发电系统和发电系统的调控方法技术方案

本发明专利技术公开了一种发电系统和发电系统的调控方法。所述发电系统包括：锅炉，锅炉具有燃料进口和蒸汽出口；火焰检测器，火焰检测器设在锅炉上；汽轮机，汽轮机具有蒸汽进口和蒸汽旁路出口，汽轮机的蒸汽进口与锅炉的蒸汽出口连通；燃料仓，燃料仓具有燃料出口；蓄热器，蓄热器具有蒸汽进口、冷气体进口和热气体出口，蓄热器的蒸汽进口与蒸汽旁路出口连通；和干燥器，干燥器具有燃料进口、燃料出口、热气体进口和冷气体出口，干燥器的燃料进口与燃料仓的燃料出口连通，干燥器的燃料出口与锅炉的燃料进口连通，干燥器的热气体进口与蓄热器的热气体出口连通。所述发电系统具有调节范围广、锅炉燃烧稳定、燃料来源广、运行成本低等优点。

Regulating and Controlling Method of Generation System and Generation System

【技术实现步骤摘要】
发电系统和发电系统的调控方法
本专利技术涉及电力领域，具体地，涉及发电系统，还涉及发电系统的调控方法。
技术介绍
燃煤锅炉在不投燃油或者等离子的情况下，其最低负荷为其额定负荷的40％-50％。相应地，汽轮机的最低负荷为汽轮机的额定负荷的40％-50％。因此，火电机组对机组协调控制系统的投入范围一般要求为额定负荷的50％-100％负荷，南方电网要求为额定负荷的40％-100％。随着要求使用洁净能源的机组尽量多发电，风电、太阳能、水电等清洁能源的发电量逐步增长。但是，电网品质调节的主要任务，例如一次调频，就需要火电机组承担。现有的火电机组存在调节范围狭窄的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供发电系统和发电系统的调控方法。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种发电系统，所述发电系统包括：锅炉，所述锅炉具有燃料进口和蒸汽出口；火焰检测器，所述火焰检测器设在所述锅炉上；汽轮机，所述汽轮机具有蒸汽进口和蒸汽旁路出口，所述汽轮机的蒸汽进口与所述锅炉的蒸汽出口连通；燃料仓，所述燃料仓具有燃料出口；蓄热器，所述蓄热器具有蒸汽进口、冷气体进口和热气体出口，所述蓄热器的蒸汽进口与所述蒸汽旁路出口连通；和干燥器，所述干燥器具有燃料进口、燃料出口、热气体进口和冷气体出口，所述干燥器的燃料进口与所述燃料仓的燃料出口连通，所述干燥器的燃料出口与所述锅炉的燃料进口连通，所述干燥器的热气体进口与所述蓄热器的热气体出口连通。根据本专利技术实施例的发电系统具有调节范围广、锅炉燃烧稳定、燃料来源广、运行成本低的优点。优选地，所述燃料仓具有热气体进口和冷气体出口，所述燃料仓的热气体进口与所述蓄热器的热气体出口连通。优选地，所述燃料仓的冷气体出口与所述蓄热器的冷气体进口连通。优选地，所述发电系统进一步包括除尘器，所述除尘器具有进气口和出气口，所述除尘器的进气口与所述燃料仓的冷气体出口连通，所述除尘器的出气口与所述蓄热器的冷气体进口连通。优选地，所述蓄热器为多个，所述发电系统进一步包括：第一换向阀，所述第一换向阀具有蒸汽进口和多个蒸汽出口，所述换向阀的蒸汽进口与所述蒸汽旁路出口连通，所述第一换向阀的多个蒸汽出口一一对应地与多个所述蓄热器的蒸汽进口连通；和第二换向阀，所述第二换向阀具有热气体出口和多个热气体进口，所述第二换向阀的多个热气体进口一一对应地与多个所述蓄热器的热气体出口连通，所述第二换向阀的热气体出口与所述干燥器的热气体进口连通。优选地，所述干燥器的冷气体出口与所述蓄热器的冷气体进口连通。优选地，所述发电系统进一步包括除尘器，所述除尘器具有进气口和出气口，所述除尘器的进气口与所述干燥器的冷气体出口连通，所述除尘器的出气口与所述蓄热器的冷气体进口连通。