本實用新型屬于供熱火電廠蓄熱調峰技術領域，具體涉及一種用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統，尤其適用于進行供熱及電網調峰的火電廠。

背景技術：

目前，我國政策逐漸重視新能源的推廣，降低火電機組的比例。截止2012年底，我國已有44.8GW的風電裝機容量。但是風電具有很強的隨機性、間歇性、不可控性及反調峰特性，這就逐漸增大了火電機組進行電網調峰的難度。為了能有效的消納新能源資源，國家逐漸加大了火電機組調峰的政策性要求，如國家能源局東北監管局關于印發《東北電力調峰輔助服務市場監管辦法(試行)》及其補充規定要求既要提升清潔能源消納空間，又要保證居民供熱質量。同時規定了“階梯式”補償機制，根據調峰率分三檔補償價格，即第一檔：48％<火電廠調峰率≤55％，補償價為0.4元/kWh；第二檔：55％<火電廠調峰率≤60％，補償價為0.4～0.6元/kWh；第三檔：火電廠調峰率>60％，補償價為0.6～0.8元/kWh。

由此可見，國家政策正逐步加大對火電機組調峰能力的補償力度；同時要求火電機組在進行電網調峰之時，一定要保證居民的供熱質量，這就進一步加大了火電機組調峰的難度。因此，如何有效的進行火電機組電力調峰，而又不影響居民供熱質量，對火電廠來說，起到至關重要的作用。

技術實現要素：

基于上述情況，本實用新型克服現有技術中存在的上述不足，提出了一種設計合理，性能可靠，有利于實現機組電力調峰的用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：該種用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統及運行方法，它包括：鍋爐、汽輪機、供熱管道、蓄熱裝置和熱用戶，所述蓄熱裝置與供熱管道連接，所述蓄熱裝置為直接蓄熱裝置或間接蓄熱裝置，所述蓄熱裝置的蓄熱介質為水、蒸汽、導熱油或相變蓄熱材料，所述熱用戶為工業用戶或居民采暖用戶。

優選地，本實用新型所述的蓄熱裝置為直接蓄熱裝置或間接蓄熱裝置，直接 蓄熱裝置則是蓄熱裝置直接與供熱管道連接，從而進行蓄放熱；間接蓄熱裝置則是利用間接換熱設備借助介質水、蒸汽、導熱油或相變蓄熱材料進行蓄放熱。

優選地，本實用新型所述的蓄熱裝置的蓄熱介質為水、蒸汽、導熱油或相變蓄熱材料。

優選地，本實用新型所述的熱用戶為工業用戶或居民采暖用戶。

本實用新型所述的一種用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統及運行方法，運行方法如下：

所述鍋爐存在最小穩燃負荷A_min，對應汽輪機的臨界最小輸出電負荷P_min，臨界、臨界最大抽汽負荷W_max，臨界和臨界最大輸出電負荷P_max，臨界、臨界最小抽汽負荷W_min，臨界。所述熱用戶所需熱負荷Q，所述汽輪機的抽汽負荷W_j，蓄熱裝置的蓄放熱量M，電網要求的電負荷R。當火電廠參與電網調峰時，在鍋爐處于最小穩燃負荷A_min情況下，火電廠是進行深度調峰。火電廠所能達到的最大調峰潛力為R＝P_min，臨界，此時，若W_max，臨界>Q，則可利用蓄熱裝置進行蓄熱；若W_max，臨界<Q，則可利用蓄熱裝置進行放熱。當火電廠參與調峰時電網需求電負荷只需滿足R≤P_max，臨界，此時，若W_min，臨界<Q<W_max，臨界，一是只需利用通過調節汽輪機的抽汽量，使得抽汽負荷W_j滿足熱用戶熱負荷Q的需求；二是根據蓄熱裝置的蓄放熱需求，增大或減少抽汽負荷W_j時，可對蓄熱裝置進行蓄放熱。

當電網要求的電負荷R>P_min，臨界時，所述鍋爐此時的蒸汽蒸發量假定為A_j，對應汽輪機的最大輸出電負荷P_j，max、最小抽汽負荷W_j，min和最小輸出電負荷P_j，min、最大抽汽負荷W_j，max。若W_j，max>Q>W_j，min，一是只需利用通過調節汽輪機的抽汽量，使得抽汽負荷W_j滿足熱用戶熱負荷Q的需求，二是根據蓄熱裝置的蓄放熱需求，增大抽汽負荷W_j時，可對蓄熱裝置進行蓄熱，減少抽汽負荷W_j時，可對蓄熱裝置進行放熱，三是調節鍋爐的蒸汽蒸發量，同時通過蓄熱裝置的蓄放熱與調節汽輪機的抽汽量，從而調節對外熱負荷和電負荷；若Q<W_j，min，則利用蓄熱裝置進行蓄熱；若W_j，max<Q，一是利用蓄熱裝置進行放熱，二是增加鍋爐的蒸汽蒸發量，同時通過蓄熱裝置的蓄放熱與調節汽輪機的抽汽量，從而調節對外熱負荷和電負荷。

