一种提高火电机组机炉解耦能力的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种提高火电机组机炉解耦能力的系统及方法，其系统包括火力发电机组热力系统

【技术实现步骤摘要】
一种提高火电机组机炉解耦能力的系统及方法


[0001]本专利技术属于火力发电
，具体涉及一种提高火电机组机炉解耦能力的系统及方法
。

技术介绍

[0002]随着风光发电成本的不断降低，可再生能源在未来大有迅猛发展的态势
。
然而，受天气和气候条件的制约，风电
、
太阳能光热
、
光伏等发电方式普遍具有间歇性和波动性
。
为了弥补因可再生能源并入导致的电网稳定性的降低，火电机组需承担更重的调峰和快速变负荷任务
。
现有火电机组运行灵活性受制于锅炉和汽轮机间的刚性联系的机炉耦合关系，汽轮机具有较好的负荷调节能力，但受锅炉最低稳燃负荷的限制，不能进一步降机组低负荷率，限制了机组的调峰能力
。
本专利技术通过汽轮机旁路联合熔盐储热实现机炉解耦，当要求机组深度调峰时，锅炉保持在最低稳燃负荷以上运行，汽轮机以最小稳定负荷运行，锅炉多余的蒸汽热量储存在熔盐储热系统；当要求机组顶峰和快速升负荷时，熔盐储热系统储存的热量快速释放给汽轮机进汽系统，提高机组快速升负荷速率
。
[0003]所以亟需一种提高火电机组机炉解耦能力的系统及方法能够提高机组运行灵活性
、
深度调峰能力和快速升负荷能力，响应电网调峰和顶峰需求
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种提高火电机组机炉解耦能力的系统及方法，该系统利用汽轮机旁路联合熔盐进行储热，实现机炉解耦，适用于火电机组深度调峰和快速升负荷
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种提高火电机组机炉解耦能力的系统，包括火力发电机组热力系统
、
汽轮机高压旁路系统和熔盐储热系统；
[0007]所述火力发电机组热力系统包括锅炉
、
汽轮机高压缸
、
汽轮机中压缸
、
汽轮机低压缸
、
发电机
、2
级高压加热器，汽轮机高压缸
、
汽轮机中压缸和汽轮机低压缸共同驱动发电机发电；
[0008]可打开或关闭的汽轮机高压旁路系统包括汽轮机高压旁路减温减压器；
[0009]所述汽轮机高压缸的排汽口分别连接锅炉的再热蒸汽进口
、
汽轮机中压缸的进汽口
、2
级高压加热器的蒸汽进口，级高压加热器的蒸汽输送回锅炉的主蒸汽进口；使汽轮机高压缸的排汽先进入锅炉的再热蒸汽进口，锅炉的再热蒸汽出口进入汽轮机中压缸的进汽口；同时，汽轮机高压缸的排汽部分进入2级高压加热器；
[0010]锅炉的主蒸汽出口并联汽轮机高压缸的进汽口
、
汽轮机高压旁路减温减压器的蒸汽进口；汽轮机高压旁路减温减压器的蒸汽出口连至用来连接汽轮机高压缸的排汽口和锅炉的再热蒸汽进口的管道上；
[0011]所述熔盐储热系统包括低温熔盐罐
、
高温熔盐罐
、
储热子系统和放热子系统和再
热蒸汽冷凝器；
[0012]所述储热子系统包括低温熔盐泵
、
熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器
、
熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器
、
熔盐电加热器；
[0013]所述低温熔盐罐的熔盐出口通过低温熔盐泵与熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器的熔盐进口连接；熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器的熔盐出口通过管道与熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器的熔盐进口连接；熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器的熔盐出口通过熔盐电加热器与高温熔盐罐的熔盐进口连接；
[0014]所述放热子系统包括高温熔盐泵
、
熔盐
‑
蒸汽过热器
、
熔盐
‑
蒸汽再热器
、
熔盐
‑
蒸汽发生器和熔盐
‑
给水预热器；
[0015]高温熔盐罐的熔盐出口通过高温熔盐泵与熔盐
‑
蒸汽过热器的熔盐进口和熔盐
‑
蒸汽再热器的熔盐进口均连接；熔盐
‑
蒸汽过热器的熔盐出口和熔盐
‑
蒸汽再热器的熔盐出口均通过管道与熔盐
‑
蒸汽发生器的熔盐进口连接；熔盐
‑
蒸汽发生器的熔盐出口通过管道与熔盐
‑
给水预热器的熔盐进口连接；熔盐
‑
给水预热器的熔盐出口通过管道与低温熔盐罐的熔盐进口连接；
[0016]锅炉的再热蒸汽出口通过管道与汽轮机中压缸的进汽口
、
熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器的蒸汽进口和熔盐