本专利技术第二方面提供发电系统的调控方法，所述发电系统的调控方法包括以下步骤：利用火焰检测器检测锅炉的燃烧状态，当所述火焰检测器检测到所述锅炉未处于稳定燃烧工况时，停止进行一次调频；当所述火焰检测器检测到所述锅炉处于稳定燃烧工况时，根据电网频差信号生成调门指令，当所述调门指令未超出汽轮机的调门开度的下限时，进行所述一次调频，当所述调门指令超出汽轮机的调门开度的下限时，通过汽轮机的蒸汽旁路出口排出蒸汽，以便使汽轮机能够在预设负荷范围内进行所述一次调频；和回收排出的蒸汽的热量，并利用回收的热量干燥提供给该锅炉的燃料。通过利用根据本专利技术实施例的发电系统的调控方法，可以在保持锅炉处于稳定燃烧工况的情况下，能够在汽轮机处于较低负荷时进行该一次调频，从而可以扩大发电系统(火电机组)的调节范围。优选地，所述预设负荷范围为汽轮机的额定负荷的39％-100％，优选地，所述预设负荷范围为汽轮机的额定负荷的35％-100％，更加优选地，所述预设负荷范围为汽轮机的额定负荷的30％-100％，进一步优选地，所述预设负荷范围为汽轮机的额定负荷的25％-100％，最优选地，所述预设负荷范围为汽轮机的额定负荷的20％-100％。附图说明图1是根据本专利技术实施例的发电系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术提供了发电系统的调控方法。根据本专利技术实施例的调控方法包括以下步骤：利用火焰检测器检测锅炉的燃烧状态，当该火焰检测器检测到该锅炉未处于稳定燃烧工况时，停止进行一次调频。当该火焰检测器检测到该锅炉处于稳定燃烧工况时，根据电网频差信号生成调门指令，当该调门指令未超出汽轮机的调门开度的下限时，可以进行该一次调频。当该调门指令超出该汽轮机的调门开度的下限时，通过该汽轮机的蒸汽旁路出口排出蒸汽，以便使该汽轮机能够在预设负荷范围内进行该一次调频。回收排出的蒸汽的热量，并利用回收的热量干燥提供给该锅炉的燃料。当锅炉处于稳定燃烧工况时，锅炉的负荷大于等于其额定负荷的40％。此时汽轮机的负荷也大于等于其额定负荷的40％。由于锅炉的负荷与汽轮机的负荷大体一致，因此当汽轮机的负荷需要降低时，锅炉的负荷也要降低。事实上，可以通过降低锅炉的负荷来降低汽轮机的负荷。但是，当锅炉的负荷小于其额定负荷的40％时，锅炉无法处于稳定燃烧工况，因此汽轮机的调门开度存在下限。也就是说，当汽轮机的负荷小于其额定负荷的40％时，无法对汽轮机进行一次调频。。当根据电网频差信号生成的调门指令超出汽轮机的调门开度的下限时，现有的发电系统的调控方法无法再对汽轮机进行调节。也就是说，现有的发电系统的调控方法无法使汽轮机在预设负荷范围内进行一次调频。为了同时实现锅炉处于稳定燃烧工况且在该汽轮机处于该预设负荷范围内时进行该一次调频，可以保持锅炉处于稳定燃烧工况，并打开汽轮机的蒸汽旁路出口以便排出多余的蒸汽。由此可以在锅炉处于稳定燃烧工况的情况下，降低汽轮机的负荷，降低汽轮机的调门开度的下限，以便使该汽轮机能够在该预设负荷范围内进行该一次调频，即对处于该预设负荷范围内的汽轮机进行该一次调频，保证锅炉燃烧稳定的条件下汽轮机用气量与锅炉所供给蒸汽量的平衡。由此可以在该汽轮机的负荷较低时，对该汽轮机进行该一次调频。例如，如果根据电网频差信号生成的调门指令要求汽轮机的负荷为其额定负荷的50％，则未超出汽轮机的调门开度的下限，此时可以进行该一次调频。如果根据电网频差信号生成的调门指令要求汽轮机的负荷为其额定负荷的30％，则超出汽轮机的调门开度的下限(通过将锅炉的负荷降低至其额定负荷的30％，来将汽轮机的负荷降低至其额定负荷的30％，会导致锅炉燃烧不稳定)。此时可以打开汽轮机的蒸汽旁路出口以便排出蒸汽，由此可以在保持锅炉处于稳定燃烧工况的情况下，将汽轮机的负荷降低至其额定负荷的30％，从而可以进行该一次调频，即使汽轮机能够在预设负荷范围内进行该一次调频。为了充分地利用汽轮机排出的蒸汽中蕴含的热量，可以回收排出的蒸汽的热量，并利用回收的热量干燥提供给锅炉的燃料。通过利用根据本专利技术实施例的发电系统的调控方法，可以在保持锅炉处于稳定燃烧工况的情况下，能够在汽轮机处于较低负荷时进行该一次调频，从而可以扩大发电系统(火电机组)的调节范围。