一种太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统及运行方法
1.本发明涉及电厂调频技术领域，具体涉及一种太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统及运行方法。
背景技术：
2.随着新能源接入电网的比例增加，太阳能、风能等新能源发电的间歇性使得电网负荷峰谷差增加，电力系统调频问题日益突出。
3.电力系统调频任务主要由燃煤火电机组承担，要求其能快速变负荷，响应电网深度调峰和调频的需求。
4.然而，现有的燃煤发电机组的调频手段包括：旁路改造、增设储能等，这些技术存在改善电力系统调节能力有限、成本高、受场地限制等缺点。
技术实现要素：
5.因此，本发明提供一种太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统及运行方法，将太阳能热发电、燃煤机组发电、燃煤机组工业供汽进行耦合，通过增加的太阳能蒸发装置，一方面可辅助工业供汽，另一方面可降低燃煤机组发电煤耗；利用储汽罐应对太阳能波动，与工业汽网配合可辅助调峰调频，调节再热蒸汽流量，满足燃煤机组快速深度变负荷的性能要求。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，包括：
7.燃煤发电机组，具有锅炉和汽轮机，所述汽轮机的出口设置有冷凝器，所述冷凝器的出口凝结水连通至除氧器，所述除氧器的出口给水连通至所述锅炉的进口；
8.太阳能蒸发装置，进口与所述冷凝器的出口凝结水连通，出口与储汽罐连接；
9.储汽罐，出口分别与所述汽轮机和工业汽网连通。
10.可选地，所述冷凝器的出口还连接水平衡罐，所述太阳能蒸发装置的进口与所述水平衡罐连接。
11.可选地，所述储汽罐具有通向所述水平衡罐的下落管。
12.可选地，所述太阳能蒸发装置具有并列设置的若干级集热蒸发管。
13.可选地，所述集热蒸发管包括：一级集热蒸发管、二级集热蒸发管和三级集热蒸发管，所述二级集热蒸发管和所述三级集热蒸发管的进口分别设有调节阀。
14.可选地，所述储汽罐的出口通过第一管道通向所述工业汽网，通过第二管道通向所述汽轮机。
15.可选地，所述第二管道与所述锅炉的通向所述汽轮机的中低压缸的再热管道热段连通。
16.可选地，所述汽轮机的高压缸的出口通过再热管道冷段通向所述锅炉，所述再热管道冷段上还连接有通向工业汽网的第三管道。
17.可选地，所述再热管道热段上还连接有通向工业汽网的第四管道。
18.本发明提供一种上述方案中任一项所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统的运行方法，包括以下步骤：
19.通过储汽罐将太阳能蒸发装置加热的蒸汽进行存储，储汽罐内存储的蒸汽同时朝向汽轮机和工业汽网进行输送；
20.当机组需要升负荷时，减小储汽罐朝向工业汽网的蒸汽输送，增大储汽罐朝向汽轮机的蒸汽输送；
21.当机组需要降负荷时，增大储汽罐朝向工业汽网的蒸汽输送，减小储汽罐朝向汽轮机的蒸汽输送。
22.可选地，所述汽轮机的高压缸通向锅炉的再热管道冷段上连接有通向工业汽网的第三管道，所述锅炉通向所述汽轮机的中低压缸的再热管道热段上连接有通向工业汽网的第四管道；
23.当机组需要升负荷时，减小第三管道和第四管道内朝向工业汽网方向的蒸汽输送；
24.当机组需要降负荷时，增大第三管道和第四管道内朝向工业汽网方向的蒸汽输送。
25.可选地，所述太阳能蒸发装置具有并列设置的若干级集热蒸发管，至少一级所述集热蒸发管的进口设有调节阀；
26.当太阳辐射强度较高时，增大进入太阳能蒸发装置的进水量，调大所述集热蒸发管的进口调节阀，使水进入太阳能蒸发装置产生的蒸汽压力提高，并控制储汽罐内压力在安全范围；
27.当工业汽网需要补汽且燃煤发电机组不用调频时，增大进入太阳能蒸发装置的进水量，增大储汽罐朝向工业汽网的蒸汽输送。
28.本发明技术方案，具有如下优点：
29.1.本发明提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，通过将太阳能热发电、燃煤机组发电、燃煤机组工业供汽进行耦合，增加的太阳能蒸发装置，一方面可辅助工业供汽，另一方面可降低燃煤机组发电煤耗；利用储汽罐应对太阳能波动，与工业汽网配合可辅助调峰调频，调节再热蒸汽流量，满足燃煤机组快速深度变负荷的性能要求。
