火电厂抽水蓄能热力系统技术方案

本发明专利技术涉及一种火电厂抽水蓄能热力系统，具体地所述火电厂抽水蓄能热力系统包括：给水加热器、除氧加热器、凝结水加热器和热水储器。所述火电厂抽水蓄能热力系统通过在热力系统中设置热水储器，将从水系统中分流出的部分疏水储存在热水储器中，在需要调节机组负荷的工况，将疏水补充到热力系统中，可以起到增加机组负荷或调频的作用，不存在节流损失，且对原有热力系统的冲击也较小，在运行经济性及安全性方面具有明显优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网调频和热力发电等领域，具体地涉及一种火电厂抽水蓄能热力系统。
技术介绍
为了保证电网的安全经济运行，提高电能质量和电网频率的控制水平，迅速消除由于电网负荷变化而引起的频率波动，电网一般都要求入网的汽轮发电机组具备一次调频的能力，即要求汽轮发电机组具备在较短的时间内增加或减小一定量的出力以快速响应电网频率下降或上升的能力。目前火电汽轮发电机组的一次调频技术主要包括：汽轮机主汽门节流调频、补汽阀调频、凝结水调频和给水调频。图1为采用节流调节的汽轮发电机组示意图，其中，主蒸汽关断阀全开，机组的一次变频都是通过改变汽轮机主蒸汽调节汽阀的开度来实现的，为了保证一次调频功能，主蒸汽调节汽阀不能100％全开，必须保留5％～55％的开度(对应阀门只开启95％～45％)。当电网频率过高时，机组的控制系统立即适当关小主蒸汽调节汽阀，减小进入汽轮机的蒸汽流量，来减小机组出力稳定电网频率。当电网频率过低时，机组的控制系统立即适当开大主蒸汽调节汽阀，增加进入汽轮机的蒸汽流量，来增加机组出力稳定电网频率。在这种调节方式中，全流量的蒸汽通过主蒸汽调节汽阀时形成固有的节流损失，从而降低整个汽轮发电机组的效率，而且这种损失将在机组整个运行时间内都存在。图2为采用补汽阀调节的汽轮发电机组示意图，其中，主蒸汽关断阀和主蒸汽调节汽阀全开，机组正常运行时，补汽阀处于关闭状态，当电网频率过高时，机组的控制系统立即适当关小主蒸汽调节汽阀，减小进入汽轮机的蒸汽流量，来减小机组出力稳定电网频率。当电网频率过低时，机组的控制系统立即适当开启补汽阀，使部分新蒸汽通过补汽阀节流后直接进入汽轮机某中间级，以增大通流面积及蒸汽量，从而达到增加机组出力稳定电网频率的目的。在这种调节方式中，存在较大的节流损失，大大增加机组的热耗，降低机组整体效率，而且补入的蒸汽汽流对汽缸内汽流产生较大的扰动，会增加汽轮机的振动，这种振动过大将危及机组安全运行。凝结水调节方式：低压加热器的抽汽量取决于凝结水流量，当电网频率过高时，机组的控制系统立即适当增加进入低压加热器的凝结水量，低压加热器的抽汽量也随之增加，进入汽轮机的蒸汽流量减小，机组出力减小使电网频率得以稳定。当电网频率过低时，机组的控制系统立即适当减少进入低压加热器的凝结水量，减少低压加热器的抽汽量，从而使更多的蒸汽进入汽轮机，增加机组出力来稳定电网频率。给水调节方式：高压加热器的抽汽量取决于给水流量，当电网频率过高时，机组的控制系统立即适当增加进入高压加热器的给水量，高压加热器的抽汽量也随之增加，进入汽轮机的蒸汽流量减小，机组出力减小使电网频率稳定。当电网频率过低时，机组的控制系统立即适当减少进入高压加热器的给水流量，减少高压加热器的抽汽量，从而使更多的蒸汽进入汽轮机，增加机组出力来稳定电网频率。这两种调频方式均通过改变热力系统抽汽流量的方式来实现调频的目的，因此对原始热力系统的冲击较大。总而言之，现有一次调频技术存在的主要缺点表现在：1)为达到调频目的存在节流损失；2)调频过程对热力系统存在较大的热冲击。这些缺点均会给系统运行效率、运行稳定性、经济性、安全性带来负面影响。综上所述，本领域迫切需要开发一种新型的、更为经济安全的火电机组一次调频技术，在确保机组整体运行效率的同时，以降低对热力系统的冲击。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不存在节流损失，且对原有热力系统的冲击也较小，在运行经济性及安全性方面具有明显优势的火电厂抽水蓄能热力系统。本专利技术的第一方面，提供了一种火电厂抽水蓄能热力系统，所述系统包括：给水加热器，所述给水加热器与高压汽缸的抽汽管道相连通；除氧加热器，所述除氧加热器与中压汽缸的抽汽管道相连通；凝结水加热器，所述凝结水加热器与低压汽缸的抽汽管道相连通；和热水储器，所述热水储器设有疏水入口、蒸汽入口和热水出口，所述疏水入口与所述给水加热器的疏水出口通过疏水管道A相连通，所述蒸汽入口与所述给水加热器的蒸汽出口通过管道B相连通，所述热水出口与所述除氧加热器的水源进口通过管道C相连通。在另一优选例中，与所述热水储器的疏水入口相连通的给水加热器的疏水出口是独立的。在另一优选例中，连接所述热水储器的疏水入口和所述给水加热器的疏水出口的疏水管道A上设有单向阀。在另一优选例中，与所述热水储器的蒸汽入口相连通的给水加热器的蒸汽出口是独立的。在另一优选例中，连接所述热水储器的蒸汽入口和所述给水加热器的蒸汽出口的管道B上设有双向阀。在另一优选例中，与所述热水储器的热水出口相连通的除氧加热器的水源进口是独立的。在另一优选例中，连接所述热水储器的热水出口和所述除氧加热器的水源进口的管道C上设有单向阀。在另一优选例中，所述系统还设有疏水管道D，所述疏水管道D用于将给水加热器的疏水出口与所述除氧加热器的水源进口相连通。在另一优选例中，与所述疏水管道A相连接的所述给水加热器的疏水出口和与所述疏水管道D相连接的所述给水加热器的疏水出口是独立的。在另一优选例中，与所述疏水管道C相连接的所述除氧加热器的水源进口和与所述疏水管道D相连接的所述除氧加热器的水源进口是独立的。在另一优选例中，所述疏水管道D上设有单向阀。在另一优选例中，所述给水加热器、除氧加热器、和/或凝结水加热器是单级或多级加热器。在另一优选例中，所述给水加热器、除氧加热器、和/或凝结水加热器是多级加热器，具体级数不受本专利技术中具体实施方式的限制。在另一优选例中，所述多级加热器优选为2－10级加热器，更优选为7－9级加热器。在另一优选例中，所述给水加热器、除氧加热器、和/或凝结水加热器是单列或多列加热器。在另一优选例中，所述给水加热器、除氧加热器、和/或凝结水加热器是多列加热器，具体列数不受本专利技术中具体实施方式的限制。在另一优选例中，所述多列加热器优选为2－3列加热器，更优选为2列加热器。在另一优选例中，所述给水加热器优选为首级给水加热器。在另一优选例中，所述给水加热器的疏水可以从其他给水加热器中抽取。在另一优选例中，所述给水加热器来自本机机组。在另一优选例中，所述给水加热器来自相邻机组。在另一优选例中，所述疏水出口设置在给水加热器的疏水段，优选地设置在给水加热器的疏水冷却段。在另一优选例中，所述给水加热器中疏水的抽取量为0～100％，较佳地为100％。在另一优选例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火电厂抽水蓄能热力系统，其特征在于，所述系统包括：给水加热器，所述给水加热器与高压汽缸的抽汽管道相连通；除氧加热器，所述除氧加热器与中压汽缸的抽汽管道相连通；凝结水加热器，所述凝结水加热器与低压汽缸的抽汽管道相连通；和热水储器，所述热水储器设有疏水入口、蒸汽入口和热水出口，所述疏水入口与所述给水加热器的疏水出口通过疏水管道A相连通，所述蒸汽入口与所述给水加热器的蒸汽出口通过管道B相连通，所述热水出口与所述除氧加热器的水源进口通过管道C相连通。

