一种辅助电极锅炉参与电厂调峰的低温余热发电系统技术方案

技术编号：24139427 阅读：98 留言：0更新日期：2020-05-13 11:37

本实用新型专利技术公开了一种辅助电极锅炉参与电厂调峰的低温余热发电系统，属于火电厂调峰技术领域，该系统包括火电厂发电机组、主控制系统、国家电网、电极直热控制单元、低温余热发电单元和循环泵a；主控制系统根据监控到国家电网的电能需求状态控制火电厂发电机组进行发电；火电厂发电机组将满足需求的电能传递给国家电网、多余的电能传递给电极直热控制单元；电极直热控制单元将电能转化为热能；低温余热发电单元将热能转化为电能传递给国家电网和火电厂发电机组，该系统通过主控制系统对电极直热控制单元和低温余热发电单元的智能控制，将电网波峰时段将电厂多余的电能转化为热能储存起来，在电网波谷时段由热能转化为电能进行补充，为可逆能源转化过程。

A low temperature waste heat power generation system with auxiliary electrode boiler participating in peak load regulation of power plant

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【技术实现步骤摘要】
一种辅助电极锅炉参与电厂调峰的低温余热发电系统
本技术涉及火电厂调峰
尤其涉及一种辅助电极锅炉参与电厂调峰的低温余热发电系统。
技术介绍
近年以来，随着电网负荷结构的显著变化以及电网装机容量迅速增长，电网日常运行中负荷的峰谷差日益增大，同时电网弃风消纳的能力不足。热电联产机组“以热定电”方式运行，调峰能力有限。调峰困难已成为电网运行中最为突出的问题。电网调峰与火电机组供热之间的矛盾处理不好，可能影响居民冬季供暖安全，关系民生。为了满足电网调峰需求，以及电厂在激烈竞争中的生存需要，深度调峰势在必行。目前电厂内部调峰主要依靠机组减负荷调峰和电蓄热锅炉辅助调峰技术等来实现，此类技术虽然能达到调峰的目的，但是受区域大面积供热负荷和技术本身限制，存在设备占地面积大、建造维护成本高和严重能源浪费等缺点，无法达到最优的深度调峰效果，并且无法实现调峰和供电有机的结合。
技术实现思路
根据现有技术存在的问题，本技术提供了一种辅助电极锅炉参与电厂调峰的低温余热发电系统，包括火电厂发电机组、主控制系统、国家电网、电极直热控制单元、低温余热发电单元和循环泵a；所述火电厂发电机组与主控制系统相连接；所述国家电网与所述火电厂发电机组、主控制系统、电极直热控制单元和低温余热发电单元分别相连接；所述火电厂发电机组与电极直热控制单元、低温余热发电单元分别相连接；所述主控制系统与电极直热控制单元、低温余热发电单元分别相连接；电极直热控制单元通过循环泵a与低温余热发电单元相连接；>所述电极直热控制单元包括控制器a、电极锅炉、补液罐、控制阀a、储热水罐和控制阀b；所述控制器a与电极锅炉相连接，所述电极锅炉进水口与所述补液罐一端相连通，所述补液罐另一端与所述循环泵a相连接，所述电极锅炉出水口通过所述控制阀a与储热水罐相连通，所述储热水罐与控制阀b相连通；所述低温余热发电单元包括蒸发器、开关阀c、高速涡轮发电机组、补气罐、冷凝器、控制阀d、循环泵b、制冷机、控制阀e和流量计；所述蒸发器一端通过控制阀b与所述储热水罐相连通，所述蒸发器另一端与开关阀c入口相连通，所述开关阀c的出口与高速涡轮发电机组相连通，所述高速涡轮发电机组与所述补气罐相连通，所述高速涡轮发电机组通过三相交流电与所述火电厂发电机组和国家电网相连接，所述高速涡轮发电机组的出口与冷凝器相连通，所述冷凝器与循环泵b相连通，所述冷凝器通过所述控制阀与所述流量计相连通，所述循环泵b的出口通过所述流量计与蒸发器相连通，所述蒸发器与所述循环泵相连通；另外所述冷凝器通过控制阀e与所述制冷机相连通；所述主控制系统与控制器a、控制阀a、控制阀b、高速涡轮发电机组、循环泵b、流量计、控制阀d、制冷机和控制阀e电相连接。进一步地，所述电极锅炉采用高压电极锅炉，所述高压电极锅炉的电压范围为6KV-66KV。进一步地，所述低温余热发电单元的有机工质包括R123、R141b、R245ca、R245fa、R601、R601a。进一步地：所述低温余热发电单元使用温度为70～300℃的热源。由于采用了上述技术方案，本专利技术提供的一种辅助电极锅炉参与电厂调峰的低温余热发电系统，该系统应用于火电厂机组调峰场合，通过主控制系统对电极直热控制单元和低温余热发电单元的智能控制，实现电网调峰和填谷，即电网波峰时段将电厂多余的电能转化为热能储存起来，在电网波谷时段由热能转化为电能进行补充，为可逆能源转化过程，本专利技术优化改进了火电厂供热机组不可逆调峰结构，提高了电网消纳风电、光电及核电等新能源的能力，并运用控制系统使整个过程实现上网的智能控制，不仅节约了维护成本，更提高了控制精度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术中公开的系统的结构示意图；图2为本技术的电极直热控制单元的结构示意图；图3为本技术的低温余热发电单元的结构示意图。图中：1、火电厂发电机组，2、主控制系统，3、控制器a，4、电极锅炉、5、补液罐，6、控制阀a，7、储热水罐，8、控制阀b，9、蒸发器，10、开关阀c，11、轮发电机组，12、补气罐，13、冷凝器，14、控制阀d，15、循环泵b，16、制冷机，17、控制阀e，18、循环泵a，19、国家电网，20、电极直热控制单元，21、低温余热发电单元，22、流量计。具体实施方式为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：如图1所示的一种辅助电极锅炉参与电厂调峰的低温余热发电系统，运用电极直热技术和有机朗肯循环发电技术，将电网波峰时段将电厂多余的电能转化为热能储存起来，在电网波谷时段由热能转化为电能进行补充，为可逆能源转化过程，实现电网的动态平衡。具体该系统包括火电厂发电机组1、用于监控国家电网需求状态并控制电极直热控制单元的主控制系统2、国家电网19、电极直热控制单元20、低温余热发电单元21和循环泵a18；所述主控制系统2将监控到所述国家电网19的电能需求状态，控制所述火电机组1正常运转发电，所述火电厂发电机组1将满足需求的电能传递给国家电网19、多余的电能传递给电极直热控制单元20；所述电极直热控制单元20将电能转化以液态水或水蒸气形式的热能进行存储；所述国家电网19再次发出电能需求指令时，所述电极直热控制单元20将以液态水或水蒸气形式存储的热能传递给所述低温余热发电单元21；所述低温余热发电单元21将接收所述电极直热控制单元20传递的热能转化为电能传递给所述国家电网19和火电厂发电机组1、将转化的液态水通过循环泵a18传递给所述电极直热控制单元20；其中，电极直热控制单元20负责消耗和储存机组发出的电能，降低电能上网流量，达到深度调峰目的，同时在电网波谷时段低温余热发电单元21会将热能转化为电能进行补充，实现电网调峰和填谷。图2为本技术的电极直热控制单元的结构示意图，所述电极直热控制单元20包括控制器a3、电极锅炉4、补液罐5、控制阀a6、储热水罐7和控制阀b8；所述控制器a3通过三相交流电与电极锅炉4相连接，所述电极锅炉4进水口与所述补液罐5一端相连通，所述补液罐5另一端与所述循环泵a18相连接，所述电极锅炉4出水口通过所述控制阀a6与储热水罐7相连通，所述储热水罐7与控制阀b8相连通，所述控制器a3接收主控制系统2的控制指令，控制电极锅炉4使电能转化为热能储存起来，此过程实现了电厂调峰目的。电极直热控制单元20其特点包括投资小、占用空间小、无级调峰、随时根据国家电网19的峰谷变化做出调整，实现调峰目的。...

