1.本发明属于电站锅炉及汽轮机系统领域，具体涉及一种能量梯级利用的火电厂储能供热系统及方法。
背景技术：
2.近年来新能源发电技术快速发展，新能源发电装机容量持续增加，新能源发电和传统燃煤发电同时运行存在很大矛盾。在降低弃风率、弃光率，消纳新能源发电量的大环境下，燃煤发电机组亟需提高运行灵活性适应新能源发电的规律，但燃煤发电机组热电联产是目前集中供热的主要形式之一，提高机组热效率，回收蒸汽汽化潜热，大幅降低机组能耗水平，在冬季供热期，热电联产机组由于热电特性限制，在保证供热量的同时不能随新能源发电量变化而相应调整发电量，不能满足电网安全稳定运行的要求。
3.热电联产机组采用储能供热系统是一种能够有效解决上述问题的技术，高电负荷时将供热抽汽富余的热量储存在储能装置中，在电网降低热电联产机组电负荷时，不足供热量由储能装置释放热量补充，实现热电联产机组在满足供热量的同时满足电网电负荷调度要求。带储能供热系统的热电联产机组自供热抽汽引一路汽源至储能装置，供热抽汽在储能装置中放热后疏水回至汽轮机回热系统，供热抽汽在储能装置放热过程中，初期储能装置低温时换热端差大，不可逆损失大。
4.设计低参数蒸汽至储能装置的加热系统，使储能装置低温时能够利用低参数蒸汽加热，温度升高后再利用供热抽汽加热至额定储能温度，如此实现温度对口，梯级利用的储能加热系统，降低储能系统不可逆损失，使储能系统换热过程更加合理化。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种能量梯级利用的热电厂储能供热系统及方法，该系统及方法能够有效降低储能的不可逆损失。
6.为达到上述目的，本发明所述的能量梯级利用的热电厂储能供热系统包括锅炉、汽轮机及储能装置；
7.锅炉的蒸汽出口与汽轮机的入口相连通，汽轮机的高参数抽汽口经第一阀门与储能装置的入口相连通，汽轮机的低参数抽汽口经第二阀门与储能装置的入口相连通。
8.还包括凝汽器、低压加热器、除氧器及高压加热器，储能装置的出口与凝汽器的入口相连通，汽轮机的乏汽出口与凝汽器的入口相连通，凝汽器的出口经低压加热器及除氧器与高压加热器的入口相连通，高压加热器的出口与锅炉的入口相连通。
9.储能装置与外接的供热网络相连接。
10.凝汽器的出口经凝结水泵与低压加热器相连通。
11.除氧器经给水泵与高压加热器的入口相连通。
12.本发明所述的能量梯级利用的热电厂储能供热系统包括以下步骤：
13.先打开第二阀门，关闭第一阀门，将汽轮机输出的低参数抽汽输入到储能装置中，
待储能装置内储能介质的温度升高到预设温度后，再逐渐打开第一阀门，同时逐渐关闭第二阀门，同时将汽轮机输出的高参数抽汽输入到储能装置中，直至第一阀门的开度调节至最大，第二阀门关闭为止，此时仅将汽轮机输出的高参数抽汽输入到储能装置中。
14.锅炉输出的过热蒸汽进入到汽轮机中做功，汽轮机排出的乏汽进入到凝汽器中冷凝为凝结水，凝结水依次经低压加热器、除氧器及高压加热器进入到锅炉中。
15.汽轮机输出的高参数抽汽以及低参数抽汽在储能装置中放热凝结成凝结水，并将热量存储于储能装置内的储热介质中，再进入到凝汽器中，通过储能装置实现能量的储存。
16.本发明具有以下有益效果：
17.本发明所述的能量梯级利用的热电厂储能供热系统及方法在具体操作时，在初始阶段，先将汽轮机的低参数抽汽输入到储能装置中，待储能装置内储能介质的温度升高到预设温度后，则逐渐将汽轮机的高参数抽汽输入到储能装置中，同时逐渐减少低参数抽汽的流量，从而利用低参数的蒸汽在储能装置升温初期加热，在升温中后期采用高参数抽汽加热，缩小升温初期换热端差，降低不可逆损失，能够实现在冬季供热期间保证供热量和供电量而降低汽轮机热电负荷特性的局限性。
附图说明
18.图1为本发明的结构示意图。
19.其中，1为锅炉、2为汽轮机、3为储能装置、4为凝汽器、5为凝结水泵、6为低压加热器、7为除氧器、8为给水泵、9为高压加热器、10为高参数抽汽口、11为低参数抽汽口。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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，都应当属于本发明保护的范围。
21.在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，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。
22.参考图1，本发明所述的能量梯级利用的热电厂储能供热系统包括锅炉1、汽轮机2、储能装置3、凝汽器4、凝结水泵5、低压加热器6、除氧器7、给水泵8及高压加热器9；
