CN207962804U - 一种电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***，包括电锅炉、蓄热罐、定压补水设备换热器、循环水泵以及供热首站、供热用户，所述蓄热罐与所述电锅炉连通，所述供热用户的回水管分为两路，一路通过阀与所述电锅炉连接，另一路经过阀与供热首站连接；所述电锅炉的出水管通过阀与所述供热首站的进水管连接，所述蓄热罐包括若干阀、流量测量装置、流出蓄热装置。

Description

一种电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***

技术领域

本实用新型涉及一种热电解耦***，具体地，涉及一种电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***。

背景技术

随着风、光等新能源高速发展，风电在能源供给比重逐渐加大，因其发电功率受气候条件影响较大，要求电网内的火电机组有足够的调峰能力做保障，减少弃风。冬季供热期间，供热机组均“以热定电”方式运行，发电出力受热负荷限制，发电机常年低负荷运行,特别是热负荷低谷时段对电网调峰能力不足，制约新能源消纳及电网***平衡调整。虽然个别区域采取超高压直流输电，但供热期风电弃风现象依旧没有得到明显改善，矛盾日益突出。

上述现有技术中技术的缺点在于依靠供热机组自身进行调峰有两点致命缺点，无法实现热电厂热电解耦，不能满足电网深度调峰的需求；多数供热机组受供热负荷影响无调峰能力。同时，个别供热机组调峰能力有限，无法满足电网深度调峰的需求。

实用新型内容

为彻底解决上述问题，本实用新型提供一种电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***，能够实施供热机组热电解耦，增加机组深调峰能力，解决缓解新能源消纳困难的问题。

本实用新型的具体方案如下：

一种电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***，包括电锅炉、蓄热罐、定压补水设备换热器、循环水泵以及供热首站、供热用户，所述蓄热罐与所述电锅炉连通，所述供热用户的回水管分为两路，一路通过阀与所述电锅炉连接，另一路经过阀与供热首站连接；所述电锅炉的出水管通过阀与所述供热首站的进水管连接，所述蓄热罐包括若干阀、流量测量装置、流出蓄热装置。

在一个具体实施方式中，所述电锅炉为电极式热水锅炉、电极式蒸汽锅炉、电阻式锅炉的一种。

在另一个具体实施方式中，所述蓄热罐可与电锅炉***串联、并联、或采用串并联切换方式。

本实用新型抛弃了传统的电锅炉与蓄势罐单独运行的***，而使用了联合运行的热电解耦***，其***运行原理在于：

1.利用电锅炉进行电-热能量转换，再通过介质换热满足供热负荷需求，电锅炉电源取自发电机机端，电锅炉运行时将降低机组上网功率。

2.利用电锅炉及蓄热罐的联合运行，在供热初末期及供热中期部分时段，满足调峰尖峰期供热需求的同时将富余电能以热的方式储存至蓄热罐，用以降低机组上网功率，提高新能源的消纳能力，达到电网深度调峰需求。在调峰低谷时段蓄热罐释放热量及电锅炉联合供热，满足调峰低谷期供热、调峰需求。本工程采用较为成熟的电极式热水锅炉，其利用高压电极对水进行加热。它是将电能转化热能并将热能传递给介质的能量转换装置，电极通电后，电流通过电极与水产生热量使水温升高，在一次侧循环水泵的作用下进入换热器，一次水热量被换热器二次介质(水)不断地吸收带走，介质(水)由低温升至高温，再由循环水泵送到热用户，释放能量，电锅炉的一次水再由高温降至低温，进入电极锅炉，以此往复保持热量平衡。

电极锅炉自身并不具备蓄热能力，配置蓄热罐***作为其蓄热装置，电锅炉***产生的热量能够以热网循环水的形式存储在热水储热罐中，并在热网有需要时对外放出。

电锅炉及蓄热罐联合运行方式，其主要原理：一是通过电锅炉满足供热热负荷，电锅炉电源取自发电机机端，电锅炉运行时将降低机组上网功率。二是降低了机组为满足抽汽供热需求的最小运行方式，多数时间机组可以纯凝方式运行，从而使机组具备了深度调峰能力。通过此种运行方式实现热电厂热电解耦。

本实用新型能够取得的优点和效果：

1.运行方式灵活，根据不同的工况需求，可采用电锅炉独立供热方式、蓄热罐独立供热方式、电锅炉+蓄热罐蓄热方式、电锅炉+蓄热罐放热方式、蓄热罐+抽汽供热方式等运行方式，完全实现机组抽汽供热、电锅炉供热、蓄热罐蓄放热联合运行无死角，根据电网调峰和热网负荷需求实时连续调整，响应速率快，***的供热可靠性和运行安全性高。

2.对原有机组的正常运行及控制逻辑影响较小，机组自身发电效率及运行稳定性、安全性也有一定提升；

3.电极式电锅炉及蓄热罐联合运行方式，调峰及供热能力强、效率高、占地面积小、投资低。

4.机组负荷率较高，不需要考虑对烟气脱硝***进行改造。

5.使用蓄热***的主要效益是在同样热负荷状态下能够进一步提高电厂低谷时段供热能力，提高热电厂电网调峰深度。此时蓄热罐可被看作为热源与热用户之间的缓冲器，主要用于平衡热负荷(消除峰值)并为热源(与输配)提供灵活性。