30.2.本发明提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，通过水平衡罐可提高太阳能蒸发装置的供水稳定性。
31.3.本发明提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统的运行方法，由于采用上述任一项所述的系统，因此具有该系统所述的任一项优点。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明的实施例中提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统的一种实
施方式的主视图。
34.附图标记说明：
35.1、锅炉；2、高压缸；3、中低压缸；4、冷凝器；5、太阳能蒸发装置；6、储汽罐；7、水平衡罐；8、下落管；9、一级集热蒸发管；10、二级集热蒸发管；11、三级集热蒸发管；12、第一管道；13、第二管道；14、再热管道冷段；15、再热管道热段；16、第三管道；17、第四管道；18、工业供汽联箱；19、低压加热器；20、高压加热器；21、除氧器。
具体实施方式
36.下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
40.本实施例提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，可用于燃煤电厂机组调频。
41.如图1所示，为本实施例提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统的一种具体实施方式，包括：燃煤发电机组、太阳能蒸发装置5和储汽罐6。所述燃煤发电机组具有锅炉1和汽轮机，所述汽轮机的出口设置有冷凝器4，所述冷凝器4的出口凝结水连通至除氧器21，所述除氧器21的出口给水连通至所述锅炉1的进口。所述太阳能蒸发装置5的进口与所述冷凝器4的出口凝结水连通，太阳能蒸发装置5的出口与储汽罐6连接。所述储汽罐6的出口分别与所述汽轮机和工业汽网连通，具体的，可与所述汽轮机的中低压缸3连通，以及与所述工业汽网的工业供汽联箱18连通。
42.本实施例提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，通过将太阳能热发电、燃煤机组发电、燃煤机组工业供汽进行耦合，增加的太阳能蒸发装置5，一方面可辅助工业供汽，另一方面可降低燃煤机组发电煤耗；利用储汽罐6应对太阳能波动，与工业汽网配合可辅助调峰调频，调节再热蒸汽流量，满足燃煤机组快速深度变负荷的性能要求。
43.如图1所示，本实施例提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统中，所述冷凝器4的出口凝结水通过一管道连通至低压加热器19，然后进入除氧器21；所述除氧器21的出口给水通过一管道连通至高压加热器20，然后进入锅炉1。另外，所述冷凝器4的出口凝结水
还通过另一管道连通至水平衡罐7，所述太阳能蒸发装置5的进口与所述水平衡罐7的出口连接。通过该水平衡罐7的设置，可提高太阳能蒸发装置5的供水稳定性。当然，所述凝结水在进入水平衡罐7之前的管道上可设置调节阀，以控制进水量。
44.如图1所示，本实施例提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统中，所述储汽罐6具有通向所述水平衡罐7的下落管8。通过该下落管8用于防止储汽罐6内的蒸汽过量溢出，该下落管8上可设置调节阀进行控制流量。
45.如图1所示，本实施例提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统中，所述太阳能蒸发装置5具有并列设置的若干级集热蒸发管，所述集热蒸发管可采用玻璃-金属封接式真空管。具体的，所述集热蒸发管包括：一级集热蒸发管9、二级集热蒸发管10和三级集热蒸发管11，所述二级集热蒸发管10和所述三级集热蒸发管11的进口分别设有调节阀。通过多级集热蒸发管，可根据工况以及天气情况，调节参与反应的集热蒸发管数量，从而提高太阳能蒸发装置5参与调频的灵活性。
