[发明专利]用于负荷响应的火电机组回热蓄热系统及运行方法

说明书

本发明涉及一种用于负荷响应的火电机组回热蓄热系统及运行方法。对于火电机组，挖掘调峰潜力、提升负荷响应率将有效增加其市场竞争力。本发明中锅炉、汽轮机高中压缸、汽轮机低压缸、凝汽器、凝结水泵、低压回热加热器、除氧器、给水泵和高压回热加热器依次连接，热水蓄热装置的低温水端口分别与凝结水泵的给水出口及汽水换热器的热水进口连接，热水蓄热装置的高温水出口分别与除氧器的给水进口及汽水换热器的热水出口连接，汽水换热器的蒸汽进口与汽轮机高中压缸的排汽口连接。本发明避免了高品质电能的做功能力损失，利用汽轮机高中压缸做功后的中低温蒸汽来蓄放热，改变汽轮机低压缸出力来实现机组负荷响应，实现了高参数蒸汽的梯级利用。

技术领域

本发明涉及一种用于负荷响应的火电机组回热蓄热系统及运行方法，属于火电机组灵活性提升技术领域，尤其适用于火电机组。

背景技术

目前，我国政策逐渐重视新能源的推广，降低火电机组的比例。截止2012年底，我国已有44.8GW的风电装机容量。但是风电具有很强的随机性、间歇性、不可控性及反调峰特性，这就逐渐增大了火电机组进行电网调峰的难度。为了能有效的消纳新能源资源，国家逐渐加大了火电机组调峰的政策性要求，如国家能源局东北监管局关于印发《东北电力调峰辅助服务市场监管办法（试行）》及其补充规定要求要提升清洁能源消纳空间，同时规定了“阶梯式”补偿机制。由此可见，国家政策正逐步加大对火电机组调峰能力的补偿力度。

对于火电机组，如何挖掘机组调峰潜力，提升机组的负荷响应率，将能有效增加火电机组的盈利能力，提升火电机组的市场竞争力。目前，针对通过蓄热调峰的主要解决技术手段是：（1）申请号为201710774789.X的中国专利“一种用于调峰的电蓄热锅炉回热系统”，通过利用固体电蓄热式方式，将用电低谷期的多余电量转化为热量进行储存，在用电高峰期再进行释放；但其弊端是，电能转化为热量储存，严重浪费了高品位能的做功能力。（2）申请号为2001610340023.6的中国专利“一种用于火电厂调峰蓄热的蓄热系统及运行方法”，通过蓄热装置，在用电低谷期，对机组增加抽汽进行热量储存，从而降低机组出力；在用电高峰期，则储存的热量释放来进行供热，减少机组的供热抽汽，从而增加机组出力；但其技术弊端是：仅适用于热电机组，而对纯凝机组无法使用该技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理、性能可靠、实现机组负荷快速响应的用于负荷响应的火电机组回热蓄热系统及运行方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于负荷响应的火电机组回热蓄热系统，其特征在于，包括锅炉、汽轮机高中压缸、汽轮机低压缸、凝汽器、凝结水泵、低压回热加热器、除氧器、给水泵、高压回热加热器、汽水换热器、热水蓄热装置、第一循环水泵和第二循环水泵；所述锅炉的蒸汽出口通过高压蒸汽管与汽轮机高中压缸的进汽口连接，所述汽轮机高中压缸的排汽口通过中排连通管与汽轮机低压缸的进汽口连接，所述汽轮机低压缸的排汽口与凝汽器连接，所述凝汽器的凝结水出口与凝结水泵连接，所述凝结水泵的给水出口通过锅炉给水管与锅炉的给水进口连接，所述锅炉给水管上沿着给水流动方向依次安装有低压回热加热器、除氧器、给水泵和高压回热加热器，所述低压回热加热器的进汽口通过低压回热抽汽管与汽轮机低压缸的回热抽汽口连接，且在低压回热抽汽管上安装有第一阀门，所述除氧器的进汽口通过除氧抽汽管与汽轮机高中压缸的除氧抽汽口连接，所述高压回热加热器的进汽口通过高压回热抽汽管与汽轮机高中压缸的回热抽汽口连接，所述汽水换热器的低温水进口与第一低温水支管的一端连接，所述第一低温水支管的另一端与低温水连通管连接，且在第一低温水支管上安装有第六阀门，所述汽水换热器的蒸汽进口通过中排抽汽管与中排连通管连接，且在中排抽汽管上安装有第五阀门，所述汽水换热器的高温水出口通过第一高温水支管与热水蓄热装置的高温水进口连接，且在第一高温水支管上安装有第七阀门，所述热水蓄热装置的低温水端口与第二低温水支管的一端连接，所述第二低温水支管的另一端与低温水连通管连接，且在第二低温水支管上安装有第八阀门，所述热水蓄热装置的高温水出口通过第二高温水支管与除氧器的给水进口连接，且在第二高温水支管上沿着水流动方向依次安装有第十阀门和第二循环水泵。