背压机组解耦系统的制作方法

1.本技术属于火力发电技术领域，具体涉及一种背压机组解耦系统。


背景技术：

2.随着新能源规模增加和用电峰谷差的持续加大，保障电力系统的供需平衡的难度日益显著，在用电低谷时段，如出现新能源大发的情况，电力将呈现明显富裕，此时，如不能调低煤电机组的发电负荷，则会出现“弃风”、“弃光”等问题。为了更好的发展、消纳新能源，除了对大的火电机组进行改造外，对背压机组也可以进行解耦技术的改造，进一步推动新能源的消纳。目前现货市场的逐渐实施，从经济角度促进新能源的消纳。
3.现有技术中背压机组灵活性改造的技术手段非常少。不能满足现阶段供汽和供电的灵活需求。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种背压机组解耦系统解决背压机组在低负荷下不能满足对外供汽的流量及参数的需要及对外用汽量增加的需要。
5.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种背压机组解耦系统，该系统可以包括：
6.锅炉，用于对给水加热形成高温蒸汽；
7.背压机，用于利用所述高温蒸汽带动发电机发电，并形成低温蒸汽对外供汽；及
8.主蒸汽对外供汽装置，与所述锅炉和所述背压机之间的蒸汽管路连通，用于直接抽取高温蒸汽进行对外供汽。
9.在本技术的一些可选实施例中，所述主蒸汽对外供汽装置包括：
10.主蒸汽抽汽蒸汽阀门，用于将部分所述锅炉形成的高温蒸汽抽出；
11.减温减压器，用于将所述主蒸汽抽汽蒸汽阀门抽出的蒸汽进行减温减压对外供汽。
12.在本技术的一些可选实施例中，在所述背压机在高负荷运行时，采用所述背压机排汽供汽的方式对外供汽；
13.在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，降低所述背压机负荷，利用所述主蒸汽对外供汽装置与所述背压机协同供汽。
14.在本技术的一些可选实施例中，背压机组解耦系统还包括：
15.电加热储热系统，用于将所述电机产生的电能转化为热能并进行存储。
16.在本技术的一些可选实施例中，在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，所述电加热储热系统利用低价电加热储能；
17.在不能满足对外供汽需求时，利用所述电加热储热系统的热能加热供气。
18.在本技术的一些可选实施例中，所述电加热储热系统包括：依次连接电熔盐加热器、高温熔盐罐及低温熔盐罐；
19.所述电熔盐加热器与电网连接，用于利用所述电机产生的电能对热循环介质加
热；
20.所述高温熔盐罐及所述低温熔盐罐用于存储热循环介质中的热能。
21.在本技术的一些可选实施例中，在所述电熔盐加热器与电网还设置有降压变压器；
22.所述降压变压器用于降低电网电压。
23.在本技术的一些可选实施例中，在所述高温熔盐罐与所述低温熔盐罐之间还设置有熔盐蒸汽换热器；
24.所述熔盐蒸汽换热器用于利用所述热循环介质中的热能加热给水产生蒸汽，并对外供汽。
25.在本技术的一些可选实施例中，在所述高温熔盐罐与所述熔盐蒸汽换热器之间设置有高温熔盐泵；
26.在所述低温熔盐罐与所述电熔盐加热器之间设置有低温熔盐泵。
27.在本技术的一些可选实施例中，所述锅炉的给水端还依次设置有除氧器及给水泵。
28.本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
29.本技术实施例系统通过设置主蒸汽对外供汽装置，在背压机在高负荷运行时，采用背压机排汽供汽的方式对外供汽；在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，降低背压机负荷，利用主蒸汽对外供汽装置与背压机协同供汽，使背压机能够参与深度调峰或者低谷电价时段降低机组发电量，同时还能够增加供汽负荷，实现热电解耦、增加供汽负荷。
附图说明
30.图1是本技术一示例性实施例中背压机组解耦系统结构示意图；
31.图2是本技术另一示例性实施例中背压机组解耦系统结构示意图；
32.图3是本技术一示例性实施例中电加热储热系统结构示意图。
33.附图标记：
34.1：锅炉；2：背压机；3：发电机；4：除氧器；5：给水泵；6：背压机排汽蒸汽阀门；11：主蒸汽抽汽蒸汽阀门；12：减温减压器；13：电加热储热系统；14：储热系统供汽阀门；15：发电机出口母线；16：降压变；17：电熔盐加热器；18：熔盐蒸汽换热器；19：低温熔盐罐；20：高温熔盐罐；21：低温熔盐泵；22：高温熔盐泵。
具体实施方式
35.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。
36.在附图中示出了根据本技术实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公
差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
37.显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
38.在本技术的描述中，需要说明的是，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。
39.此外，下面所描述的本技术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.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的背压机2组解耦系进行详细地说明。
