本發(fā)明涉及一種熱電解耦系統(tǒng)，具體涉及一種提高熱電廠能量利用品質(zhì)的熱電解耦系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃煤火力發(fā)電現(xiàn)在及未來的相當(dāng)長的一段時間內(nèi)都將是我國能源系統(tǒng)的重要組成部分。但隨著全社會用電需求增速放緩以及可再生能源的大規(guī)模發(fā)展，火電利用小時數(shù)將會逐年下降，為此提升火電機(jī)組運(yùn)行靈活性，大規(guī)模參與電網(wǎng)深度調(diào)峰將是大勢所趨。在我國“三北”地區(qū)，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組比重大，水電、純凝機(jī)組等可調(diào)峰電源稀缺，調(diào)峰困難已經(jīng)成為電網(wǎng)運(yùn)行中最為突出的問題。傳統(tǒng)燃煤熱電機(jī)組按“以熱定電”方式運(yùn)行，調(diào)峰能力僅為10％左右，參與調(diào)峰能力不足，影響風(fēng)電等新能源的消納。上述情況導(dǎo)致了電網(wǎng)調(diào)峰困難，使得電網(wǎng)低谷電力平衡異常困難，增加了電網(wǎng)安全運(yùn)行風(fēng)險；電網(wǎng)消納風(fēng)電等新能源的能力嚴(yán)重不足，棄風(fēng)問題十分突出，不利于地區(qū)節(jié)能減排和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級；電網(wǎng)調(diào)峰與火電機(jī)組供熱之間矛盾突出，影響居民冬季供暖安全，存在引發(fā)民生問題的風(fēng)險，因此熱電機(jī)組實(shí)現(xiàn)熱力生產(chǎn)與電力生產(chǎn)的解耦勢在必行，因此急需設(shè)計(jì)出一種系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電力生產(chǎn)與熱力生產(chǎn)的解耦運(yùn)行，并且能夠顯著提升熱電機(jī)組的供熱調(diào)峰能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種提高熱電廠能量利用品質(zhì)的熱電解耦系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電力生產(chǎn)與熱力生產(chǎn)的解耦運(yùn)行，顯著提升熱電機(jī)組的供熱調(diào)峰能力。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的提高熱電廠能量利用品質(zhì)的熱電解耦系統(tǒng)包括鍋爐、高壓缸、一級旁路調(diào)節(jié)閥、第一附加高壓加熱器、中壓缸、第二附加高壓加熱器、二級旁路調(diào)節(jié)閥、熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)、低壓缸及給水調(diào)節(jié)閥；

鍋爐的主蒸汽出口與高壓缸的入口及一級旁路調(diào)節(jié)閥的入口相連通，一級旁路調(diào)節(jié)閥的出口與第一附加高壓加熱器的放熱側(cè)入口相連通，高壓缸的出口及第一附加高壓加熱器的放熱側(cè)出口通過管道并管后與鍋爐的再熱側(cè)入口相連通，鍋爐的再熱側(cè)出口與中壓缸的入口及第二附加高壓加熱器的放熱側(cè)入口相連通，第二附加高壓加熱器的放熱側(cè)出口通過二級旁路調(diào)節(jié)閥與熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)相連通，中壓缸的出口與熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)及低壓缸的入口相連通，低壓缸的出口與給水調(diào)節(jié)閥的入口、第一附加高壓加熱器的吸熱側(cè)入口及第二附加高壓加熱器的吸熱側(cè)入口相連通，第一附加高壓加熱器的吸熱側(cè)出口、第二附加高壓加熱器的吸熱側(cè)出口及給水調(diào)節(jié)閥的出口通過管道并管后與鍋爐的入口相連通。

熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)包括熱網(wǎng)循環(huán)水輸入管道、熱網(wǎng)循環(huán)水輸出管道、循環(huán)水調(diào)節(jié)閥、循環(huán)水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥、可調(diào)式熱網(wǎng)加熱器及熱網(wǎng)加熱器；熱網(wǎng)循環(huán)水輸入管道與循環(huán)水調(diào)節(jié)閥的入口及循環(huán)水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥的入口相連通，循環(huán)水調(diào)節(jié)閥的出口經(jīng)可調(diào)式熱網(wǎng)加熱器的吸熱側(cè)與熱網(wǎng)循環(huán)水輸出管道，循環(huán)水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥的出口經(jīng)熱網(wǎng)加熱器的吸熱側(cè)與熱網(wǎng)循環(huán)水輸出管道相連通；

中壓缸的出口與熱網(wǎng)加熱器的放熱側(cè)相連通，二級旁路調(diào)節(jié)閥與可調(diào)式熱網(wǎng)加熱器的放熱側(cè)相連通。

低壓缸的出口經(jīng)低壓加熱器、除氧器及高壓加熱器后分為兩路，其中一路與給水調(diào)節(jié)閥的入口相連通，另一路與第一附加高壓加熱器的吸熱側(cè)入口及第二附加高壓加熱器的吸熱側(cè)入口相連通。

