CN210118174U - 一种基于机组自蓄能的超级电容辅助调频*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***,包括锅炉、高压调门、高压缸、中压缸、低压缸、凝汽器、低压加热器、除氧器、发电机、超级电容及电网;锅炉的出口经高压调门与高压缸的入口相连通,高压缸的出口经锅炉的再热侧与中压缸的入口相连通,中压缸的出口与低压缸的入口相连通,低压缸的出口依次经凝汽器、低压加热器与除氧器的入口相连通,除氧器的汽侧与中压缸的出口相连通,低压缸的中间抽汽口与低压加热器的汽侧相连通;发电机与高压缸、中压缸及低压缸相连接,发电机与超级电容并联连接后与电网相连接,该***能够实现机组的快速变负荷,且机组运行的经济性、安全性及稳定性较高。
Description
技术领域
本实用新型属于火力发电技术调峰领域,涉及一种基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***。
背景技术
近年来,我国风电、光伏、水电等新能源电力装机容量持续快速增长,新能源在为我们提供大量清洁电力同时,也给电网的安全运行和电力供应保障带来了巨大挑战。部分地区出现了严重的弃风、弃光和弃水问题。受常规火电机组低负荷稳定燃烧、干湿态转换等问题和供热机组“以热定电”运行方式等因素影响,国内火电机组深度调峰能力不足,与国外机组存在较大差距,国家能源局通知要求,挖掘火电机组调峰潜力,提升我国火电运行灵活性,提高新能源消纳能力。常规火电机组的调峰能力主要受到变负荷能力的限制,因此,快速变负荷能力成为目前灵活性改造的重点。
目前机组调频大都采用高压调门大幅度节流的方式完成的,该方式对于机组的经济性影响较大。利用凝结水变流量调节是目前提升机组变负荷速率的有效措施之一,利用短时间改变凝结水流量的方式可以减少低压加热器的抽汽量,从而短时增加机组的输出功率,实现提升机组变负荷速率的目的,但其前期动作较慢,存在一定程度延时,无法满足机组一次调频需求,且变负荷量相对较小。蓄电池可以有效提高机组的一次调频能力,但是其使用寿命短,安全性较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***,该***能够实现机组的快速变负荷,且机组运行的经济性、安全性及稳定性较高。
为达到上述目的,本实用新型所述的基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***包括锅炉、高压调门、高压缸、中压缸、低压缸、凝汽器、低压加热器、除氧器、发电机、超级电容及电网;
锅炉的出口经高压调门与高压缸的入口相连通,高压缸的出口经锅炉的再热侧与中压缸的入口相连通,中压缸的出口与低压缸的入口相连通,低压缸的出口依次经凝汽器、低压加热器与除氧器的入口相连通,除氧器的汽侧与中压缸的出口相连通,低压缸的中间抽汽口与低压加热器的汽侧相连通;
发电机与高压缸、中压缸及低压缸相连接,发电机与超级电容并联连接后与电网相连接。
发电机、高压缸、中压缸及低压缸同轴布置。
低压加热器与除氧器之间设置有上水调门。
凝汽器与低压加热器之间设置有凝结水泵。
本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型所述的基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***在具体操作时,当机组需要调整负荷时,则通过调节高压调门、进入到低压加热器及除氧器中凝结水的量,调整中压缸及低压缸的抽气量,进而调整机组负荷,另外,通过超级电容从发电机的输出端释放电量或者吸收电量,调整上网的电负荷,从而快速响应电网需求。需要说明的是,本实用新型综合利用高压调门的少量节流、凝结水***的储能及超级电容的电量调节,三者相互补充结合,以实现机组快速变负荷的目的,结构简单,操作方便,经济性好,投资较小,实用性极强,安全性及稳定性较高,发电机组的变负荷速率快,满足机组对调频和调峰的需要。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中,1为高压缸、2为高压调门、3为中压缸、4为低压缸、5为发电机、6为超级电容、7为电网、8为除氧器、9为上水调门、10为低压加热器、11为凝结水泵、12为凝汽器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
参考图1,本实用新型所述的基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***包括锅炉、高压调门2、高压缸1、中压缸3、低压缸4、凝汽器12、低压加热器10、除氧器8、发电机5、超级电容6及电网7;锅炉的出口经高压调门2与高压缸1的入口相连通,高压缸1的出口经锅炉的再热侧与中压缸3的入口相连通,中压缸3的出口与低压缸4的入口相连通,低压缸4的出口依次经凝汽器12、低压加热器10与除氧器8的入口相连通,除氧器8的汽侧与中压缸3的出口相连通,低压缸4的中间抽汽口与低压加热器10的汽侧相连通;发电机5与高压缸1、中压缸3及低压缸4相连接,发电机5与超级电容6并联连接后与电网7相连接。
