利用可再生能源弃电的绿电-煤电耦合发电系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用可再生能源弃电的绿电

【技术实现步骤摘要】
利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统及方法


[0001]本专利技术属于燃煤发电领域，特别涉及一种利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，风电和光伏等可再生能源装机容量不断增加，但风光资源的波动性、间歇性和随机性等特点致使其产生的电力无法被及时消纳，造成弃风弃光现象严重。尤其是在冬季，热电机组调峰能力受限导致大量风电光电不能上网，产生弃风弃光，浪费大量资源，如何提高可再生电力的消纳能力是亟待解决的难题。申请号为202110992618.0的中国专利公开了一种风力光伏发电辅助燃煤机组灵活性运行系统，虽然能够将不稳定运行时的风电和光伏发电用于加热熔盐，达到了弃风弃光电力消纳目的，但受熔盐工作温度限制，热电转化效率不高，有进一步提升的空间。

技术实现思路

[0003]为克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统及方法。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统，包括送风机、空气预热器、锅炉、磨煤机、一次风粉电加热器、二次风电加热器、电源、煤粉燃烧器、锅炉受热面和风力/光伏发电机组；
[0006]所述送风机进口与大气相连通，送风机出口与布置在锅炉上的空气预热器的进口连通，所述空气预热器内送风与来自锅炉受热面出口烟气进行热交换，所述空气预热器的一次风出口与磨煤机的一次风入口相连通，所述磨煤机的出口与一次风粉电加热器的入口相连通，所述一次风粉电加热器的出口与煤粉燃烧器的燃料入口相连通；所述空气预热器的二次风出口与二次风电加热器的入口相连通，所述二次风电加热器的出口与煤粉燃烧器的二次风入口相连通，所述煤粉燃烧器布置在锅炉上；所述一次风粉电加热器和二次风电加热器的电源均与风力/光伏发电系统相连。
[0007]进一步地，所述一次风粉电加热器和二次风电加热器所需电力由风力/光伏发电机组中弃电提供。
[0008]进一步地，所述一次风粉电加热器布置有单台或多台，且多台布置时串联或并联设置，所述一次风粉电加热器用于将一次风粉加热到接近一次风粉气流着火点。
[0009]进一步地，所述二次风电加热器布置有单台或多台，且多台布置时串联或并联设置，所述二次风电加热器用于将二次风加热到400℃以上。
[0010]进一步地，所述一次风粉电加热器和二次风电加热器可采用电阻加热方式，但不局限于此一种加热方式。
[0011]利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统的运行方法，包括以下步骤：
[0012]一次风和二次风经送风机送入空气预热器，与来自锅炉受热面出口烟气进行热交换；
[0013]经初步预热后一次风经空气预热器的一次风出口送入磨煤机用于干燥和运输煤粉，磨煤机出口的一次风粉送入一次风粉电加热器利用电加热元件将风力/光伏发电机组中难以消纳的可再生电能转化为一次风粉的热能，一次风粉气流加热到第一预设温度后经煤粉燃烧器燃料喷口高速喷入锅炉炉膛燃烧；
[0014]经初步预热后二次风经空气预热器的二次风出口送入二次风电加热器利用电加热元件将风力/光伏发电机组中难以消纳的可再生电能转化为二次风的热能，二次风加热到第二预设温度后经煤粉燃烧器二次风入口送入锅炉炉膛中参与燃烧。
[0015]进一步地，当风电/光伏处于发电高峰期，锅炉降负荷以实现更多的可再生电能并网，可再生能源弃电用作一次风粉电加热器和二次风电加热器的电力来源，实现可再生电能的消纳，同时一次风粉和二次风加热到高温状态将稳定锅炉低负荷下煤粉燃烧。
[0016]进一步地，当保持燃煤机组输出功率一定时，可再生能源弃电用作一次风粉电加热器和二次风电加热器的电力来源，通过调整锅炉燃料量达到与可再生电能相匹配。
[0017]进一步地，所述第一预设温度为接近一次风粉气流着火点。
[0018]进一步地，所述第二预设温度为400℃以上。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0020]本专利技术将可再生能源弃电作为一次风粉电加热器和二次风加热器的电力来源，可再生能源弃电以一次风粉和二次风热能的形式送入炉内，这部分热能经锅炉受热面传递给工质水以产生高温蒸汽，高温蒸汽推动汽轮机发电做功，在消纳可再生能源弃电的同时可实现其高效的电
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电转化。
[0021]进一步地，保持燃煤机组一定功率输出时，利用可再生能源弃电加热一次风粉和二次风，减少了锅炉燃料量并降低燃煤机组碳排放，可以达到节能减排的目的，本专利技术基于制粉系统的运行灵活性可快速适应可再生能源负荷变化。
[0022]进一步地，将一次风粉加热到接近着火点，二次风加热到400℃以上能够强化炉内燃烧过程。当机组低负荷运行时，在大幅提高锅炉低负荷稳燃性能的同时可以减少甚至避免锅炉低负荷运行时燃油的使用，提高锅炉低负荷运行的经济性并减少燃油带来的额外碳排放。
附图说明
[0023]说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0024]图1是本专利技术的利用可再生能源弃电的绿电
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煤电深度耦合发电系统示意图。
[0025]其中，1
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送风机；2
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空气预热器；3
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锅炉；4
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磨煤机；5
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一次风粉电加热器；6
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二次风电加热器；7
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电源；8
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煤粉燃烧器；9
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锅炉受热面；10
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风力/光伏发电机组。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，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，所描述的实施例仅仅是
本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0027]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0028]下面结合附图对本专利技术实施例做详细描述：
[0029]如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统，其特征在于，包括送风机(1)、空气预热器(2)、锅炉(3)、磨煤机(4)、一次风粉电加热器(5)、二次风电加热器(6)、电源(7)、煤粉燃烧器(8)、锅炉受热面(9)和风力/光伏发电系统(10)；所述送风机(1)进口与大气相连通，送风机(1)出口与布置在锅炉(3)上的空气预热器(2)的进口连通，所述空气预热器(2)内送风与来自锅炉受热面(9)出口烟气进行热交换，所述空气预热器(2)的一次风出口与磨煤机(4)的一次风入口相连通，所述磨煤机(4)的出口与一次风粉电加热器(5)的入口相连通，所述一次风粉电加热器(5)的出口与煤粉燃烧器(8)的燃料入口相连通；所述空气预热器(2)的二次风出口与二次风电加热器(6)的入口相连通，所述二次风电加热器(6)的出口与煤粉燃烧器(8)的二次风入口相连通，所述煤粉燃烧器(8)布置在锅炉(3)上；所述一次风粉电加热器(5)和二次风电加热器(6)的电源(7)均与风力/光伏发电系统(10)相连。2.根据权利要求1所述的利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统，其特征在于，所述一次风粉电加热器(5)和二次风电加热器(6)所需电力由风力/光伏发电系统(10)中弃电提供。3.根据权利要求1所述的利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统，其特征在于，所述一次风粉电加热器(5)布置有单台或多台，且多台布置时串联或并联设置，所述一次风粉电加热器(5)用于将一次风粉加热到接近一次风粉气流着火点。4.根据权利要求1所述的利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统，其特征在于，所述二次风电加热器(6)布置有单台或多台，且多台布置时串联或并联设置，所述二次风电加热器(6)用于将二次风加热到400℃以上。5.根据权利要求1所述的利用可再生能源弃电的绿电
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煤电耦合发电系统，其特征在于，所述一次风粉电加热器(5)和二次风电加热器(6)采用电阻加...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘银河，林啸龙，宋虎潮，边浩，沈孟飞，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：