41.如图1所示，在本技术实施例的第一方面，提供了一种背压机组解耦系统，该系统可以包括：
42.锅炉1，用于对给水加热形成高温蒸汽；
43.背压机2，用于利用高温蒸汽带动发电机3发电，并形成低温蒸汽对外供汽；及
44.主蒸汽对外供汽装置，与锅炉1和背压机2之间的蒸汽管路连通，用于直接抽取高温蒸汽进行对外供汽。
45.本实施例系统通过设置主蒸汽对外供汽装置，在背压机2在高负荷运行时，采用背压机2排汽供汽的方式对外供汽；在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，降低背压机2负荷，利用主蒸汽对外供汽装置与背压机2协同供汽，使背压机2能够参与深度调峰或者低谷电价时段降低机组发电量，同时还能够增加供汽负荷，实现热电解耦、增加供汽负荷。
46.在一些实施例中，主蒸汽对外供汽装置包括：
47.主蒸汽抽汽蒸汽阀门11，用于将部分锅炉1形成的高温蒸汽抽出；
48.减温减压器12，用于将主蒸汽抽汽蒸汽阀门11抽出的蒸汽进行减温减压对外供汽。
49.在一些实施例中，在背压机2在高负荷运行时，采用背压机2排汽供汽的方式对外供汽；
50.在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，降低背压机2负荷，利用主蒸汽对外供汽装置与背压机2协同供汽。
51.在一些实施例中，背压机组解耦系统还包括：
52.电加热储热系统13，用于将电机产生的电能转化为热能并进行存储。
53.本实施例中电加热储热系统13可以直接与发电机3相连，也可以是通过升压站间接与发电机3相连。对于具体的连接方式本实施例不做限定，只要电加热储热系统13将发电机3发的电转化成热能进行存储即在本技术保护范围内。
54.在一些实施例中，在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，电加热储热系统13利用低价电加热储能；
55.在不能满足对外供汽需求时，利用电加热储热系统13的热能加热供气。
56.上述实施例背压发电机组主要是根据用汽参数设计机组容量，运行中电负荷的大
小由排汽的用汽量决定，电负荷的调整受限。该系统能够解决背压机2电负荷与用汽量之间的矛盾，在用电的低谷时段或者现货的低电价、零电价时段，背压机2在满足用汽量要求的同时，参与深度调峰，实现热电解耦。
57.如图2所示，在本技术一具体实施例中，提供了一种背压机组解耦系统，该系统可以包括：
58.锅炉1，用于对给水加热形成高温蒸汽；
59.背压机2，用于利用高温蒸汽带动发电机3发电，并形成低温蒸汽对外供汽；及
60.主蒸汽对外供汽装置，与锅炉1和背压机2之间的蒸汽管路连通，用于直接抽取高温蒸汽进行对外供汽；及
61.电加热储热系统13，用于将电机产生的电能转化为热能并进行存储。
62.其中，主蒸汽对外供汽装置包括：主蒸汽抽汽蒸汽阀门11，用于将部分锅炉1形成的高温蒸汽抽出；
63.减温减压器12，用于将主蒸汽抽汽蒸汽阀门11抽出的蒸汽进行减温减压对外供汽。
64.本实施例中，在背压机2在高负荷运行时，采用背压机2排汽供汽的方式对外供汽；在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，降低背压机2负荷，利用主蒸汽对外供汽装置与背压机2协同供汽。此外，在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，电加热储热系统13利用低价电加热储能；在不能满足对外供汽需求时，利用电加热储热系统13的热能加热供气。
65.本实施例系统通过设置主蒸汽对外供汽装置，在背压机2在高负荷运行时，采用背压机2排汽供汽的方式对外供汽；在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，降低背压机2负荷，利用主蒸汽对外供汽装置与背压机2协同供汽，使背压机2能够参与深度调峰或者低谷电价时段降低机组发电量，同时还能够增加供汽负荷，实现热电解耦、增加供汽负荷。
66.如图3所示，在一些实施例中，电加热储热系统13包括：依次连接电熔盐加热器17、高温熔盐罐20及低温熔盐罐19；
67.电熔盐加热器17与电网连接，用于利用电机产生的电能对热循环介质加热；
68.高温熔盐罐20及低温熔盐罐19用于存储热循环介质中的热能。
69.本实施例中，储热介质可以是熔盐、固体、相变材料等储热材料，此外电加热储能可以是直接电加热或者是电热泵。
70.在一些实施例中，在电熔盐加热器17与电网还设置有降压变16压器；
71.降压变16压器用于降低电网电压。
72.在一些实施例中，在高温熔盐罐20与低温熔盐罐19之间还设置有熔盐蒸汽换热器18；
73.熔盐蒸汽换热器18用于利用热循环介质中的热能加热给水产生蒸汽，并对外供汽。
74.在一些实施例中，在高温熔盐罐20与熔盐蒸汽换热器18之间设置有高温熔盐泵22；
75.在低温熔盐罐19与电熔盐加热器17之间设置有低温熔盐泵21。
76.在一些实施例中，锅炉1的给水端还依次设置有除氧器4及给水泵5。
77.本实施例除去锅炉给水中的氧气，提高了锅炉的使用寿命。
78.上述实施例系统能够针对电厂背压机组能够实现热电解耦，还能增加供汽负荷，满足供电厂背压机组的热电解耦，增加供汽负荷，使机组运行的灵活性大幅提高。
79.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。