作為優選，本實用新型所述的蓄熱裝置尺寸的設計原則是：蓄熱裝置的最大蓄放熱量為M_max，根據每天的熱負荷波動曲線圖繪制出臨界線，熱負荷的峰值面積負荷為W_g，熱負荷的谷值面積負荷為W_d，其中W_g＝W_d；選取熱負荷波動最大 的一天為設計參考，也就是當天熱負荷的峰值和谷值為最大值W_g，max、W_d，max，可得，M_max≥W_g，max＝W_d，max。

作為優選，本實用新型所述的的臨界最大抽汽負荷和臨界最小抽汽負荷是指鍋爐在最小穩燃負荷下，對應汽輪機最大抽汽量和最小抽汽量分別所能對外供熱的負荷。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：

(1)設計合理，結構簡單，性能可靠，基于蓄熱調峰系統，合理設計實現火電廠滿足電網的電力調峰要求。

(2)運用了本實用新型之后，可以實現火電機組同時滿足供熱和發電的需求，具有較高的實際運用價值。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例中用于火電廠調峰蓄熱的蓄熱系統及運行方法的系統結構示意圖。

標號說明：1、鍋爐；2、汽輪機；3、供熱管道；4、蓄熱裝置；5、熱用戶

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。

實施例：

參見圖1，該實施例涉及的蓄熱系統包括鍋爐1、汽輪機2、供熱管道3、蓄熱裝置4和熱用戶5，蓄熱裝置4與供熱管道4連接，蓄熱裝置4為直接蓄熱裝置或間接蓄熱裝置，當蓄熱裝置為間接蓄熱裝置時，蓄熱裝置4的蓄熱介質為水、蒸汽、導熱油或相變蓄熱材料，直接蓄熱裝置則是蓄熱裝置(4)直接與供熱管道3連接，從而進行蓄放熱；間接蓄熱裝置則是利用間接換熱設備借助介質水、蒸汽、導熱油或相變蓄熱材料進行蓄放熱。熱用戶5為工業用戶或居民采暖用戶。

該實施例涉及蓄熱裝置4尺寸的設計原則是：蓄熱裝置4的最大蓄放熱量為 M_max，根據每天的熱負荷波動曲線圖繪制出臨界線，熱負荷的峰值面積負荷為W_g，熱負荷的谷值面積負荷為W_d，其中W_g＝W_d；選取熱負荷波動最大的一天為設計參考，也就是當天熱負荷的峰值和谷值為最大值W_g，max、W_d，max，可得，M_max≥W_g，max＝W_d，max。

該實施例涉及的運行方法如下：

鍋爐1存在最小穩燃負荷A_min，對應汽輪機2的臨界最小輸出電負荷P_min，臨界、臨界最大抽汽負荷W_max，臨界和臨界最大輸出電負荷P_max，臨界、臨界最小抽汽負荷W_min，臨界。所述熱用戶5所需熱負荷Q，所述汽輪機2的抽汽負荷W_j，蓄熱裝置4的蓄放熱量M，電網要求的電負荷R。當火電廠參與電網調峰時，在鍋爐(1)處于最小穩燃負荷A_min情況下，火電廠是進行深度調峰。火電廠所能達到的最大調峰潛力為R＝P_min，臨界，此時，若W_max，臨界>Q，則可利用蓄熱裝置4進行蓄熱；若W_max，臨界<Q，則可利用蓄熱裝置4進行放熱。當火電廠參與調峰時電網需求電負荷只需滿足R≤P_max，臨界，此時，若W_min，臨界<Q<W_max，臨界，一是只需利用通過調節汽輪機2的抽汽量，使得抽汽負荷W_j滿足熱用戶5熱負荷Q的需求；二是根據蓄熱裝置4的蓄放熱需求，增大或減少抽汽負荷W_j時，可對蓄熱裝置4進行蓄放熱。

當電網要求的電負荷R>P_min，臨界時，鍋爐1此時的蒸汽蒸發量假定為A_j，對應汽輪機2的最大輸出電負荷P_j，max、最小抽汽負荷W_j，min和最小輸出電負荷P_j，min、最大抽汽負荷W_j，max。若W_j，max>Q>W_j，min，一是只需利用通過調節汽輪機2的抽汽量，使得抽汽負荷W_j滿足熱用戶5熱負荷Q的需求，二是根據蓄熱裝置4的蓄放熱需求，增大抽汽負荷W_j時，可對蓄熱裝置4進行蓄熱，減少抽汽負荷W_j時，可對蓄熱裝置4進行放熱，三是調節鍋爐1的蒸汽蒸發量，同時通過蓄熱裝置4的蓄放熱與調節汽輪機2的抽汽量，從而調節對外熱負荷和電負荷；若Q<W_j，min，則利用蓄熱裝置4進行蓄熱；若W_j，max<Q，一是利用蓄熱裝置4進行放熱，二是增加鍋爐1的蒸汽蒸發量，同時通過蓄熱裝置4的蓄放熱與調節汽輪機2的抽汽量，從而調節對外熱負荷和電負荷。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實用新型專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本實用新型專利的保護范圍內。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采 用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本實用新型的保護范圍。