46.如图1所示，本实施例提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统中，所述储汽罐6的出口通过第一管道12通向所述工业汽网，通过第二管道13通向所述汽轮机的中低压缸3。在第一管道12和第二管道13上分别设有调节阀，通过该调节阀可根据电厂机组调频的需要，控制第一管道12和第二管道13内的蒸汽流量。例如：当机组需要升负荷时，减小朝向工业汽网的蒸汽输送，增大朝向汽轮机的蒸汽输送；当机组需要降负荷时，增大朝向工业汽网的蒸汽输送，减小朝向汽轮机的蒸汽输送。
47.如图1所示，本实施例提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统中，所述汽轮机的高压缸2的出口通过再热管道冷段14通向所述锅炉1，所述锅炉1再通过再热管道热段15通向所述汽轮机的中低压缸3。其中，所述第二管道13与所述锅炉1的再热管道热段15连通，从而使太阳能蒸发装置5内的蒸汽与从锅炉1进行再加热的蒸汽混合后，一起通向汽轮机的中低压缸3。
48.如图1所示，本实施例提供的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统中，所述再热管道冷段14上还连接有通向工业汽网的第三管道16，所述再热管道热段15上还连接有通向工业汽网的第四管道17。其中所述第三管道16和第四管道17上可分别设有调节阀，通过调节阀可调节通向工业汽网的蒸汽流量，当需要降低机组负荷时，可增加通向工业汽网的蒸汽，以减小汽轮机的做功。
49.另外，本实施例还提供一种采用上述太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统进行机组调频的运行方法，具体包括以下步骤：
50.如图1所示，首先通过储汽罐6将太阳能蒸发装置5加热的蒸汽进行存储，储汽罐6内存储的蒸汽同时朝向汽轮机和工业汽网进行输送。
51.当机组需要升负荷时，减小储汽罐6朝向工业汽网的蒸汽输送，增大储汽罐6朝向汽轮机的蒸汽输送。具体的，可通过调小第一管道12上的阀门开度，增大第二管道13上的阀门开度的方式实现。
52.当机组需要降负荷时，增大朝向工业汽网的蒸汽输送，减小朝向汽轮机的蒸汽输送。具体的，可通过增大第一管道12上的阀门开度，减小第二管道13上的阀门开度的方式实现。
53.另外，当机组需要升负荷时，还可以减小第三管道16和第四管道17上的阀门开度，
以减小管道内朝向工业汽网方向的蒸汽输送；当机组需要降负荷时，可以增大第三管道16和第四管道17上的阀门开度，以增大管道内朝向工业汽网方向的蒸汽输送。
54.如图1所示，当太阳辐射强度较高时，可以增大进入太阳能蒸发装置5的进水量，调大所述集热蒸发管的进口调节阀，使水进入太阳能蒸发装置5产生的蒸汽压力提高，并控制储汽罐6内压力在安全范围。具体的，可通过提高水平衡罐出口的水泵转速来增大进入太阳能蒸发装置5的进水量，通过调节集热蒸发管进口的调节阀，增多参与热交换的集热蒸发管数量，从而提高太阳能蒸发装置5产生的蒸汽压力。在控制储汽罐6内压力时，可采用调节下落管8上的阀门的方式对储汽罐6进行泄压。
55.如图1所示，当工业汽网需要补汽且燃煤发电机组不用调频时，可通过增大进入太阳能蒸发装置5的进水量，和增大储汽罐6朝向工业汽网的蒸汽输送的方式提高对工业汽网的补汽。具体的，可通过提高水平衡罐出口的水泵转速来增大进入太阳能蒸发装置5的进水量，通过调节第一管道12上的阀门增大对工业汽网的补汽量。
56.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
技术特征：
1.一种太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，其特征在于，包括：燃煤发电机组，具有锅炉(1)和汽轮机，所述汽轮机的出口设置有冷凝器(4)，所述冷凝器(4)的出口凝结水连通至除氧器(21)，所述除氧器(21)的出口给水连通至所述锅炉(1)的进口；太阳能蒸发装置(5)，进口与所述冷凝器(4)的出口凝结水连通，出口与储汽罐(6)连接；储汽罐(6)，出口分别与所述汽轮机和工业汽网连通。2.根据权利要求1所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，其特征在于，所述冷凝器(4)的出口还连接水平衡罐(7)，所述太阳能蒸发装置(5)的进口与所述水平衡罐(7)连接。3.根据权利要求2所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，其特征在于，所述储汽罐(6)具有通向所述水平衡罐(7)的下落管(8)。