‑
蒸汽再热器的蒸汽出口均连接；存储所述火力发电机组热力系统的热量时，所述汽轮机高压旁路系统和储热子系统打开，经过锅炉的再热蒸汽出口的蒸汽一部分流入汽轮机中压缸，另一部分蒸汽流入熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器；熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器蒸汽出口的一部分蒸汽通过进入汽轮机低压缸做功发电；另一部分蒸汽通过管道依次进入熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器
、
再热蒸汽冷凝器分别加热熔盐和凝结水；所述低温熔盐罐内的熔盐通过储热子系统加热后被存入高温熔盐罐；
[0017]汽轮机中压缸的排汽口通过管道与汽轮机低压缸的进汽口和熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器的蒸汽出口分别连接；
[0018]熔盐
‑
给水预热器的给水出口通过管道与熔盐
‑
蒸汽发生器的给水进口连接；熔盐
‑
蒸汽发生器的蒸汽出口通过管道与熔盐
‑
蒸汽过热器的蒸汽进口连接；熔盐
‑
蒸汽过热器的蒸汽出口通过管道与汽轮机高压缸的进汽口和锅炉的主蒸汽出口均连接；熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器的蒸汽出口通过管道与汽轮机低压缸的进汽口
、
汽轮机中压缸的排汽口和熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器的蒸汽进口均连接；熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器的蒸汽出口通过管道与再热蒸汽冷凝器的蒸汽进口连接；
[0019]当火电机组参与电网顶峰需要增加发电出力时，存入高温熔盐罐内的熔盐经过高温熔盐泵通过并联的熔盐
‑
蒸汽再热器和熔盐
‑
蒸汽过热器后，依次经过熔盐
‑
蒸汽发生器
、
熔盐
‑
给水预热器后存入低温熔盐罐；同时给水泵出口的部分高压给水依次经过熔盐
‑
给水预热器
、
熔盐
‑
蒸汽发生器
、
熔盐
‑
蒸汽过热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提高火电机组机炉解耦能力的系统，其特征在于，包括火力发电机组热力系统
、
汽轮机高压旁路系统和熔盐储热系统；所述火力发电机组热力系统包括锅炉
(1)、
汽轮机高压缸
(2.1)、
汽轮机中压缸
(2.2)、
汽轮机低压缸
(2.3)、
发电机
(3)
，汽轮机高压缸
(2.1)、
汽轮机中压缸
(2.2)
和汽轮机低压缸
(2.3)
共同驱动发电机
(3)
发电；可打开或关闭的汽轮机高压旁路系统包括汽轮机高压旁路减温减压器
(10)
；所述汽轮机高压缸
(2.1)
的排汽口连接锅炉
(1)
的再热蒸汽进口，使汽轮机高压缸
(2.1)
的排汽先进入锅炉
(1)
的再热蒸汽进口，锅炉
(1)
的再热蒸汽出口连接汽轮机中压缸
(2.2)
的进汽口；锅炉
(1)
的主蒸汽出口并联汽轮机高压缸
(2.1)
的进汽口
、
汽轮机高压旁路减温减压器
(10)
的蒸汽进口；汽轮机高压旁路减温减压器
(10)
的蒸汽出口连至用来连接汽轮机高压缸
(2.1)
的排汽口和锅炉
(1)
的再热蒸汽进口的管道上；所述熔盐储热系统包括低温熔盐罐
(11)、
高温熔盐罐
(16)、
储热子系统和放热子系统和再热蒸汽冷凝器
(22)
；所述储热子系统包括低温熔盐泵
(12)、
熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器
(13)、
熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器
(14)、
熔盐电加热器
(15)
；所述低温熔盐罐
(11)
的熔盐出口通过低温熔盐泵
(12)
与熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器
(13)
的熔盐进口连接；熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器
(13)
的熔盐出口通过管道与熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器
(14)
的熔盐进口连接；熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器
(14)
的熔盐出口通过熔盐电加热器
(15)
与高温熔盐罐
(16)
的熔盐进口连接；所述放热子系统包括高温熔盐泵
(17)、
