据权利要求1所述的电网调峰系统，其中：

5.根据权利要求1所述的电网调峰系统，其中：

6.根据权利要求1所述的电网调峰系统，其中：

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电网调峰系统，其中：

8.根据权利要求7所述的电网调峰系统，其中：

9.根据权利要求8所述的电网调峰系统，其中：

10.根据权利要求7所述的电网调峰系统，其中：

11.根据权利要求10所述的电网调峰系统，其中：

12.根据权利要求10所述的电网调峰系统，其中：

13.一种根据权利要求1-6中任一项所述的电网调峰系统的控制方法，包括如下步骤中的至少一个步骤：

14.根据权利要求13所述的方法，还包括步骤：

15.根据权利要求13所述的方法，所述电网调峰系统为根据权利要求7-12中任一项所述的电网调峰系统，其中：

16.根据权利要求15所述的方法，其中：

17.根据权利要求16所述的方法，同时包括如下步骤：

18.根据权利要求15所述的方法，其中：

19.根据权利要求15所述的方法，其中：

20.根据权利要求15所述的方法，其中：

21.一种电网调峰系统，包括：

技术总结
本发明涉及一种电网调峰系统及控制方法，该系统包括：机组，包括锅炉、汽轮机高压/中压汽缸、发电机；加热器；其中，所述电网调峰系统包括如下两级电网调峰路径：第一电网调峰路径：与汽轮机高压/中压汽缸相通的第三蒸汽支路与电热联产装置相通，电热联产装置适于发电，来自第三蒸汽支路的蒸汽在电热联产装置做功从而发电后形成的工质适于在加热器中与供热循环回水换热，供热循环回水适于在第四加热器中加热后通入到热网中；第二电网调峰路径：包括电热储能装置，来自发电机的电力的一部分适于在电热储能装置中转化为热量存储，存储的热量适于经由水进入到热网中。

技术研发人员：曾光,傅腾,邹天舒,张敏,郑立军
受保护的技术使用者：中电投东北能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22