本實(shí)用新型屬于供熱火電廠蓄熱調(diào)峰技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于火電廠調(diào)峰蓄熱的蓄熱系統(tǒng)，尤其適用于進(jìn)行供熱及電網(wǎng)調(diào)峰的火電廠。

背景技術(shù)：

目前，我國政策逐漸重視新能源的推廣，降低火電機(jī)組的比例。截止2012年底，我國已有44.8GW的風(fēng)電裝機(jī)容量。但是風(fēng)電具有很強(qiáng)的隨機(jī)性、間歇性、不可控性及反調(diào)峰特性，這就逐漸增大了火電機(jī)組進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰的難度。為了能有效的消納新能源資源，國家逐漸加大了火電機(jī)組調(diào)峰的政策性要求，如國家能源局東北監(jiān)管局關(guān)于印發(fā)《東北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)監(jiān)管辦法(試行)》及其補(bǔ)充規(guī)定要求既要提升清潔能源消納空間，又要保證居民供熱質(zhì)量。同時(shí)規(guī)定了“階梯式”補(bǔ)償機(jī)制，根據(jù)調(diào)峰率分三檔補(bǔ)償價(jià)格，即第一檔：48％<火電廠調(diào)峰率≤55％，補(bǔ)償價(jià)為0.4元/kWh；第二檔：55％<火電廠調(diào)峰率≤60％，補(bǔ)償價(jià)為0.4～0.6元/kWh；第三檔：火電廠調(diào)峰率>60％，補(bǔ)償價(jià)為0.6～0.8元/kWh。

由此可見，國家政策正逐步加大對(duì)火電機(jī)組調(diào)峰能力的補(bǔ)償力度；同時(shí)要求火電機(jī)組在進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰之時(shí)，一定要保證居民的供熱質(zhì)量，這就進(jìn)一步加大了火電機(jī)組調(diào)峰的難度。因此，如何有效的進(jìn)行火電機(jī)組電力調(diào)峰，而又不影響居民供熱質(zhì)量，對(duì)火電廠來說，起到至關(guān)重要的作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述情況，本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提出了一種設(shè)計(jì)合理，性能可靠，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)組電力調(diào)峰的用于火電廠調(diào)峰蓄熱的蓄熱系統(tǒng)。

本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：該種用于火電廠調(diào)峰蓄熱的蓄熱系統(tǒng)及運(yùn)行方法，它包括：鍋爐、汽輪機(jī)、供熱管道、蓄熱裝置和熱用戶，所述蓄熱裝置與供熱管道連接，所述蓄熱裝置為直接蓄熱裝置或間接蓄熱裝置，所述蓄熱裝置的蓄熱介質(zhì)為水、蒸汽、導(dǎo)熱油或相變蓄熱材料，所述熱用戶為工業(yè)用戶或居民采暖用戶。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的蓄熱裝置為直接蓄熱裝置或間接蓄熱裝置，直接 蓄熱裝置則是蓄熱裝置直接與供熱管道連接，從而進(jìn)行蓄放熱；間接蓄熱裝置則是利用間接換熱設(shè)備借助介質(zhì)水、蒸汽、導(dǎo)熱油或相變蓄熱材料進(jìn)行蓄放熱。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的蓄熱裝置的蓄熱介質(zhì)為水、蒸汽、導(dǎo)熱油或相變蓄熱材料。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的熱用戶為工業(yè)用戶或居民采暖用戶。

本實(shí)用新型所述的一種用于火電廠調(diào)峰蓄熱的蓄熱系統(tǒng)及運(yùn)行方法，運(yùn)行方法如下：

所述鍋爐存在最小穩(wěn)燃負(fù)荷A_min，對(duì)應(yīng)汽輪機(jī)的臨界最小輸出電負(fù)荷P_{min，臨界}、臨界最大抽汽負(fù)荷W_{max，臨界}和臨界最大輸出電負(fù)荷P_max，臨界、臨界最小抽汽負(fù)荷W_{min，臨界}。所述熱用戶所需熱負(fù)荷Q，所述汽輪機(jī)的抽汽負(fù)荷W_j，蓄熱裝置的蓄放熱量M，電網(wǎng)要求的電負(fù)荷R。當(dāng)火電廠參與電網(wǎng)調(diào)峰時(shí)，在鍋爐處于最小穩(wěn)燃負(fù)荷A_min情況下，火電廠是進(jìn)行深度調(diào)峰。火電廠所能達(dá)到的最大調(diào)峰潛力為R＝P_{min，臨界}，此時(shí)，若W_{max，臨界}>Q，則可利用蓄熱裝置進(jìn)行蓄熱；若W_{max，臨界}<Q，則可利用蓄熱裝置進(jìn)行放熱。當(dāng)火電廠參與調(diào)峰時(shí)電網(wǎng)需求電負(fù)荷只需滿足R≤P_max，臨界，此時(shí)，若W_{min，臨界}<Q<W_max，臨界，一是只需利用通過調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的抽汽量，使得抽汽負(fù)荷W_j滿足熱用戶熱負(fù)荷Q的需求；二是根據(jù)蓄熱裝置的蓄放熱需求，增大或減少抽汽負(fù)荷W_j時(shí)，可對(duì)蓄熱裝置進(jìn)行蓄放熱。