4.根据权利要求1所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，其特征在于，所述太阳能蒸发装置(5)具有并列设置的若干级集热蒸发管。5.根据权利要求4所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，其特征在于，所述集热蒸发管包括：一级集热蒸发管(9)、二级集热蒸发管(10)和三级集热蒸发管(11)，所述二级集热蒸发管(10)和所述三级集热蒸发管(11)的进口分别设有调节阀。6.根据权利要求1所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，其特征在于，所述储汽罐(6)的出口通过第一管道(12)通向所述工业汽网，通过第二管道(13)通向所述汽轮机。7.根据权利要求6所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，其特征在于，所述第二管道(13)与所述锅炉(1)的通向所述汽轮机的中低压缸(3)的再热管道热段(15)连通。8.根据权利要求7所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，其特征在于，所述汽轮机的高压缸(2)的出口通过再热管道冷段(14)通向所述锅炉(1)，所述再热管道冷段(14)上还连接有通向工业汽网的第三管道(16)。9.根据权利要求7所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，其特征在于，所述再热管道热段(15)上还连接有通向工业汽网的第四管道(17)。10.一种权利要求1-9中任一项所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：通过储汽罐(6)将太阳能蒸发装置(5)加热的蒸汽进行存储，储汽罐(6)内存储的蒸汽同时朝向汽轮机和工业汽网进行输送；当机组需要升负荷时，减小储汽罐(6)朝向工业汽网的蒸汽输送，增大储汽罐(6)朝向汽轮机的蒸汽输送；当机组需要降负荷时，增大储汽罐(6)朝向工业汽网的蒸汽输送，减小储汽罐(6)朝向汽轮机的蒸汽输送。11.根据权利要求10所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统的运行方法，其特征在于，所述汽轮机的高压缸(2)通向锅炉(1)的再热管道冷段(14)上连接有通向工业汽网的第三管道(16)，所述锅炉(1)通向所述汽轮机的中低压缸(3)的再热管道热段上连接有通向工业汽网的第四管道(17)；当机组需要升负荷时，减小第三管道(16)和第四管道(17)内朝向工业汽网方向的蒸汽
输送；当机组需要降负荷时，增大第三管道(16)和第四管道(17)内朝向工业汽网方向的蒸汽输送。12.根据权利要求10所述的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统的运行方法，其特征在于，所述太阳能蒸发装置(5)具有并列设置的若干级集热蒸发管，至少一级所述集热蒸发管的进口设有调节阀；当太阳辐射强度较高时，增大进入太阳能蒸发装置(5)的进水量，调大所述集热蒸发管的进口调节阀，使水进入太阳能蒸发装置(5)产生的蒸汽压力提高，并控制储汽罐(6)内压力在安全范围；当工业汽网需要补汽且燃煤发电机组不用调频时，增大进入太阳能蒸发装置(5)的进水量，增大储汽罐(6)朝向工业汽网的蒸汽输送。
技术总结
本发明提供一种太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统及运行方法，属于电厂调频技术领域，包括：燃煤发电机组，具有锅炉和汽轮机，汽轮机的出口设置有冷凝器；太阳能蒸发装置，进口与冷凝器的出口凝结水连通，出口与储汽罐连接；储汽罐，出口分别与汽轮机和工业汽网连通；本发明的太阳能辅助工业供汽热电联产调频系统，通过将太阳能热发电、燃煤机组发电、燃煤机组工业供汽进行耦合，增加的太阳能蒸发装置，一方面可辅助工业供汽，另一方面可降低燃煤机组发电煤耗；利用储汽罐应对太阳能波动，与工业汽网配合可辅助调峰调频，调节再热蒸汽流量，满足燃煤机组快速深度变负荷的性能要求。满足燃煤机组快速深度变负荷的性能要求。满足燃煤机组快速深度变负荷的性能要求。