【技术特征摘要】
1.一种火电厂抽水蓄能热力系统，其特征在于，所述系统包括：
给水加热器，所述给水加热器与高压汽缸的抽汽管道相连通；
除氧加热器，所述除氧加热器与中压汽缸的抽汽管道相连通；
凝结水加热器，所述凝结水加热器与低压汽缸的抽汽管道相连通；和
热水储器，所述热水储器设有疏水入口、蒸汽入口和热水出口，所述疏水入
口与所述给水加热器的疏水出口通过疏水管道A相连通，所述蒸汽入口与所述给水
加热器的蒸汽出口通过管道B相连通，所述热水出口与所述除氧加热器的水源进口
通过管道C相连通。
2.如权利要求1所述的火电厂抽水蓄能热力系统，其特征在于，与所述热水储
器的疏水入口相连通的给水加热器的疏水出口是独立的。
3.如权利要求1所述的火电厂抽水蓄能热力系统，其特征在于，与所述热水储
器的蒸汽入口相连通的给水加热器的蒸汽出口是独立的。
4.如权利要求1所述的火电厂抽水蓄能热力系统，其特征在于，与所述热水储
器的热水出口相连通的除氧加热器的水源进口是独立的。
5.如权利要求1所述的火电厂抽水蓄能热力系统，其特征在于，所述系统还设
有疏...

【专利技术属性】
技术研发人员：申松林，鲍金花，施刚夜，蒋健，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31