一种锅炉抽汽与储热耦合的调峰系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114811560A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210436874.6(22)申请日2022.04.22(71)申请人上海锅炉厂有限公司地址200245上海市闵行区华宁路250号(72)发明人邹洋王刚王心怡韩志江(74)专利代理机构上海剑秋知识产权代理有限公司31382专利代理师王培(51)Int.Cl.F22B33/18(2006.01)F22D1/00(2006.01)F28D20/00(2006.01)F28D20/02(2006.01)F01K11/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种锅炉抽汽与储热耦合的调峰系统及方法(57)摘要本发明提供了一种锅炉抽汽与储热耦合的调峰系统及方法，涉及火力发电技术领域，包括锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、高压蒸汽储热系统和给水系统；调峰期间，打开并调节所述抽汽阀门进行锅炉抽汽，一部分蒸汽进入所述高压蒸汽储热系统，另一部分蒸汽进入所述汽轮机高压缸，通过减少进入汽轮机的蒸汽量来减少发电量，降低机组输出负荷，实现机组的调峰功能，机组最低输出负荷可从常规的30％降至15‑20％以下；非调峰期间，关闭所述抽汽阀门，所述锅炉和汽轮机正常工作；本发明通过喷水减温装置控制再热蒸汽温度，能够保证锅炉‑汽机负荷不匹配工况下锅炉再热蒸汽系统的安全稳定运行。CN114811560ACN114811560A权利要求书1/1页1.一种锅炉抽汽与储热耦合的调峰系统，其特征在于，包括锅炉(1)、汽轮机高压缸(3)、汽轮机中压缸(5)、高压蒸汽储热系统(2)和给水系统(6)；所述锅炉(1)的主蒸汽系统的一出口与所述汽轮机高压缸(3)的进汽口连接，另一出口与所述高压蒸汽储热系统(2)的高温侧接口连接；所述锅炉(1)的再热蒸汽出口与所述汽轮机中压缸(5)的进汽口连接；所述锅炉(1)的再热蒸汽入口与所述汽轮机高压缸(3)的排汽口连接；所述锅炉(1)的进水入口与所述给水系统(6)的出水口连接；所述高压蒸汽储热系统(2)的低温侧接口与所述给水系统(6)连接；所述锅炉(1)与所述高压蒸汽储热系统(2)的高温侧之间设置抽汽阀门(V1)。2.如权利要求1所述的锅炉抽汽与储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述锅炉(1)的再热蒸汽入口通过喷水减温装置(4)与所述汽轮机高压缸(3)的排汽口连接。3.如权利要求2所述的锅炉抽汽与储热耦合的调峰系统，其特征在于，所述高压蒸汽储热系统(2)中采用熔盐、导热油、固体储热材料或相变储热材料作为热能存储介质。4.利用如权利要求1～3任一项所述的锅炉抽汽与储热耦合的调峰系统进行调峰的方法，其特征在于，调峰期间，打开并调节所述抽汽阀门(V1)进行锅炉抽汽，一部分蒸汽进入所述高压蒸汽储热系统(2)，另一部分蒸汽进入所述汽轮机高压缸(3)；非调峰期间，关闭所述抽汽阀门(V1)，所述锅炉(1)和汽轮机正常工作。5.如权利要求4所述的调峰的方法，其特征在于，调峰期间，所述高压蒸汽储热系统(2)储存蒸汽的显热和潜热，蒸汽最终凝结为水返回给水系统(6)。6.如权利要求4所述的调峰的方法，其特征在于，调峰期间所述高压蒸汽储热系统(2)储存的热量用于对外供暖、供汽或机组正常运行期间节煤运行。2CN114811560A说明书1/4页一种锅炉抽汽与储热耦合的调峰系统及方法技术领域[0001]本发明属于火力发电技术领域，尤其涉及一种锅炉抽汽与储热耦合的调峰系统及方法。背景技术[0002]新能源的不稳定性给电网安全运行带来巨大挑战，灵活性电源在电力系统中的地位将越来越重要，越来越多的高参数大容量火电机组肩负起电网调峰的责任。一般火电机组中锅炉设计最低负荷为30％BMCR(锅炉最大连续蒸发量)，汽轮机一般最低连续运行负荷为15％‑20％TMCR(高中低压缸各输出约1/3)(汽轮机最大连续输出)，机组深度调峰的能力主要受锅炉的限制，所以火电机组参与调峰深度有限。[0003]目前实现火电机组15％‑20％深调的方案的方法有两种。其中，一种方法是降低锅炉最低运行负荷，降负荷有望达到20％BMCR，但长期运行的可靠性、安全性仍不清楚，有待验证；另一种方法是在保证锅炉30％最低负荷运行的情况下，将锅炉多余负荷引出消纳。[0004]专利，一种基于锅炉侧储热的火电深度调峰系统及调峰方法，通过抽取锅炉主蒸汽出口和再热蒸汽出口的部分过热蒸汽，并将其热量通过储热系统储存，随后主蒸汽储热系统出口的蒸汽与汽轮机高压缸的排汽混合再次进入锅炉再热蒸汽系统中，再热蒸汽储热系统出口的水则进入给水系统。该专利通过切除高压缸，可实现火电机组最低输出负荷从常规的30％降至10％以下甚至是零输出。[0005]但是，考虑到当前火电机组的普遍深调