6.蓄热罐对整个***的稳定与经济运行具有重要作用，在热网尖峰负荷时段，蓄热罐可与电锅炉联合供热，运行灵活；在热网低谷负荷时段，蓄热罐可蓄热运行，吸收电锅炉剩余热量。

7.个别电锅炉因故而停止供热时，蓄热罐可以及时进行补充供热，满足热网供热需求、电网深度调峰需要。

8.当热网某处突然爆裂而大量失水时，与热网直接连接的蓄热罐立即向热网补水维持***压力，以防整个热网***的事故与停运。

9.蓄热罐一个重要作用是对供热***的削峰填谷，它的调峰能力可取代建设尖峰热源，节约尖峰供热厂的燃料消耗。

由于电锅炉及蓄热罐启动运行均较为灵活，因此只要电网需要电厂进行深度调峰，就可以启动电锅炉，实现热电解耦，深度调峰能力及深度均能够完全满足电网需求，从而获取调峰辅助服务补偿。

附图说明

图1为电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***。

图2为蓄热罐***的示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的热电解耦***作进一步的详细描述。

图1为电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***运行的示意图。

本实用新型热电解耦形式有两种运行模式：

①串联运行模式:热用户的回水经过阀1进入电锅炉4(阀3、4关闭)，经电锅炉4加热后经过阀2进入供热首站2(此时根据热负荷确定蓄热罐1是否蓄放热),根据供热情况确定是否在供热首站2进行抽汽继续加热，介质经过首站后直接送至供热用户3。

②并联运行模式:热用户的回水一路经过阀1进入电锅炉4(阀2关闭)，经电锅炉4加热后经过阀3进入供热首站2供水管路(此时根据热负荷确定蓄热罐是否蓄放热)；热用户的回水另一路经过阀4进入供热首站2，在供热首站2进行抽汽继续加热供出。两路供水合并后供给供热用户3。

图2为为蓄热罐***的示意图。蓄热罐工作模式分为蓄热、放热过程。

①蓄热过程：V7，V8阀打开，V9阀关闭。V2，V3，V5阀打开，V1，V4，V6阀关闭。T2阀控制进入蓄热罐的热水流量，由进入蓄热装置的Q1流量测量装置和流出蓄热装置的Q3流量测量装置共同控制蓄热装置升压泵通过流量。

②放热过程：V7，V8阀打开，V9阀关闭。V2，V3，V5阀关闭，V1，V4，V6阀打开。T1阀控制进入蓄热罐的冷水流量，由进入蓄热装置的Q3流量测量装置和流出蓄热装置的Q1流量测量装置共同控制蓄热装置升压泵通过流量。

本实施例电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***的具体运行方式包括：

得到深度调峰指令后，运维人员根据指令逐渐投入电锅炉，电锅炉带供热负荷逐渐增加，机组抽汽带的供热负荷逐渐减少，投运期间要保证供热参数稳定，同时逐渐减少发电机的有功功率，直至将低至发电机最小运行功率，进行机组深度调峰，满足电网调峰需求。

供热初、末期，当供热负荷低于电锅炉总供热负荷，而电网调峰需要投入电锅炉全部运行时，机组不进行抽汽供热，以纯凝方式运行，实现100％热电解耦，但电锅炉受热负荷限制，需要投入蓄热罐蓄热，电锅炉投入最大功率＝热负荷+蓄热负荷。

供热中期，供热负荷在电锅炉总供热负荷及以上，电锅炉没有剩余能力蓄热，不需投运蓄热罐。当供热负荷大于电锅炉总供热负荷时，需要机组抽汽供热补充，供热负荷＝电锅炉投运负荷+机组抽汽热负荷。

在调峰深度要求较低时段，若电锅炉运行功率低于供热负荷，再投入蓄热罐放热，若供热参数还不满足热负荷要求，不足部分由机组抽汽补充，此时段为蓄热罐放热、电锅炉制热和机组抽汽供热联合运行方式，供热负荷＝蓄热罐放热功率+电锅炉功率+机组抽汽供热功率。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***，包括电锅炉、蓄热罐、定压补水设备换热器、循环水泵以及供热首站、供热用户，所述蓄热罐与所述电锅炉连通，所述供热用户的回水管分为两路，一路通过阀与所述电锅炉连接，另一路经过阀与供热首站连接；所述电锅炉的出水管通过阀与所述供热首站的进水管连接，所述蓄热罐包括若干阀、流量测量装置、流出蓄热装置。

2.根据权利要求1所述的一种电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***，其特征在于，所述电锅炉为电极式热水锅炉、电极式蒸汽锅炉、电阻式锅炉的一种。

3.根据权利要求1所述的一种电锅炉及蓄热罐联合运行的热电解耦***，其特征在于，所述蓄热罐可与电锅炉***串联、并联、或采用串并联切换方式。