熔盐
‑
蒸汽过热器
(18)、
熔盐
‑
蒸汽再热器
(19)、
熔盐
‑
蒸汽发生器
(20)
和熔盐
‑
给水预热器
(21)
；高温熔盐罐
(16)
的熔盐出口通过高温熔盐泵
(17)
与熔盐
‑
蒸汽过热器
(18)
的熔盐进口和熔盐
‑
蒸汽再热器
(19)
的熔盐进口均连接；熔盐
‑
蒸汽过热器
(18)
的熔盐出口和熔盐
‑
蒸汽再热器
(19)
的熔盐出口均通过管道与熔盐
‑
蒸汽发生器
(20)
的熔盐进口连接；熔盐
‑
蒸汽发生器
(20)
的熔盐出口通过管道与熔盐
‑
给水预热器
(21)
的熔盐进口连接；熔盐
‑
给水预热器
(21)
的熔盐出口通过管道与低温熔盐罐
(11)
的熔盐进口连接；锅炉
(1)
的再热蒸汽出口通过管道与汽轮机中压缸
(2.2)
的进汽口
、
熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器
(14)
的蒸汽进口和熔盐
‑
蒸汽再热器
(19)
的蒸汽出口均连接；存储所述火力发电机组热力系统的热量时，所述汽轮机高压旁路系统和储热子系统打开，经过锅炉
(1)
的再热蒸汽出口的蒸汽一部分流入汽轮机中压缸
(2.2)
，另一部分蒸汽流入熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器
(14)
；熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器
(14)
蒸汽出口的一部分蒸汽进入汽轮机低压缸
(2.3)
做功发电；另一部分蒸汽通过管道依次进入熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器
(13)、
再热蒸汽冷凝器
(22)
分别加热熔盐和凝结水；所述低温熔盐罐
(11)
内的熔盐通过储热子系统加热后被存入高温熔盐罐
(16)
；汽轮机中压缸
(2.2)
的排汽口通过管道与汽轮机低压缸
(2.3)
的进汽口和熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器
(14)
的蒸汽出口均连接；熔盐
‑
给水预热器
(21)
的给水出口通过管道与熔盐
‑
蒸汽发生器
(20)
的给水进口连接；熔盐
‑
蒸汽发生器
(20)
的蒸汽出口通过管道与熔盐
‑
蒸汽过热器
(18)
的蒸汽进口连接；熔
盐
‑
蒸汽过热器
(18)
的蒸汽出口通过管道与汽轮机高压缸
(2.1)
的进汽口和锅炉
(1)
的主蒸汽出口分别连接；熔盐
‑
高温再热蒸汽冷却器
(14)
的蒸汽出口通过管道与汽轮机低压缸
(2.3)
的进汽口
、
汽轮机中压缸
(2.2)
的排汽口和熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器
(13)
的蒸汽进口均连接；熔盐
‑
低温再热蒸汽冷却器
(13)
的蒸汽出口通过管道与再热蒸汽冷凝器
(22)
的蒸汽进口连接；当需要增加发电出力时，存入高温熔盐罐
(16)
内的熔盐经过高温熔盐泵
(17)
通过并联的熔盐
‑
蒸汽再热器
(19)
和熔盐
‑
蒸汽过热器
(18)
后，依次经过熔盐
‑
蒸汽发生器
(20)、
熔盐
‑
给水预热器
(21)
后存入低温熔盐罐
(11)
；同时给水泵
(8)
出口的部分高压给水依次经过熔盐
‑
给水预热器
(21)、
熔盐
‑
蒸汽发生器
(20)、
熔盐
‑
蒸汽过热器
(18)
加热为新蒸汽并被输入至用来连接锅炉
(1)
的主蒸汽出口和汽轮机高压缸
(2.1)
的进汽口的管道上，汽轮机高压缸
(2.1)
被输入新蒸汽；同时，汽轮机高压缸
(2.1)
的排汽口与熔盐
‑
蒸汽再热器
(19)
的蒸汽进口连通，熔盐
‑
蒸汽再热器
(19)
的蒸汽出口连至用来连接锅炉
(1)
的再热蒸汽出口与汽轮机中压缸
(2.2)
的进汽口的管道上，使汽轮机高压缸
(2.1)
的排汽口的部分再热冷蒸汽经熔盐
‑
蒸汽再热器
(19)
加热为再热热蒸汽后进入汽轮机中压缸
(2.2)
做功发电
。2.
根据权利要求1所述的一种提高火电机组机炉解耦能力的系统，其特征在于，所述火力发电机组热力系统还包括凝汽器
(4)、
凝结水泵
(5)、4
级低压加热器
(6.4)、3
级低压加热器
(6.3)、2
级低压加热器
(6.2)、1
级低压加热器
(6.1)、
除氧器
(7)、
所述给水泵
(8)、3
级高压加热器
(9.3)、2
级高压加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：任延财，赵岩，冉茂欣，马士峰，张越，王纪元，范琳，张万吉，
申请(专利权)人：中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：