技术特征：
1.一种背压机组解耦系统，其特征在于，包括：锅炉(1)，用于对给水加热形成高温蒸汽；背压机(2)，用于利用所述高温蒸汽带动发电机(3)发电，并形成低温蒸汽对外供汽；及主蒸汽对外供汽装置，与所述锅炉(1)和所述背压机(2)之间的蒸汽管路连通，用于直接抽取高温蒸汽进行对外供汽。2.根据权利要求1所述的背压机组解耦系统，其特征在于，所述主蒸汽对外供汽装置包括：主蒸汽抽汽蒸汽阀门(11)，用于将部分所述锅炉(1)形成的高温蒸汽抽出；减温减压器(12)，用于将所述主蒸汽抽汽蒸汽阀门(11)抽出的蒸汽进行减温减压对外供汽。3.根据权利要求2所述的背压机组解耦系统，其特征在于，在所述背压机(2)在高负荷运行时，采用所述背压机(2)排汽供汽的方式对外供汽；在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，降低所述背压机(2)负荷，利用所述主蒸汽对外供汽装置与所述背压机(2)协同供汽。4.根据权利要求3所述的背压机组解耦系统，其特征在于，还包括：电加热储热系统(13)，用于将所述电机产生的电能转化为热能并进行存储。5.根据权利要求4所述的背压机组解耦系统，其特征在于，在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，所述电加热储热系统(13)利用低价电加热储能；在不能满足对外供汽需求时，利用所述电加热储热系统(13)的热能加热供气。6.根据权利要求4所述的背压机组解耦系统，其特征在于，所述电加热储热系统(13)包括：依次连接电熔盐加热器(17)、高温熔盐罐(20)及低温熔盐罐(19)；所述电熔盐加热器(17)与电网连接，用于利用所述电机产生的电能对热循环介质加热；所述高温熔盐罐(20)及所述低温熔盐罐(19)用于存储热循环介质中的热能。7.根据权利要求6所述的背压机组解耦系统，其特征在于，在所述电熔盐加热器(17)与电网还设置有降压变(16)压器；所述降压变(16)压器用于降低电网电压。8.根据权利要求6所述的背压机组解耦系统，其特征在于，在所述高温熔盐罐(20)与所述低温熔盐罐(19)之间还设置有熔盐蒸汽换热器(18)；所述熔盐蒸汽换热器(18)用于利用所述热循环介质中的热能加热给水产生蒸汽，并对外供汽。9.根据权利要求8所述的背压机组解耦系统，其特征在于，在所述高温熔盐罐(20)与所述熔盐蒸汽换热器(18)之间设置有高温熔盐泵(22)；在所述低温熔盐罐(19)与所述电熔盐加热器(17)之间设置有低温熔盐泵(21)。10.根据权利要求1-9任一项所述的背压机组解耦系统，其特征在于，所述锅炉(1)的给水端还依次设置有除氧器(4)及给水泵(5)。

技术总结
本申请公开了一种背压机组解耦系统，属于火力发电技术领域，该背压机组解耦系统包括：锅炉，用于对给水加热形成高温蒸汽；背压机，用于利用所述高温蒸汽带动发电机发电，并形成低温蒸汽对外供汽；及主蒸汽对外供汽装置，与所述锅炉和所述背压机之间的蒸汽管路连通，用于直接抽取高温蒸汽进行对外供汽。该系统通过设置主蒸汽对外供汽装置，在背压机在高负荷运行时，采用背压机排汽供汽的方式对外供汽；在电网电负荷需求低或者现货的低电价、零电价时段，降低背压机负荷，利用主蒸汽对外供汽装置与背压机协同供汽，使背压机能够参与深度调峰或者低谷电价时段降低机组发电量，同时还能够增加供汽负荷，实现热电解耦、增加供汽负荷。实现热电解耦、增加供汽负荷。实现热电解耦、增加供汽负荷。


技术研发人员：崔华 王小英 林秀华
受保护的技术使用者：赫普能源环境科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/9/1