一种含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统，属于流化床锅炉的技术领域，该流化床锅炉发电系统包括：锅炉给水部、热力发电部和电力应用部；所述电力应用部包括电网母线和厂用电母线，且厂用电母线电连接有电堆储能装置；所述锅炉给水部包括主供给路和紧急供给路，通过主供给路或紧急供给路为热力发电部供给锅炉给水，当所述紧急供给路工作时，通过电堆储能装置作为动力电源；所述热力发电部分别与所述电网母线和厂用电母线电性相连，以达到通过电堆储能系统为锅炉紧急补水泵提供可靠电源，避免了流化床锅炉电厂失电后汽水系统干烧超温爆管，同时电堆储能系统在机组正常运行时也可参与机组辅助调频和深度调峰的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统
本专利技术属于流化床锅炉的
，具体而言，涉及一种含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统。
技术介绍
循环流化床锅炉炉内布置有大量的床料和耐火耐磨材料，其蓄热量非常大。在全厂非正常失电锅炉给水中断情况下，蓄热会造成炉内的汽水混合物及水被不断加热，通过对空排汽或汽机旁路蒸发。如不及时向锅炉补充给水，随着时间的增加，炉内存水和汽水混合物将不断减少，造成锅炉受热面超温损坏。随着流化床锅炉大型化的发展，为了设置足够的受热面布置一般都设计有外置床，由于外置床内存在大量的热物料，蓄热量大，受热面管子完全浸泡在热物料中，锅炉给水中断后，很可能造成受热面超温爆管。为了保护外置式换热器内的受热面，在装有外置床的循环流化床锅炉上，都设置了紧急补水系统。锅炉安全监察规程TSG-G0001里面也明确规定装有外置床的循环流化床锅炉必须设置紧急补水系统。目前大多数电厂配置紧急补水系统为配置有1台大功率的柴油机、1套高压头低流量的水泵和1个1000m3的紧急补水箱等。但因其系统复杂、使用频率低、维护费用高等问题，很多电厂都难以保证按期维护，因此，在事故情况下紧急补水泵系统也不能可靠投运，同时，锅炉紧急补水系统配备水箱补水温度也只有20℃，直接给入锅炉系统会造成受热面损害。同时，由于太阳能、风能等清洁能源在电网中所占比例的提高，要求火电机组有更高的灵活性、更大的负荷调节能力来适应电网深度调峰的需求，很多流化床锅炉电厂也有电网调频及深度调峰改造的需求。专利技术内容鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统以达到通过电堆储能系统作为CFB锅炉紧急补水泵应急电源，为锅炉紧急补水泵提供可靠电源，避免了流化床锅炉电厂失电后汽水系统干烧超温爆管，同时电堆储能系统在机组正常运行时也可参与机组辅助调频和深度调峰的目的。本专利技术所采用的技术方案为：一种含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统，该流化床锅炉发电系统包括：锅炉给水部、热力发电部和电力应用部；所述电力应用部至少包括一电网母线和一厂用电母线，且所述厂用电母线电连接有电堆储能装置；所述锅炉给水部至少包括一主供给路和一紧急供给路，通过主供给路或紧急供给路为热力发电部供给锅炉给水；其中，当所述紧急供给路工作时，通过电堆储能装置作为动力电源；所述热力发电部分别与所述电网母线和厂用电母线电性相连。进一步地，所述锅炉给水部还包括除氧器和凝汽器，所述除氧器与主供给路连通，且除氧器和凝汽器均与紧急供给路连通，以实现在不同的情况下，可通过主供给路或紧急供给路对热力发电部供给锅炉给水。进一步地，所述主供给路包括连接至除氧器的主供给管和设于该主供给管上的主给水泵和主给水截止阀，通过主给水泵将经主给水管路进入省煤器和循环流化床锅炉进行吸热。进一步地，所述紧急供给路包括依次连通的混合集箱、紧急补水泵和紧急给水截止阀，所述混合集箱的输入端通过第一紧急支管和第二紧急支管分别连通至除氧器和凝汽器，且第一紧急支管和第二紧急支管上设有第一调节阀和第二调节阀；相较于现有的储水装置，其储水量高达300吨，而采用混合集箱可减少紧急补水箱投资约100万，同时，紧急补水温度可在30℃-180℃之间调节，避免低温给水直接进入锅炉系统造成受热面损伤。进一步地，所述紧急补水泵通过紧急补水泵电气开关连通至所述电堆储能装置，紧急补水泵电气开关在锅炉系统正常运行时保持断开，而在全厂非正常失电锅炉给水中断情况下保持合闸。