當(dāng)電網(wǎng)要求的電負(fù)荷R>P_{min，臨界}時(shí)，所述鍋爐此時(shí)的蒸汽蒸發(fā)量假定為A_j，對(duì)應(yīng)汽輪機(jī)的最大輸出電負(fù)荷P_j，max、最小抽汽負(fù)荷W_j，min和最小輸出電負(fù)荷P_j，min、最大抽汽負(fù)荷W_j，max。若W_j，max>Q>W_j，min，一是只需利用通過調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的抽汽量，使得抽汽負(fù)荷W_j滿足熱用戶熱負(fù)荷Q的需求，二是根據(jù)蓄熱裝置的蓄放熱需求，增大抽汽負(fù)荷W_j時(shí)，可對(duì)蓄熱裝置進(jìn)行蓄熱，減少抽汽負(fù)荷W_j時(shí)，可對(duì)蓄熱裝置進(jìn)行放熱，三是調(diào)節(jié)鍋爐的蒸汽蒸發(fā)量，同時(shí)通過蓄熱裝置的蓄放熱與調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的抽汽量，從而調(diào)節(jié)對(duì)外熱負(fù)荷和電負(fù)荷；若Q<W_j，min，則利用蓄熱裝置進(jìn)行蓄熱；若W_j，max<Q，一是利用蓄熱裝置進(jìn)行放熱，二是增加鍋爐的蒸汽蒸發(fā)量，同時(shí)通過蓄熱裝置的蓄放熱與調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的抽汽量，從而調(diào)節(jié)對(duì)外熱負(fù)荷和電負(fù)荷。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述的蓄熱裝置尺寸的設(shè)計(jì)原則是：蓄熱裝置的最大蓄放熱量為M_max，根據(jù)每天的熱負(fù)荷波動(dòng)曲線圖繪制出臨界線，熱負(fù)荷的峰值面積負(fù)荷為W_g，熱負(fù)荷的谷值面積負(fù)荷為W_d，其中W_g＝W_d；選取熱負(fù)荷波動(dòng)最大 的一天為設(shè)計(jì)參考，也就是當(dāng)天熱負(fù)荷的峰值和谷值為最大值W_g，max、W_d，max，可得，M_max≥W_g，max＝W_d，max。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所述的的臨界最大抽汽負(fù)荷和臨界最小抽汽負(fù)荷是指鍋爐在最小穩(wěn)燃負(fù)荷下，對(duì)應(yīng)汽輪機(jī)最大抽汽量和最小抽汽量分別所能對(duì)外供熱的負(fù)荷。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：

(1)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，基于蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)，合理設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)火電廠滿足電網(wǎng)的電力調(diào)峰要求。

(2)運(yùn)用了本實(shí)用新型之后，可以實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組同時(shí)滿足供熱和發(fā)電的需求，具有較高的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中用于火電廠調(diào)峰蓄熱的蓄熱系統(tǒng)及運(yùn)行方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號(hào)說明：1、鍋爐；2、汽輪機(jī)；3、供熱管道；4、蓄熱裝置；5、熱用戶

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例：

參見圖1，該實(shí)施例涉及的蓄熱系統(tǒng)包括鍋爐1、汽輪機(jī)2、供熱管道3、蓄熱裝置4和熱用戶5，蓄熱裝置4與供熱管道4連接，蓄熱裝置4為直接蓄熱裝置或間接蓄熱裝置，當(dāng)蓄熱裝置為間接蓄熱裝置時(shí)，蓄熱裝置4的蓄熱介質(zhì)為水、蒸汽、導(dǎo)熱油或相變蓄熱材料，直接蓄熱裝置則是蓄熱裝置(4)直接與供熱管道3連接，從而進(jìn)行蓄放熱；間接蓄熱裝置則是利用間接換熱設(shè)備借助介質(zhì)水、蒸汽、導(dǎo)熱油或相變蓄熱材料進(jìn)行蓄放熱。熱用戶5為工業(yè)用戶或居民采暖用戶。

