本技术涉及一种火电机组调峰灵活性增强系统及方法,旨在提高火电机组的灵活性。该系统通过熔盐储热系统与火电机组的协同控制,实现负荷跟踪控制。当负荷偏差为非负值时,若负荷偏差不超过熔盐放热的最大调峰容量,则仅由熔盐储热系统进行负荷控制;若超出,则需火电机组协同控制。当负荷偏差为负值时,若负荷偏差不超过熔盐储热的最大调峰容量,则由熔盐储热系统控制;若超出,则需火电机组协同控制。本发明通过储热与机组的协同控制策略,使熔盐储热系统参与火电机组的调峰控制,有效提升火电机组的灵活性。
背景技术
储能技术中,熔盐储热由于其大规模、安全稳定、不受地理位置限制且长时储能的特点,成为构建新型电力系统中极具前途的储能方式,在光热发电、火电机组灵活性改造及余热回收等方面得到广泛应用。因此,耦合熔盐储热方式成为当前火电机组灵活性改造的关键技术之一。
熔盐储热按照热能存储方式分为显热储热和潜热储热,其中显热储热由于原理简单,技术成熟以及成本低廉广泛应用于光热电站等中高温储热场所。同时,显热储热包括单罐储热和双罐储热两种方式。单罐熔盐储热系统具有较紧凑的结构,其冷热熔盐均在同一个储热罐中,结构简单、储热成本低,但是斜温层的存在会导致储热效率降低,无法满足光热电站对储热的需求,因此双罐熔盐储热成为光热电站常用的储能方式,双罐熔盐储热技术发展也相对成熟。这种储热方式与单罐储热方式的最大区别在于高温和低温熔盐分装在两个罐中储存,在储热阶段,通过引出蒸汽与熔盐进行换热,将冷罐中的熔盐通过熔盐泵送到换热器加热后流入高温熔盐罐。放热阶段,热罐中的熔盐与低温给水进行换热后储存在低温熔盐罐中。因此,利用耦合双罐熔盐进行储、放热的方式改造火电机组,以实现机组灵活调峰,保障电网的稳定性。
除此之外,煤电机组在进行深度调峰时,大量辅机设备接近极限运行工况,面临主要运行参数失配,响应速度下降,煤的快速变化易引起炉膛稳燃能力下降、锅炉受热面温度分布不均、超温、功率振荡的问题。为了在实现深度调峰的同时,减少机组超限运行的频率,维持机组安全稳定运行,利用熔盐储热系统对原系统改造量小、调峰容量大的优势能够实现机组在安全运行工况下仍可实现深度调峰的要求,因此研究耦合熔盐储热的机组控制策略至关重要。但现有研究少有涉及关于熔盐储热系统参与火电机组调峰控制策略的问题。
实现思路