发电机5、高压缸1、中压缸3及低压缸4同轴布置;低压加热器10与除氧器8之间设置有上水调门9;凝汽器12与低压加热器10之间设置有凝结水泵11。
本实用新型的具体工作过程为:
在机组正常运行期间,超级电容6存在设定的电量;高压调门2保持设定开度,以控制高压缸1的进汽量;凝结水泵11输出的水依次经低压加热器10及上水调门9进入到除氧器8中,其中,通过低压缸4抽汽实现对低压加热器10中水的加热;
当机组需要快速降低负荷时,为满足一次调频指令,高压调门2快速关小,减少进入到高压缸1中的蒸汽量,以降低机组出力;增大凝结水泵11的转速或上水调门9的开度,增加进入到低压加热器10中的凝结水流量,同步增加低压缸4的抽汽量,降低低压缸4的出力;超级电容6从发电机5的输出端吸收电量进行存储,减少进入电网7的电负荷,以迅速响应电网7的需求,实现快速降低机组负荷的目的,同时保证高压调门2处于较大开度,维持除氧器8及凝汽器12的水位变化在安全范围内。
当机组需要快速提高负荷时,为满足一次调频指令,高压调门2快速开大,增加进入到高压缸1中的蒸汽量,以提高机组出力;减小凝结水泵11的转速或上水调门9的开度,减少进入到低压加热器10中的凝结水流量,同步减少低压缸4的抽汽量,提高低压缸4的出力;超级电容6向电网7释放电量,增加进入电网7的电负荷,以迅速响应电网7需求,实现快速增加机组负荷的目的,同时保证高压调门2处于较大开度,维持除氧器8及凝汽器12的水位变化在安全范围内。
本实用新型综合利用高压调门2的少量节流,以及凝结水***的蓄能,同时在此基础上增加较小容量的超级电容6,三种手段相互补充结合,结构简单,操作方便,经济性好,投资较小,实用性极强,机组的变负荷速率快,满足机组对调频和调峰的需要。
Claims (4)
1.一种基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***,其特征在于,包括锅炉、高压调门(2)、高压缸(1)、中压缸(3)、低压缸(4)、凝汽器(12)、低压加热器(10)、除氧器(8)、发电机(5)、超级电容(6)及电网(7);
锅炉的出口经高压调门(2)与高压缸(1)的入口相连通,高压缸(1)的出口经锅炉的再热侧与中压缸(3)的入口相连通,中压缸(3)的出口与低压缸(4)的入口相连通,低压缸(4)的出口依次经凝汽器(12)、低压加热器(10)与除氧器(8)的入口相连通,除氧器(8)的汽侧与中压缸(3)的出口相连通,低压缸(4)的中间抽汽口与低压加热器(10)的汽侧相连通;
发电机(5)与高压缸(1)、中压缸(3)及低压缸(4)相连接,发电机(5)与超级电容(6)并联连接后与电网(7)相连接。
2.根据权利要求1所述的基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***,其特征在于,发电机(5)、高压缸(1)、中压缸(3)及低压缸(4)同轴布置。
3.根据权利要求1所述的基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***,其特征在于,低压加热器(10)与除氧器(8)之间设置有上水调门(9)。
4.根据权利要求1所述的基于机组自蓄能的超级电容辅助调频***,其特征在于,凝汽器(12)与低压加热器(10)之间设置有凝结水泵(11)。
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CN201921137114.5U CN210118174U (zh) | 2019-07-18 | 2019-07-18 | 一种基于机组自蓄能的超级电容辅助调频*** |
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CN111322595A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-06-23 | 内蒙古汇能集团长滩发电有限公司 | 一种火力发电用余热回收装置 |
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CN111322595A (zh) * | 2020-03-05 | 2020-06-23 | 内蒙古汇能集团长滩发电有限公司 | 一种火力发电用余热回收装置 |
CN111322595B (zh) * | 2020-03-05 | 2022-06-07 | 内蒙古汇能集团长滩发电有限公司 | 一种火力发电用余热回收装置 |
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