該實(shí)施例涉及蓄熱裝置4尺寸的設(shè)計(jì)原則是：蓄熱裝置4的最大蓄放熱量為 M_max，根據(jù)每天的熱負(fù)荷波動(dòng)曲線圖繪制出臨界線，熱負(fù)荷的峰值面積負(fù)荷為W_g，熱負(fù)荷的谷值面積負(fù)荷為W_d，其中W_g＝W_d；選取熱負(fù)荷波動(dòng)最大的一天為設(shè)計(jì)參考，也就是當(dāng)天熱負(fù)荷的峰值和谷值為最大值W_g，max、W_d，max，可得，M_max≥W_g，max＝W_d，max。

該實(shí)施例涉及的運(yùn)行方法如下：

鍋爐1存在最小穩(wěn)燃負(fù)荷A_min，對(duì)應(yīng)汽輪機(jī)2的臨界最小輸出電負(fù)荷P_{min，臨界}、臨界最大抽汽負(fù)荷W_{max，臨界}和臨界最大輸出電負(fù)荷P_{max，臨界}、臨界最小抽汽負(fù)荷W_{min，臨界}。所述熱用戶5所需熱負(fù)荷Q，所述汽輪機(jī)2的抽汽負(fù)荷W_j，蓄熱裝置4的蓄放熱量M，電網(wǎng)要求的電負(fù)荷R。當(dāng)火電廠參與電網(wǎng)調(diào)峰時(shí)，在鍋爐(1)處于最小穩(wěn)燃負(fù)荷A_min情況下，火電廠是進(jìn)行深度調(diào)峰。火電廠所能達(dá)到的最大調(diào)峰潛力為R＝P_{min，臨界}，此時(shí)，若W_{max，臨界}>Q，則可利用蓄熱裝置4進(jìn)行蓄熱；若W_{max，臨界}<Q，則可利用蓄熱裝置4進(jìn)行放熱。當(dāng)火電廠參與調(diào)峰時(shí)電網(wǎng)需求電負(fù)荷只需滿足R≤P_{max，臨界}，此時(shí)，若W_{min，臨界}<Q<W_{max，臨界}，一是只需利用通過調(diào)節(jié)汽輪機(jī)2的抽汽量，使得抽汽負(fù)荷W_j滿足熱用戶5熱負(fù)荷Q的需求；二是根據(jù)蓄熱裝置4的蓄放熱需求，增大或減少抽汽負(fù)荷W_j時(shí)，可對(duì)蓄熱裝置4進(jìn)行蓄放熱。

當(dāng)電網(wǎng)要求的電負(fù)荷R>P_{min，臨界}時(shí)，鍋爐1此時(shí)的蒸汽蒸發(fā)量假定為A_j，對(duì)應(yīng)汽輪機(jī)2的最大輸出電負(fù)荷P_j，max、最小抽汽負(fù)荷W_j，min和最小輸出電負(fù)荷P_j，min、最大抽汽負(fù)荷W_j，max。若W_j，max>Q>W_j，min，一是只需利用通過調(diào)節(jié)汽輪機(jī)2的抽汽量，使得抽汽負(fù)荷W_j滿足熱用戶5熱負(fù)荷Q的需求，二是根據(jù)蓄熱裝置4的蓄放熱需求，增大抽汽負(fù)荷W_j時(shí)，可對(duì)蓄熱裝置4進(jìn)行蓄熱，減少抽汽負(fù)荷W_j時(shí)，可對(duì)蓄熱裝置4進(jìn)行放熱，三是調(diào)節(jié)鍋爐1的蒸汽蒸發(fā)量，同時(shí)通過蓄熱裝置4的蓄放熱與調(diào)節(jié)汽輪機(jī)2的抽汽量，從而調(diào)節(jié)對(duì)外熱負(fù)荷和電負(fù)荷；若Q<W_j，min，則利用蓄熱裝置4進(jìn)行蓄熱；若W_j，max<Q，一是利用蓄熱裝置4進(jìn)行放熱，二是增加鍋爐1的蒸汽蒸發(fā)量，同時(shí)通過蓄熱裝置4的蓄放熱與調(diào)節(jié)汽輪機(jī)2的抽汽量，從而調(diào)節(jié)對(duì)外熱負(fù)荷和電負(fù)荷。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實(shí)用新型專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采 用類似的方式替代，只要不偏離本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。