增强机组运行灵活性的热力储能系统及调峰出力评估方法技术方案

本发明专利技术适用于发电技术领域，提供了一种增强机组运行灵活性的热力储能系统及调峰出力评估方法，该方法包括：采用热力储能系统，所述热力储能系统包括储能泵、放能泵以及多个储能罐串联构成的储能罐群，获取热力储能系统在储能运行方式下的第一基准运行参数和在放能运行方式下的第二基准运行参数；根据所述第一基准运行参数，计算在所述储能运行方式下机组灵活性最小出力的降低量；根据所述第二基准运行参数，计算在所述放能运行方式下机组灵活性最大出力的增加量。本发明专利技术实施例解决了如何将热力储能技术应用至现有机组的汽水回路系统并提升机组运行灵活性的问题，为现有机组采用热力储能系统增强运行灵活性提供一种可行的解决方案。

Thermal energy storage system to enhance the flexibility of unit operation and evaluation method of peak load regulation output

【技术实现步骤摘要】
增强机组运行灵活性的热力储能系统及调峰出力评估方法
本专利技术属于发电
，尤其涉及一种增强机组运行灵活性的热力储能系统及调峰出力评估方法。
技术介绍
新能源机组对电网内机组的运行灵活性及深度调峰提出了越来越高的要求。通过灵活性改造，热电机组增加20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到40％-50％额定容量；纯凝机组增加15％-20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到30％-35％额定容量，甚至有的电厂在机组不投油稳燃时纯凝工况下最小技术出力达到20％-25％额定容量。采用热力储能技术对电网内机组进行深度调峰及灵活性技术改造，可以避免火电机组锅炉侧降低最低稳燃负荷的技术难题或核电机组一次回路降低热负荷的技术难题，目前如何将热力储能技术应用至机组的汽水回路系统仍缺乏具体的实施方案，因此迫切需要一种增强机组运行灵活性的热力储能系统及调峰出力评估方法来解决目前的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种增强机组运行灵活性的热力储能系统及调峰出力评估方法，以解决如何将热力储能技术应用至现有机组的汽水回路系统并提升机组运行灵活性的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种增强机组运行灵活性的热力储能系统，包括：储能泵进水端口、储能系统出水端口、放能泵进水端口、储能泵、放能泵以及多个储能罐串联构成的储能罐群；所述储能泵进水端口连接所述储能泵的进水端；所述储能泵的出水端分别连接所述热力储能系统出水端口和所述储能罐群的热水侧；所述放能泵进水端口连接所述放能泵的进水端；所述放能泵的出水端连接所述储能罐群的冷水侧。在一实施例中，所述储能泵进水端口连接现有机组中的多个高压给水加热器构成的高压给水加热器组的末级高压给水加热器出水端；所述热力储能系统出水端口连接所述高压给水加热器组中末级高压给水加热器进水端；所述放能泵进水端口连接所述高压给水加热器组的进水端以及所述现有机组中的除氧器。在一实施例中，所述储能泵进水端口分别连接现有机组中给水泵进水口以及所述现有机组中的除氧器的出水口；所述热力储能系统出水端口连接现有机组中的多个低压给水加热器构成的低压给水加热器组的末级低压给水加热器凝结水出水端以及所述现有机组中的除氧器的进水口；所述放能泵进水端口连接所述低压给水加热器组的进水端。在一实施例中，还包括：储能泵的出口阀门、储能系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门、储能罐群的冷水侧进口阀门以及放能泵的进出口三通阀门；所述储能泵的出口阀门设置于所述储能泵与所述储能罐群热水侧之间的管道上；所述热力储能系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门设置于第一连通管道上，所述第一连通管道连接所述储能泵的出口阀门与所述储能罐群的热水侧之间管道至所述热力储能系统出水端口；所述储能罐群的冷水侧进口阀门设置于所述放能泵的出水端与所述储能罐群的冷水侧之间；所述放能泵的进出口三通阀门设置于所述放能泵的两侧。本专利技术实施例的第二方面提供了一种对机组运行灵活性的评估方法，采用上述任一实施例所述的增强机组运行灵活性的热力储能系统，包括：获取所述热力储能系统在储能运行方式下的第一基准运行参数和在放能运行方式下的第二基准运行参数；根据所述第一基准运行参数，计算在所述储能运行方式下机组灵活性最小出力的降低量；根据所述第二基准运行参数，计算在所述放能运行方式下机组灵活性最大出力的增加量。