[发明专利]一种调节供热与发电的背压机联合系统及方法

摘要

本发明公开了一种调节供热与发电的背压机联合系统及方法，系统包括背压供热机组、热水箱储能供热子系统和绝热压缩空气储能子系统。在供热低谷时，机组满负荷运行，多余供热在低压汽轮机发电后，先加热储热介质，再加热补水储能于热水箱中；在供热高峰时，补水改为热水箱中的热水,增加对外供热量；供热需求在补水温度25℃与95℃对应的额定供热量之间时,计算并设定合理给水温度，调节给水自动控制器,使得机组满负荷运行。用电低谷时，将多余的电能压缩存储，压缩过程中产生的热量被补水吸收；用电高峰时，压缩的空气吸收储热罐中的热量，膨胀发电增加发电量。本发明不仅能够确保机组高效稳定运行，同时也能根据用电需求来调节发电。

主权项

1.基于调节供热与发电的背压机联合系统的调节方法，所述的调节供热与发电的背压机联合系统，包括背压供热机组、热水箱储能供热子系统和绝热压缩空气储能子系统；所述背压供热机组包括锅炉、主汽轮机、主发电机，除氧器、给水泵、减温减压器和高压加热器；所述锅炉的输出端分为两条支路,其中一条支路通过主蒸汽管道与主汽轮机主汽门连接,另外一条支路通过减温减压器与热用户的输入端连接；所述主汽轮机与主发电机连接，所述除氧器与主汽轮机排汽相连加热补水，所述高压加热器通过给水泵与除氧器给水端相连，所述高压加热器输出端与锅炉给水输入端相连，高压加热器的输出端热水送入锅炉省煤器；所述热水箱储能供热子系统包括第一汽水换热器、第二汽水换热器、冷水箱、热水箱、给水自动控制器、冷水泵、热水泵、低压汽轮机、储能发电机；补水输送管道一路与冷水箱的入水口相连，另一路依次连接第一汽水换热器、第二汽水换热器、热水箱，给水自动控制器进水端同时与冷水箱、热水箱出水口相连，所述给水自动控制器出水端与除氧器进水口相连；所述绝热压缩空气储能子系统包括压缩机、第一汽水换热器、储气罐、储热罐和膨胀发电设备；所述热水箱储能供热子系统中，从化学水车间来的补水在第一汽水换热器中吸收压缩气体过程中产生的热量，初步加热的补水在第二汽水换热器中与加热储热罐中的介质后的排汽混合换热变成95℃热水存储于热水箱中;所述储热罐中的介质为高温相变储能材料；其特征在于：包括如下步骤：步骤（1）、在用热需求低谷时段，保证主汽轮机满负荷运行，在满足电厂自身与热用户供热需求后，剩余排汽先通过低压汽轮机发电，然后进入储热罐加热储能介质，最后进入第二汽水换热器，将进入的补水混合加热至95℃，存储于热水箱中，此时由给水自动控制器控制进入除氧器的补水为冷水箱的25℃冷水；步骤（2）、在用热需求高峰时段，给水自动控制器控制进入除氧器的补水由冷水箱的25℃补水改为热水箱的95℃热水；步骤（3）、在用热需求小于补水95℃的额定供热量且大于补水25℃的额定供热量时段, 依据背压机组热力学特性，在给水自动控制器中设定背压机组满负荷运行并匹配外界供热负荷的给水温度，实际运行时按照该设定值控制进入给水自动控制器的热水和冷水量,使得供热背压机满负荷运行；步骤（4）、在用电低谷时段，此时也是用热需求低谷时段，多余发电量通过压缩机压缩空气储能于储气罐，空气压缩过程中产生的热量吸收于通过第一汽水换热器的补水;步骤（5）、在用电高峰时段，此时也是非供热低谷时段，主汽轮机排汽全部对外供热，低压汽轮机停止运行，储热罐中储能介质停止吸热，储气罐中的压缩空气经过储热罐中的储能介质加热后变成高温高压气体，膨胀发电增加用电高峰时产电量。