23.锅炉1的蒸汽出口与汽轮机2的入口相连通，汽轮机2的高参数抽汽口10及低参数抽汽口11与储能装置3的入口相连通，储能装置3的出口与凝汽器4的入口相连通，汽轮机2的乏汽出口与凝汽器4的入口相连通，凝汽器4的出口经凝结水泵5、低压加热器6、除氧器7及给水泵8与高压加热器9的入口相连通，高压加热器9的出口与锅炉1的入口相连通。
24.汽轮机2的高参数抽汽口10经第一阀门与储能装置3的入口相连通，汽轮机2的低
参数抽汽口11经第二阀门与储能装置3的入口相连通。
25.本发明所述的能量梯级利用的热电厂储能供热方法包括以下步骤：
26.锅炉1输出的过热蒸汽进入到汽轮机2中做功，汽轮机2排出的乏汽进入到凝汽器4中冷凝为凝结水，凝结水依次经凝结水泵5、低压加热器6、除氧器7、给水泵8及高压加热器9进入到锅炉1中，以形成一个完整循环。
27.汽轮机2输出的高参数抽汽以及低参数抽汽在储能装置3中放热凝结成凝结水，并将热量存储于储能装置3内的储热介质中，再进入到凝汽器4中，通过储能装置3实现能量的储存。
28.部分热网循环回水或者全部热网循环回水进入储能装置3中，通过储热介质进行加热升温，然后进入到供热网络中，同时实现储能装置3内储热介质的能量释放。
29.在实际运行时，先打开第二阀门，关闭第一阀门，将汽轮机2输出的低参数抽汽输入到储能装置3中，待储能装置3内储能介质的温度升高到预设温度后，再逐渐打开第一阀门，同时逐渐关闭第二阀门，同时将汽轮机2输出的高参数抽汽输入到储能装置3中，直至第一阀门的开度调节至最大，第二阀门关闭为止，此时仅将汽轮机2输出的高参数抽汽输入到储能装置3中。
技术特征：
1.一种能量梯级利用的热电厂储能供热系统，其特征在于，包括锅炉(1)、汽轮机(2)及储能装置(3)；锅炉(1)的蒸汽出口与汽轮机(2)的入口相连通，汽轮机(2)的高参数抽汽口(10)经第一阀门与储能装置(3)的入口相连通，汽轮机(2)的低参数抽汽口(11)经第二阀门与储能装置(3)的入口相连通。2.根据权利要求1所述的能量梯级利用的热电厂储能供热系统，其特征在于，还包括凝汽器(4)、低压加热器(6)、除氧器(7)及高压加热器(9，储能装置(3)的出口与凝汽器(4)的入口相连通，汽轮机(2)的乏汽出口与凝汽器(4)的入口相连通，凝汽器(4)的出口经低压加热器(6)及除氧器(7)与高压加热器(9)的入口相连通，高压加热器(9)的出口与锅炉(1)的入口相连通。3.根据权利要求1所述的能量梯级利用的热电厂储能供热系统，其特征在于，储能装置(3)与外接的供热网络相连接。4.根据权利要求2所述的能量梯级利用的热电厂储能供热系统，其特征在于，凝汽器(4)的出口经凝结水泵(5)与低压加热器(6)相连通。5.根据权利要求2所述的能量梯级利用的热电厂储能供热系统，其特征在于，除氧器(7)经给水泵(8)与高压加热器(9)的入口相连通。6.一种能量梯级利用的热电厂储能供热方法，其特征在于，基于权利要求3所述的能量梯级利用的热电厂储能供热系统，包括以下步骤：先打开第二阀门，关闭第一阀门，将汽轮机(2)输出的低参数抽汽输入到储能装置(3)中，待储能装置(3)内储能介质的温度升高到预设温度后，再逐渐打开第一阀门，同时逐渐关闭第二阀门，同时将汽轮机(2)输出的高参数抽汽输入到储能装置(3)中，直至第一阀门的开度调节至最大，第二阀门关闭为止，此时仅将汽轮机(2)输出的高参数抽汽输入到储能装置(3)中。7.根据权利要求6所述的能量梯级利用的热电厂储能供热方法，其特征在于，锅炉(1)输出的过热蒸汽进入到汽轮机(2)中做功，汽轮机(2)排出的乏汽进入到凝汽器(4)中冷凝为凝结水，凝结水依次经低压加热器(6)、除氧器(7)及高压加热器(9)进入到锅炉(1)中。8.根据权利要求6所述的能量梯级利用的热电厂储能供热方法，其特征在于，汽轮机(2)输出的高参数抽汽以及低参数抽汽在储能装置(3)中放热凝结成凝结水，并将热量存储于储能装置(3)内的储热介质中，再进入到凝汽器(4)中，通过储能装置(3)实现能量的储存。
技术总结
本发明公开了一种能量梯级利用的热电厂储能供热系统及方法，包括锅炉、汽轮机及储能装置；锅炉的蒸汽出口与汽轮机的入口相连通，汽轮机的高参数抽汽口经第一阀门与储能装置的入口相连通，汽轮机的低参数抽汽口经第二阀门与储能装置的入口相连通，该系统及方法能够有效降低储能的不可逆损失。有效降低储能的不可逆损失。有效降低储能的不可逆损失。
技术研发人员：王耀文 吕凯 杨荣祖 谢天 马汀山 黄嘉驷 于龙文 雒青 王汀 程东涛 张奔 穆祺伟 翟鹏程 万小艳 王春燕
受保护的技术使用者：西安西热节能技术有限公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/1/28