【技术保护点】
1.一种辅助电极锅炉参与电厂调峰的低温余热发电系统，其特征在于包括：火电厂发电机组(1)、主控制系统(2)、国家电网(19)、电极直热控制单元(20)、低温余热发电单元(21)和循环泵a(18)；/n所述火电厂发电机组(1)与所述主控制系统(2)相连接；/n所述国家电网(19)与所述火电厂发电机组(1)、所述主控制系统(2)、所述电极直热控制单元(20)和所述低温余热发电单元(21)分别相连接；/n所述火电厂发电机组(1)与所述电极直热控制单元(20)、所述低温余热发电单元(21)分别相连接；/n所述主控制系统(2)与所述电极直热控制单元(20)、所述低温余热发电单元(21)分别相连接；/n所述电极直热控制单元(20)通过所述循环泵a(18)与所述低温余热发电单元(21)相连接；/n所述电极直热控制单元(20)包括控制器a(3)、电极锅炉(4)、补液罐(5)、控制阀a(6)、储热水罐(7)和控制阀b(8)；/n所述控制器a(3)与电极锅炉(4)相连接，所述电极锅炉(4)进水口与所述补液罐(5)一端相连通，所述补液罐(5)另一端与所述循环泵a(18)相连接，所述电极锅炉(4)出水口通过所...

【技术特征摘要】
1.一种辅助电极锅炉参与电厂调峰的低温余热发电系统，其特征在于包括：火电厂发电机组(1)、主控制系统(2)、国家电网(19)、电极直热控制单元(20)、低温余热发电单元(21)和循环泵a(18)；
所述火电厂发电机组(1)与所述主控制系统(2)相连接；
所述国家电网(19)与所述火电厂发电机组(1)、所述主控制系统(2)、所述电极直热控制单元(20)和所述低温余热发电单元(21)分别相连接；
所述火电厂发电机组(1)与所述电极直热控制单元(20)、所述低温余热发电单元(21)分别相连接；
所述主控制系统(2)与所述电极直热控制单元(20)、所述低温余热发电单元(21)分别相连接；
所述电极直热控制单元(20)通过所述循环泵a(18)与所述低温余热发电单元(21)相连接；
所述电极直热控制单元(20)包括控制器a(3)、电极锅炉(4)、补液罐(5)、控制阀a(6)、储热水罐(7)和控制阀b(8)；
所述控制器a(3)与电极锅炉(4)相连接，所述电极锅炉(4)进水口与所述补液罐(5)一端相连通，所述补液罐(5)另一端与所述循环泵a(18)相连接，所述电极锅炉(4)出水口通过所述控制阀a(6)与储热水罐(7)相连通，所述储热水罐(7)与控制阀b(8)相连通；
所述低温余热发电单元(21)包括蒸发器(9)、开关阀c(10)、高速涡轮发电机组(11)、补气罐(12)、冷凝器(13)、控制阀d(14)、循环泵b(15)、制冷机(16)、控制阀e(17)和流量计(22)；
所述蒸发器(9)一端通过控制阀b(8)与所述储热水罐(7)相连通，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德宝，赵铁强，赵士铭，
申请(专利权)人：大连亨利科技有限公司，大连亨利测控仪表工程有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21

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