该预设负荷范围为汽轮机的额定负荷的39％-100％。优选地，该预设负荷范围为汽轮机的额定负荷的3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电系统(10)，其特征在于，包括：锅炉(110)，所述锅炉(110)具有燃料进口(111)和蒸汽出口(112)；火焰检测器，所述火焰检测器设在所述锅炉(110)上；汽轮机(120)，所述汽轮机(120)具有蒸汽进口(121)和蒸汽旁路出口(122)，所述汽轮机(120)的蒸汽进口(121)与所述锅炉(110)的蒸汽出口(112)连通；燃料仓(130)，所述燃料仓(130)具有燃料出口(131)；蓄热器(140)，所述蓄热器(140)具有蒸汽进口(141)、冷气体进口(143)和热气体出口(142)，所述蓄热器(140)的蒸汽进口(141)与所述蒸汽旁路出口(122)连通；和干燥器(150)，所述干燥器(150)具有燃料进口(151)、燃料出口(152)、热气体进口(153)和冷气体出口，所述干燥器(150)的燃料进口(151)与所述燃料仓(130)的燃料出口(131)连通，所述干燥器(150)的燃料出口(152)与所述锅炉(110)的燃料进口(111)连通，所述干燥器(150)的热气体进口(153)与所述蓄热器(140)的热气体出口(142)连通。

【技术特征摘要】
1.一种发电系统(10)，其特征在于，包括：锅炉(110)，所述锅炉(110)具有燃料进口(111)和蒸汽出口(112)；火焰检测器，所述火焰检测器设在所述锅炉(110)上；汽轮机(120)，所述汽轮机(120)具有蒸汽进口(121)和蒸汽旁路出口(122)，所述汽轮机(120)的蒸汽进口(121)与所述锅炉(110)的蒸汽出口(112)连通；燃料仓(130)，所述燃料仓(130)具有燃料出口(131)；蓄热器(140)，所述蓄热器(140)具有蒸汽进口(141)、冷气体进口(143)和热气体出口(142)，所述蓄热器(140)的蒸汽进口(141)与所述蒸汽旁路出口(122)连通；和干燥器(150)，所述干燥器(150)具有燃料进口(151)、燃料出口(152)、热气体进口(153)和冷气体出口，所述干燥器(150)的燃料进口(151)与所述燃料仓(130)的燃料出口(131)连通，所述干燥器(150)的燃料出口(152)与所述锅炉(110)的燃料进口(111)连通，所述干燥器(150)的热气体进口(153)与所述蓄热器(140)的热气体出口(142)连通。2.根据权利要求1所述的发电系统(10)，其特征在于，所述燃料仓(130)具有热气体进口(132)和冷气体出口(133)，所述燃料仓(130)的热气体进口(132)与所述蓄热器(140)的热气体出口(142)连通。3.根据权利要求2所述的发电系统(10)，其特征在于，所述燃料仓(130)的冷气体出口与所述蓄热器(140)的冷气体进口(143)连通。4.根据权利要求3所述的发电系统(10)，其特征在于，进一步包括除尘器(160)，所述除尘器(160)具有进气口(161)和出气口(162)，所述除尘器(160)的进气口(161)与所述燃料仓(130)的冷气体出口(133)连通，所述除尘器(160)的出气口(162)与所述蓄热器(140)的冷气体进口(143)连通。5.根据权利要求1所述的发电系统(10)，其特征在于，所述蓄热器(140)为多个，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋生，张京锁，王富强，张金营，何志永，吴志刚，刘磊，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京国华电力有限责任公司，神华国华北京电力研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11