中壓缸的出口分為兩路，其中一路與熱網(wǎng)加熱器的放熱側(cè)相連通，另一路經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥與低壓缸的入口相連通。

鍋爐的再熱側(cè)出口與第二調(diào)節(jié)閥的入口及中壓缸的入口相連通，第二調(diào)節(jié)閥的出口與第一附加高壓加熱器的放熱側(cè)入口相連通。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的提高熱電廠能量利用品質(zhì)的熱電解耦系統(tǒng)在具體操作時，當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度要求電功率降低時，則開啟一級旁路調(diào)節(jié)閥及二級旁路調(diào)節(jié)閥，鍋爐輸出的主蒸汽進(jìn)入第二附加高壓加熱器及高壓缸中，通過進(jìn)入到第二附加高壓加熱器中的蒸汽加熱鍋爐的最終給水，鍋爐再熱側(cè)輸出的再熱蒸汽進(jìn)入到中壓缸及第一附加高壓加熱器中，通過進(jìn)入到第一附加高壓加熱器中的再熱蒸汽加熱鍋爐的最終給水，第二附加高壓加熱器放熱側(cè)輸出的蒸汽經(jīng)二級旁路調(diào)節(jié)閥進(jìn)入到熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)中加熱熱網(wǎng)循環(huán)水，從而避免工質(zhì)直接減溫降壓而導(dǎo)致品質(zhì)損失；當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度要求電功率升高時，則逐漸降低一級旁路調(diào)節(jié)閥及二級旁路調(diào)節(jié)閥的開度，增加高壓缸及中壓缸的進(jìn)汽量，提升系統(tǒng)的電功率，同時增加中壓缸與熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)之間的蒸汽量，從而顯著提升熱電機(jī)組的供熱調(diào)峰能力，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)與熱力生產(chǎn)的解耦運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為可調(diào)式熱網(wǎng)加熱器、2為熱網(wǎng)加熱器、3為循環(huán)水調(diào)節(jié)閥、4為循環(huán)水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥、51為第一附加高壓加熱器、52為第二附加高壓加熱器、6為給水調(diào)節(jié)閥、7為一級旁路調(diào)節(jié)閥、8為二級旁路調(diào)節(jié)閥、9為第二調(diào)節(jié)閥、10為第一調(diào)節(jié)閥、11為低壓加熱器、12為除氧器、13為高壓加熱器、14為鍋爐。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1，本發(fā)明所述的提高熱電廠能量利用品質(zhì)的熱電解耦系統(tǒng)包括鍋爐14、高壓缸hp、一級旁路調(diào)節(jié)閥7、第一附加高壓加熱器51、中壓缸ip、第二附加高壓加熱器52、二級旁路調(diào)節(jié)閥8、熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)、低壓缸lp及給水調(diào)節(jié)閥6；鍋爐14的主蒸汽出口與高壓缸hp的入口及一級旁路調(diào)節(jié)閥7的入口相連通，一級旁路調(diào)節(jié)閥7的出口與第一附加高壓加熱器51的放熱側(cè)入口相連通，高壓缸hp的出口及第一附加高壓加熱器51的放熱側(cè)出口通過管道并管后與鍋爐14的再熱側(cè)入口相連通，鍋爐14的再熱側(cè)出口與中壓缸ip的入口及第二附加高壓加熱器52的放熱側(cè)入口相連通，第二附加高壓加熱器52的放熱側(cè)出口通過二級旁路調(diào)節(jié)閥8與熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)相連通，中壓缸ip的出口與熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)及低壓缸lp的入口相連通，低壓缸lp的出口與給水調(diào)節(jié)閥6的入口、第一附加高壓加熱器51的吸熱側(cè)入口及第二附加高壓加熱器52的吸熱側(cè)入口相連通，第一附加高壓加熱器51的吸熱側(cè)出口、第二附加高壓加熱器52的吸熱側(cè)出口及給水調(diào)節(jié)閥6的出口通過管道并管后與鍋爐14的入口相連通。

熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)包括熱網(wǎng)循環(huán)水輸入管道、熱網(wǎng)循環(huán)水輸出管道、循環(huán)水調(diào)節(jié)閥3、循環(huán)水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥4、可調(diào)式熱網(wǎng)加熱器1及熱網(wǎng)加熱器2；熱網(wǎng)循環(huán)水輸入管道與循環(huán)水調(diào)節(jié)閥3的入口及循環(huán)水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥4的入口相連通，循環(huán)水調(diào)節(jié)閥3的出口經(jīng)可調(diào)式熱網(wǎng)加熱器1的吸熱側(cè)與熱網(wǎng)循環(huán)水輸出管道，循環(huán)水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥4的出口經(jīng)熱網(wǎng)加熱器2的吸熱側(cè)與熱網(wǎng)循環(huán)水輸出管道相連通；中壓缸ip的出口與熱網(wǎng)加熱器2的放熱側(cè)相連通，二級旁路調(diào)節(jié)閥8與可調(diào)式熱網(wǎng)加熱器1的放熱側(cè)相連通。