在一实施例中，所述热力储能系统包括储能泵、放能泵、多个储能罐构成的储能罐群；在所述储能运行方式下运行时，所述储能泵运行，所述储能泵的出口阀门开启，所述热力储能系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门关闭，所述储能罐群的冷水侧进口阀门开启，所述放能泵停运，所述放能泵的旁路管道开通；在所述放能运行方式下运行时，所述放能泵运行，所述放能泵的旁路管道关闭，所述储能罐群的冷水侧进口阀门开启，所述热力储能系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门开启，所述储能泵的出口阀门关闭，所述储能泵停运。在一实施例中，在所述储能运行方式下时，低压给水加热器的进口凝结水泵采用变频调节方式或节流调节方式增加流经低压给水加热器组的凝结水流量，所述低压给水加热器组由多个所述低压给水加热器构成；在所述放能运行方式下时，所述低压给水加热器的进口凝结水泵采用变频调节方式或节流调节方式减少流经所述低压给水加热器组的凝结水流量。在一实施例中，所述第一基准运行参数和所述第二基准运行参数分别包括：除氧器抽汽流量和抽汽焓值、储能泵或放能泵运行流量、除氧器进口凝结水流量、低压缸排汽焓值、各个低压给水加热器抽汽流量和抽汽焓值。在一实施例中，在所述根据所述第一基准运行参数，计算在所述储能运行方式下机组灵活性最小出力的降低量之前，还包括：根据所述热力储能系统中的储能罐群总储存量以及储能时间，计算获得所述储能泵的运行流量；在所述根据所述第二基准运行参数，计算在所述放能运行方式下机组灵活性最大出力的增加量之前，还包括：根据所述热力储能系统中的储能罐群总储存量以及放能时间，计算获得所述放能泵的运行流量。在一实施例中，所述根据所述第一基准运行参数，计算在所述储能运行方式下机组灵活性最小出力的降低量，包括：根据计算在所述储能运行方式下机组灵活性最小出力的降低量；其中，ΔPdec表示所述储能运行方式下机组灵活性最小出力的降低量，Qc表示所述储能运行方式下所述储能泵的运行流量，Fcon表示所述储能运行方式下所述除氧器进口凝结水流量，Fexdi表示所述储能运行方式下第i号低压给水加热器对应的第i段的抽汽流量，hexdi表示所述储能运行方式下第i号低压给水加热器对应的第i段的抽汽焓值，i表示低压给水加热器的标号，hLPex表示所述储能运行方式下所述低压缸排汽焓值。在一实施例中，所述根据所述第二基准运行参数，计算在所述放能运行方式下机组灵活性最大出力的增加量，包括：根据计算在所述放能运行方式下机组灵活性最大出力的增加量；其中，ΔPinc表示所述放能运行方式下机组灵活性最大出力的增加量，Qf'表示所述放能运行方式下所述放能泵的运行流量，Fcon'表示所述放能运行方式下所述除氧器进口凝结水流量，Fexdi'表示所述放能运行方式下第i号低压给水加热器对应的第i段的抽汽流量，hexdi'表示所述放能运行方式下第i号低压给水加热器对应的第i段的抽汽焓值，i表示低压给水加热器的标号，hLPex'表示所述放能运行方式下所述低压缸排汽焓值。本专利技术实施例的第三方面提供了一种调峰出力评估装置，采用上述任一实施例所述的增强机组运行灵活性的热力储能系统，包括：获取模块，用于获取所述热力储能系统在储能运行方式下的第一基准运行参数和在放能运行方式下的第二基准运行参数；第一计算模块，用于根据所述第一基准运行参数，计算在所述储能运行方式下机组灵活性最小出力的降低量；第二计算模块，用于根据所述第二基准运行参数，计算在所述放能运行方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强机组运行灵活性的热力储能系统，其特征在于，包括：储能泵进水端口、储能系统出水端口、放能泵进水端口、储能泵、放能泵以及多个储能罐串联构成的储能罐群；/n所述储能泵进水端口连接所述储能泵的进水端；所述储能泵的出水端分别连接所述储能系统出水端口和所述储能罐群的热水侧；/n所述放能泵进水端口连接所述放能泵的进水端；所述放能泵的出水端连接所述储能罐群的冷水侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种增强机组运行灵活性的热力储能系统，其特征在于，包括：储能泵进水端口、储能系统出水端口、放能泵进水端口、储能泵、放能泵以及多个储能罐串联构成的储能罐群；
所述储能泵进水端口连接所述储能泵的进水端；所述储能泵的出水端分别连接所述储能系统出水端口和所述储能罐群的热水侧；
所述放能泵进水端口连接所述放能泵的进水端；所述放能泵的出水端连接所述储能罐群的冷水侧。


