一种减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统的制作方法

本实用新型属于火力发电技术调峰领域，涉及一种减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统。

背景技术：

近年来，我国风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长，新能源在为我们提供大量清洁电力同时，也给电网的安全运行和电力供应保障带来了巨大挑战。部分地区出现了严重的弃风、弃光和弃水问题。受常规火电机组低负荷稳定燃烧、干湿态转换等问题和供热机组“以热定电”运行方式等因素影响，国内火电机组深度调峰能力不足，与国外机组存在较大差距，国家能源局通知要求，挖掘火电机组调峰潜力，提升我国火电运行灵活性，提高新能源消纳能力。常规火电机组的调峰能力主要受到变负荷能力的限制，因此，快速变负荷能力成为目前灵活性改造的重点。

目前机组调频大都采用高压调门大幅度节流的方式完成的，该方式对于机组的经济性影响较大，不利于国家对于火电机组节能减排政策要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统，该系统能够有效的提高机组运行的经济性及变负荷能力。

为达到上述目的，本实用新型所述的减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统包括锅炉、高压调门、高压缸、中压缸、低压缸、发电机、飞轮储能装置及电网；

锅炉的出口经高压调门与高压缸的入口相连通，高压缸的出口经锅炉的再热侧与中压缸的入口相连通，中压缸的出口与低压缸的入口相连通，发电机与高压缸、中压缸及低压缸相连接，飞轮储能装置的输出端及发电机的输出端并联后与电网相连接。

发电机、高压缸、中压缸及低压缸同轴布置。

飞轮储能装置的输出端与整流装置的输入端相连接，整流装置的输出端与电网相连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统在具体操作时，在正常情况下，高压调门保持较大开度，提高机组日常运行的经济性，飞轮储能装置以设定转速运行，确保可以随时应对调频；当机组需要快速升降低负荷，满足一次调频指令时，增大高压调门的开度，提高进入汽轮机的蒸汽量，以升降机组出力，同时飞轮储能装置降低自身转速，并通过整流装置向电网释放电量，以增加上网电负荷，迅速响应电网需求；当机组需要快速降低负荷时，减小高压调门的开度，减少进入到高压缸的蒸汽量，以降低机组的负荷，飞轮储能装置通过整流装置从发电机的输出端吸收电量，以提高自身转速储存能量，减少上网电负荷，从而利用高压调门与飞轮储能装置相结合，以实现负荷的快速调节，系统的经济性及变负荷能力较强，并且结构简单，操作方便，投资较小，实用性极强，发电机组的变负荷速率快，满足机组对调频和调峰的需要。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为高压缸、2为高压调门、3为中压缸、4为低压缸、5为发电机、6为整流装置、7为飞轮储能装置、8为电网。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述的减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统包括锅炉、高压调门2、高压缸1、中压缸3、低压缸4、发电机5、飞轮储能装置7及电网8；锅炉的出口经高压调门2与高压缸1的入口相连通，高压缸1的出口经锅炉的再热侧与中压缸3的入口相连通，中压缸3的出口与低压缸4的入口相连通，发电机5与高压缸1、中压缸3及低压缸4相连接，飞轮储能装置7的输出端及发电机5的输出端并联后与电网8相连接。

发电机5、高压缸1、中压缸3及低压缸4同轴布置；飞轮储能装置7的输出端与整流装置6的输入端相连接，整流装置6的输出端与电网8相连接。

在机组正常运行期间，飞轮储能装置7保证一定转速运行，确保可以随时应对调频；高压调门2保证较大开度，提高机组日常运行的经济性，控制高压缸1的进汽量。

当机组需要快速降低负荷时，为满足一次调频指令，高压调门2快速关小，减少进入高压缸1的蒸汽量，以降低机组出力；飞轮储能装置7通过整流装置6从发电机5的输出端吸收电量，以提高自身转速储存能量，减少上网电负荷，迅速响应电网8需求。

当机组需要快速提高负荷时，为满足一次调频指令，高压调门2快速开大，增加进入高压缸1的蒸汽量，以提高机组出力；飞轮储能装置7降低自身转速通过整流装置6向电网8释放电量，增加上网电负荷，迅速响应电网8需求。

本实用新型利用高压调门2的少量节流，并在此基础上增加较小容量的飞轮储能装置7，以实现相互补充。

技术特征：

1.一种减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统，其特征在于，包括锅炉、高压调门(2)、高压缸(1)、中压缸(3)、低压缸(4)、发电机(5)、飞轮储能装置(7)及电网(8)；

锅炉的出口经高压调门(2)与高压缸(1)的入口相连通，高压缸(1)的出口经锅炉的再热侧与中压缸(3)的入口相连通，中压缸(3)的出口与低压缸(4)的入口相连通，发电机(5)与高压缸(1)、中压缸(3)及低压缸(4)相连接，飞轮储能装置(7)的输出端及发电机(5)的输出端并联后与电网(8)相连接。

2.根据权利要求1所述的减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统，其特征在于，发电机(5)、高压缸(1)、中压缸(3)及低压缸(4)同轴布置。

3.根据权利要求1所述的减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统，其特征在于，飞轮储能装置(7)的输出端与整流装置(6)的输入端相连接，整流装置(6)的输出端与电网(8)相连接。

技术总结
本实用新型公开了一种减少主蒸汽节流的飞轮储能调频系统，包括锅炉、高压调门、高压缸、中压缸、低压缸、发电机、飞轮储能装置及电网；锅炉的出口经高压调门与高压缸的入口相连通，高压缸的出口经锅炉的再热侧与中压缸的入口相连通，中压缸的出口与低压缸的入口相连通，发电机与高压缸、中压缸及低压缸相连接，飞轮储能装置的输出端及发电机的输出端并联后与电网相连接，该系统能够有效的提高机组运行的经济性及变负荷能力。

技术研发人员：王伟;冯润富;问树荣;贾龙;常宏飞;常东锋;雒青;范庆伟;黄嘉驷;张建元;谢天
受保护的技术使用者：西安西热节能技术有限公司;内蒙古上都第二发电有限责任公司
技术研发日：2019.08.22
技术公布日：2020.05.26