低壓缸lp的出口經(jīng)低壓加熱器11、除氧器12及高壓加熱器13后分為兩路，其中一路與給水調(diào)節(jié)閥6的入口相連通，另一路與第一附加高壓加熱器51的吸熱側(cè)入口及第二附加高壓加熱器52的吸熱側(cè)入口相連通；中壓缸ip的出口分為兩路，其中一路與熱網(wǎng)加熱器2的放熱側(cè)相連通，另一路經(jīng)第一調(diào)節(jié)閥10與低壓缸lp的入口相連通；鍋爐14的再熱側(cè)出口與第二調(diào)節(jié)閥9的入口及中壓缸ip的入口相連通，第二調(diào)節(jié)閥9的出口與第一附加高壓加熱器的放熱側(cè)入口相連通。

鍋爐14輸出的主蒸汽分為兩路，其中一路經(jīng)一級旁路調(diào)節(jié)閥7進(jìn)入到第二附加高壓加熱器52中，另一路進(jìn)入到高壓缸hp中，從而通過進(jìn)入到第二附加高壓加熱器52中的蒸汽加熱鍋爐14的最終給水，這部分蒸汽經(jīng)換熱后進(jìn)入到鍋爐14的再熱冷側(cè)中，鍋爐14再熱側(cè)輸出的再熱蒸汽分為兩路，其中一路進(jìn)入到中壓缸ip中，另一路進(jìn)入到第一附加高壓加熱器51中，進(jìn)入到第一附加高壓加熱器51的再熱蒸汽加熱鍋爐14的最終給水，第一附加高壓加熱器51放熱側(cè)輸出的蒸汽經(jīng)二級旁路調(diào)節(jié)閥8進(jìn)入到可調(diào)式熱網(wǎng)加熱器1中加熱熱網(wǎng)循環(huán)水，避免工質(zhì)直接減溫減壓過程造成品質(zhì)損失，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)與熱力生產(chǎn)的解耦運(yùn)行。

本發(fā)明通過一級旁路調(diào)節(jié)閥7及二級旁路調(diào)節(jié)閥8配合調(diào)節(jié)，打破現(xiàn)有“以熱定電”的故有模式。在工作時，當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度要求電功率降低，則開啟一級旁路調(diào)節(jié)閥7，實(shí)現(xiàn)主蒸汽的分流，通過分流的主蒸汽加熱進(jìn)入到鍋爐14的最終給水，冷卻后的主蒸汽進(jìn)入到鍋爐14的再熱管道中進(jìn)行吸熱；同時，鍋爐14輸出的再熱蒸汽分為兩路，其中一路進(jìn)入到中壓缸ip中，另一路經(jīng)第一附加高壓加熱器51放熱側(cè)后進(jìn)入到可調(diào)式熱網(wǎng)加熱器1中加熱熱網(wǎng)循環(huán)水，從而降低通過中壓缸ip的排汽進(jìn)入熱網(wǎng)加熱器2的蒸汽流量，進(jìn)而保持總的供熱負(fù)荷不變，同時減少高壓缸hp、中壓缸ip及低壓缸lp的進(jìn)汽流量，降低機(jī)組的輸出電功率，從而實(shí)現(xiàn)供熱負(fù)荷總體保持不變，實(shí)現(xiàn)電功率向下調(diào)節(jié)；當(dāng)電網(wǎng)調(diào)度要求電功率升高時，則逐漸降低一級旁路調(diào)節(jié)閥7及二級旁路調(diào)節(jié)閥8的開度，即可增加進(jìn)入到高壓缸hp及熱網(wǎng)加熱器2中蒸汽的量，增大熱網(wǎng)加熱器2的功率，同時提升系統(tǒng)電功率。需要說明的是，本發(fā)明通過調(diào)節(jié)一級旁路調(diào)節(jié)閥7及二級旁路調(diào)節(jié)閥8抽取蒸汽，實(shí)現(xiàn)中壓缸ip及高壓缸hp進(jìn)汽流量比例不變的情況下，保持高壓缸hp及中壓缸ip的軸向推動力總體不變；通過一級旁路調(diào)節(jié)閥7及二級旁路調(diào)節(jié)閥8抽取蒸汽來對進(jìn)入到鍋爐14中的最終給水進(jìn)行加熱，從而提高scr脫銷裝置入口的煙氣溫度，提升脫硝效率，實(shí)現(xiàn)深度調(diào)峰狀態(tài)下環(huán)保設(shè)備正常投運(yùn)；同時通過開啟一級旁路調(diào)節(jié)閥7及二級旁路調(diào)節(jié)閥8將蒸汽引入熱網(wǎng)循環(huán)水系統(tǒng)中，相比于直接減溫降壓再進(jìn)入再熱器，有效的提升了工質(zhì)的利用效率。