2.如权利要求1所述的增强机组运行灵活性的热力储能系统，其特征在于，
所述储能泵进水端口连接现有机组中的多个高压给水加热器构成的高压给水加热器组的末级高压给水加热器出水端；
所述储能系统出水端口连接所述高压给水加热器组中末级高压给水加热器进水端；
所述放能泵进水端口连接所述高压给水加热器组的进水端以及所述现有机组中的除氧器。


3.如权利要求1所述的增强机组运行灵活性的热力储能系统，其特征在于，
所述储能泵进水端口分别连接现有机组中给水泵进水口以及所述现有机组中的除氧器的出水口；
所述储能系统出水端口连接现有机组中的多个低压给水加热器构成的低压给水加热器组的末级低压给水加热器凝结水出水端以及所述现有机组中的除氧器的进水口；
所述放能泵进水端口连接所述低压给水加热器组的进水端。


4.如权利要求1-3中任一项所述的增强机组运行灵活性的热力储能系统，其特征在于，还包括：储能泵的出口阀门、储能系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门、储能罐群的冷水侧进口阀门以及两个放能泵的进出口三通阀门；
所述储能泵的出口阀门设置于所述储能泵与所述储能罐群的热水侧之间的管道上；
所述热力储能系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门设置于第一连通管道上，所述第一连通管道连接所述储能泵的出口阀门与所述储能罐群的热水侧之间管道至所述储能系统出水端口；
所述储能罐群的冷水侧进口阀门设置于所述放能泵的出水端与所述储能罐群的冷水侧之间；
所述两个放能泵的进出口三通阀门设置于所述放能泵的两侧。


5.一种调峰出力评估方法，其特征在于，采用上述权利要求1-4中任一项所述的增强机组运行灵活性的热力储能系统，所述调峰出力评估方法包括：
获取所述热力储能系统在储能运行方式下的第一基准运行参数和在放能运行方式下的第二基准运行参数；
根据所述第一基准运行参数，计算在所述储能运行方式下机组灵活性最小出力的降低量；
根据所述第二基准运行参数，计算在所述放能运行方式下机组灵活性最大出力的增加量。


6.如权利要求5所述的调峰出力评估方法，其特征在于，所述热力储能系统包括储能泵、放能泵、多个储能罐构成的储能罐群；
在所述储能运行方式下运行时，所述储能泵运行，所述储能泵的出口阀门开启，所述热力储能系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门关闭，所述储能罐群的冷水侧进口阀门开启，所述放能泵停运，所述放能泵的旁路管道开通；
在所述放能运行方式下运行时，所述放能泵运行，所述放能泵的旁路管道关闭，所述储能罐群的冷水侧进口阀门开启，所述热力储能系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门开启，所述储能泵的出口阀门关闭，所述储能泵停运。


7.如权利要求6所述的调峰出力评估...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海生，唐广通，王志强，张营，李铁军，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13