进一步地，所述热力发电部包括依次连通的省煤器、循环流化床锅炉和汽轮机，所述汽轮机传动连接有发电机，发电机的输电端连接至所述电力应用部；所述省煤器的进口连接有主给水管道，主给水管道连通至主供给路和紧急供给路。进一步地，所述电力应用部包括：分别连接至电网母线和厂用电母线的主变压器和高压厂用电变压器，所述高压厂用电变压器与厂用电母线之间连接有厂用电电气开关，厂用电母线与电堆储能装置之间连接有储能电堆电气开关，电堆储能装置的充放电开展电网AGC调频及深度调峰工作，机组正常运行工况电堆储能装置一直处于工作状态，相比柴油泵仅在全厂非正常失电给水中断工况下才工作，设备利用率大大提高。本专利技术的有益效果为：1.采用本专利技术所提供的含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统，其通过主供给路或紧急供给路为热力发电部供给锅炉给水；其中，当所述紧急供给路工作时，通过电堆储能装置作为动力电源，以提高紧急补水系统的可靠性，在给水中断的紧急情况下保证紧急补水系统正常启动。2.采用本专利技术所提供的含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统，其采用电堆储能装置代替柴油机，可降低日常运行维护时间及维护成本，同时，电堆储能装置还提高机组的AGC调频及深度调峰的能力，电堆储能装置投入利用率高，缩短投资回收期。附图说明图1是本专利技术所提供的含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统的整体结构示意图；附图中标注如下：1-省煤器，2-循环流化床锅炉，3-汽轮机，4-发电机，5-主变压器，6-电网母线，7-高压厂用电变压器，8-厂用电母线，9-电堆储能装置，10-紧急补水泵，11-主给水泵，12-除氧器，13-凝汽器，14-混合集箱，15-主给水管道，21-厂用电电气开关，22-储能电堆电气开关，23-紧急补水泵电气开关，31-第一调节阀，32-第二调节阀，33-紧急给水截止阀，34-主给水截止阀。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统，其特征在于，该流化床锅炉发电系统包括：锅炉给水部、热力发电部和电力应用部；/n所述电力应用部至少包括一电网母线和一厂用电母线，且所述厂用电母线电连接有电堆储能装置；/n所述锅炉给水部至少包括一主供给路和一紧急供给路，通过主供给路或紧急供给路为热力发电部供给锅炉给水；其中，当所述紧急供给路工作时，通过电堆储能装置作为动力电源；/n所述热力发电部分别与所述电网母线和厂用电母线电性相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统，其特征在于，该流化床锅炉发电系统包括：锅炉给水部、热力发电部和电力应用部；
所述电力应用部至少包括一电网母线和一厂用电母线，且所述厂用电母线电连接有电堆储能装置；
所述锅炉给水部至少包括一主供给路和一紧急供给路，通过主供给路或紧急供给路为热力发电部供给锅炉给水；其中，当所述紧急供给路工作时，通过电堆储能装置作为动力电源；
所述热力发电部分别与所述电网母线和厂用电母线电性相连。


2.根据权利要求1所述的含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统，其特征在于，所述锅炉给水部还包括除氧器和凝汽器，所述除氧器与主供给路连通，且除氧器和凝汽器均与紧急供给路连通。


3.根据权利要求2所述的含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统，其特征在于，所述主供给路包括：
连接至除氧器的主供给管；
设于该主供给管上的主给水泵和主给水截止阀。


4.根据权利要求2所述的含储能调频及紧急补水功能的流化床锅炉发电系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周旭，李维成，周棋，韦耿，巩李明，莫春鸿，聂立，鲁佳易，刘行磊，
申请(专利权)人：东方电气集团东方锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51