一种多源供热与电储能融合的综合发电调节系统及方法与流程

本申请属于汽轮机，涉及一种多源供热与电储能融合的综合发电调节系统及方法。

背景技术：

1、随着热电联产的广泛应用以及电网对热力发电机组调频能力的要求日益提升，机组同时满足供热能力及调频响应速度的需求日益提升，尤其是供热机组在供热期调节能力较差，需要通过技术手段予以改进。

2、由于锅炉自身特性导致响应速度较慢，因此目前机组快速响应调节仅能通过主汽调门或者中压调门进行辅助调整，尤其对于供热机组而言自身供热负荷较大，快速响应调节能力受到一定限制。通过技术手段，通过增设蓄电设备，并且联合以再热蒸汽为汽源的小机排汽供热，可快速调整机组出力，进而大幅提升机组响应速度，并可满足机组对外工业以及采暖供热需求。

技术实现思路

1、本申请的目的在于解决供热机组调频响应速度的问题，提供一种多源供热与电储能融合的综合发电调节系统及方法，本申请能够提升供热机组的响应速度，解决锅炉响应慢的问题，并可提升机组运行的灵活性。

2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本申请提供一种多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，包括：

4、汽轮机组，所述汽轮机组与汽轮机发电机同轴布置，汽轮机发电机与储能单元或用电单元相连；汽轮机组的排汽对外采暖供热；

5、小汽轮机，所述小汽轮机与小汽轮机发电机同轴布置，小汽轮机发电机与储能单元或用电单元相连；小汽轮机的排汽对外工业供汽；

6、储能单元，所述储能单元与用电单元相连。

7、第二方面，本申请提供一种多源供热与电储能融合的综合发电调节方法，包括以下步骤：

8、通过调节供热调节阀的开度控制进入汽轮机低压缸的蒸汽量；

9、通过储能电池的放电与充电实现上网关口对外输出功率的变化以满足电网对机组的调频指令需求；

10、通过调整小汽轮机的进汽量来调节工业供汽用户的流量需求，并且小汽轮机发电机的功率变化能够同时由储能电池和厂用电系统作为缓冲。

11、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

12、本申请可以同时实现采暖供热以及工业供汽，工业供汽蒸汽经小汽轮机发电后具有更好的经济性，小汽轮机发电可接入厂用电系统，改善机组厂用电指标。储能电池可作为上网电量的缓冲，在机组需要快速升负荷时候向电网供电，机组需要快速降负荷的时候存储汽轮机发电机的电能，减少向电网供电。改善了机组在深度调峰等灵活运行方式下供热不稳定的问题。

13、本申请的关键技术为供热抽汽管道上设置供热调节阀，设置小汽轮机发电及供热，并增设储能电池，以快速调节机组出力，并可以保障机组在灵活运行工况下的供热稳定性，以实现多种汽源供热机组负荷的快速响应功能。

技术特征：

1.一种多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，所述汽轮机组包括同轴布置的汽轮机高压缸(1)、汽轮机中压缸(2)和汽轮机低压缸(4)，汽轮机高压缸(1)的进汽口输入过热蒸汽；汽轮机中压缸(2)的进汽口输入再热蒸汽，排汽口的排汽一部分对外采暖供热，另一部分进入汽轮机低压缸(4)做功。

3.根据权利要求2所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，所述汽轮机低压缸(4)的供热管道上设置有供热调节阀(3)。

4.根据权利要求3所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，所述对外采暖供热由供热调节阀(3)入口处的管道上引出。

5.根据权利要求3所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，所述供热调节阀(3)为蝶阀。

6.根据权利要求1所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，所述小汽轮机(6)的进汽口输入再热蒸汽，排汽口对外工业供汽。

7.根据权利要求1所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，所述用电单元包括上网关口(10)和厂用电系统(9)，汽轮机发电机(5)分别与上网关口(10)和厂用电系统(9)相连。

8.根据权利要求1所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，所述用电单元包括上网关口(10)和厂用电系统(9)，小汽轮机发电机(7)分别与上网关口(10)和厂用电系统(9)相连。

9.根据权利要求1所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，所述储能单元包括储能电池(8)，储能电池(8)的输出端分别与上网关口(10)和厂用电系统(9)相连。

10.根据权利要求9所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节系统，其特征在于，所述储能电池(8)的输入端分别与汽轮机发电机(5)和小汽轮机发电机(7)相连。

11.一种采用权利要求1-10任一项所述系统的多源供热与电储能融合的综合发电调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

12.根据权利要求11所述的多源供热与电储能融合的综合发电调节方法，其特征在于：

技术总结
本申请公开了一种多源供热与电储能融合的综合发电调节系统及方法，包括汽轮机组、汽轮机和储能单元。汽轮机发电机与储能单元或用电单元相连；小汽轮机与小汽轮机发电机同轴布置，小汽轮机发电机与储能单元或用电单元相连；小汽轮机的排汽对外工业供汽；储能单元与用电单元相连。本申请可以同时实现采暖供热以及工业供汽，工业供汽蒸汽经小汽轮机发电后具有更好的经济性，小汽轮机发电可接入厂用电系统，改善机组厂用电指标。储能电池可作为上网电量的缓冲，在机组需要快速升负荷时候向电网供电，机组需要快速降负荷的时候存储汽轮机发电机的电能，减少向电网供电。改善了机组在深度调峰等灵活运行方式下供热不稳定的问题。

技术研发人员：陈旭伟,林琳,蔡元宗,李杨,王雷,王学,罗韶辉,秦宁
受保护的技术使用者：国家能源集团江苏电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17