用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)及智能控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)及智能控制方法，其結(jié)構(gòu)包括遠(yuǎn)程控制平臺(tái)、熱電機(jī)組系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)、熱網(wǎng)系統(tǒng)和電網(wǎng)；所述熱電機(jī)組系統(tǒng)包括相配合的汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)；所述蒸汽蓄熱系統(tǒng)包括汽水換熱器和第一熱水蓄熱罐；所述電能蓄熱系統(tǒng)包括熱水電加熱器和第二熱水蓄熱罐；所述熱網(wǎng)系統(tǒng)包括首站、一次網(wǎng)供熱管和熱用戶。本發(fā)明基于蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)，合理設(shè)計(jì)既能實(shí)現(xiàn)電力調(diào)峰又能對(duì)熱負(fù)荷削峰填谷的供熱系統(tǒng)及智能控制方法，可以深度降低火電機(jī)組的電負(fù)荷，進(jìn)行電力調(diào)峰，同時(shí)結(jié)合蓄熱系統(tǒng)保障了居民供熱的品質(zhì)，具有較高的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。
【專利說明】
用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)及智能控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種能源調(diào)控系統(tǒng)及方法，特別是一種用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)及智能控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)政策逐漸重視新能源的推廣，降低火電機(jī)組的比例。截止2012年底，我國(guó)已有44.8GW的風(fēng)電裝機(jī)容量。但是風(fēng)電具有很強(qiáng)的隨機(jī)性、間歇性、不可控性及反調(diào)峰特性，這就逐漸增大了火電機(jī)組進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰的難度。為了能有效的消納新能源資源，國(guó)家逐漸加大了火電機(jī)組調(diào)峰的政策性要求，如國(guó)家能源局東北監(jiān)管局關(guān)于印發(fā)《東北電力調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)監(jiān)管辦法(試行)》及其補(bǔ)充規(guī)定要求:(I)提升清潔能源消納空間:發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用，通過經(jīng)濟(jì)手段調(diào)動(dòng)并網(wǎng)發(fā)電機(jī)組的調(diào)峰潛力，進(jìn)一步提升清潔能源的消納空間；(2)實(shí)現(xiàn)調(diào)峰與供熱的匹配:發(fā)電企業(yè)參與調(diào)峰輔助市場(chǎng)要以確保供熱安全和電力安全為前提，不得以參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)為由，影響居民供熱質(zhì)量。同時(shí)規(guī)定“階梯式”補(bǔ)償機(jī)制，根據(jù)調(diào)峰率分三檔補(bǔ)償價(jià)格，即第一檔:48%〈火電廠調(diào)峰率<55%，補(bǔ)償價(jià)為0.4元/kWh ；第二檔:55%〈火電廠調(diào)峰率< 60 %，補(bǔ)償價(jià)為0.4?0.6元/kWh ；第三檔:火電廠調(diào)峰率>60%，補(bǔ)償價(jià)為0.6?0.8元/kWh。
[0003]由此可見，國(guó)家政策正逐步加大對(duì)火電機(jī)組調(diào)峰能力的補(bǔ)償力度；同時(shí)要求火電機(jī)組在進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)峰之時(shí)，一定要保證居民的供熱質(zhì)量，這就進(jìn)一步加大了火電機(jī)組調(diào)峰的難度。因此，如何有效的進(jìn)行火電機(jī)組電力調(diào)峰，并對(duì)熱網(wǎng)負(fù)荷削峰填谷，從而保證供熱的品質(zhì)，對(duì)火電廠來說，起到至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)有的調(diào)峰集中于單調(diào)峰，如中國(guó)專利CN1093791A公開了一種在電網(wǎng)低谷時(shí)間為蓄熱罐儲(chǔ)存熱量的調(diào)峰系統(tǒng)，但對(duì)于現(xiàn)有的抽汽供熱電廠，單調(diào)峰系統(tǒng)未在熱能和電能間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，在對(duì)電力調(diào)峰時(shí)供熱存在浪費(fèi)或不足，從而需要提供一種即能夠保證供熱，又能充分利用熱能和電能的供熱系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)及智能控制方法，通過建立蒸汽蓄熱系統(tǒng)和電能蓄熱系統(tǒng)，在供電供汽的同時(shí)平衡電熱關(guān)系，使機(jī)組多余產(chǎn)能均以熱量形式保存，并在產(chǎn)能不足時(shí)通過合理方式進(jìn)行熱能調(diào)配。
[0005 ]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括遠(yuǎn)程控制平臺(tái)、熱電機(jī)組系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)、熱網(wǎng)系統(tǒng)和電網(wǎng)；所述熱電機(jī)組系統(tǒng)包括相配合的汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī);所述蒸汽蓄熱系統(tǒng)包括汽水換熱器和第一熱水蓄熱罐;所述電能蓄熱系統(tǒng)包括熱水電加熱器和第二熱水蓄熱罐;所述熱網(wǎng)系統(tǒng)包括首站、一次網(wǎng)供熱管和熱用戶，所述一次網(wǎng)供熱管包括一次網(wǎng)回水管和一次網(wǎng)供水管;所述汽輪機(jī)通過首站連接一次網(wǎng)供熱管;所述汽輪機(jī)通過汽水換熱器連接第一熱水蓄熱罐，所述汽輪機(jī)和第一熱水蓄熱罐間設(shè)置有閥門；所述第一熱水蓄熱罐通過閥門連接一次網(wǎng)供熱管;所述發(fā)電機(jī)為電網(wǎng)供電且通過熱水電加熱器連接第二熱水蓄熱罐，所述發(fā)電機(jī)和熱水電加熱器間設(shè)置有電流與電壓調(diào)節(jié)器;所述第二熱水蓄熱罐通過閥門連接一次網(wǎng)供熱管;所述一次網(wǎng)供熱管連接熱用戶;所述遠(yuǎn)程控制平臺(tái)連接并控制熱電機(jī)組系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)、熱網(wǎng)系統(tǒng)、電流與電壓調(diào)節(jié)器和所有所述閥門。通過蒸汽蓄熱系統(tǒng)和電能蓄熱系統(tǒng)進(jìn)行雙負(fù)荷調(diào)峰，使熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組所產(chǎn)的多余熱能和電能均能存儲(chǔ)，本系統(tǒng)可通過遠(yuǎn)程控制平臺(tái)控制電流與電壓調(diào)節(jié)器和閥門，在熱能和電能的不同供給情況下實(shí)現(xiàn)蒸汽蓄熱系統(tǒng)和電能蓄熱系統(tǒng)的分別放熱和蓄熱操作，保證熱能的存儲(chǔ)和供應(yīng)。
[0007]進(jìn)一步地，所述第一熱水蓄熱罐包括第一上出口和第一下出口，所述第一上出口與一次網(wǎng)供水管和汽水換熱器連接;所述第一下出口與一次網(wǎng)回水管和汽水換熱器連接。該結(jié)構(gòu)使第一熱水蓄熱罐直接接入一次網(wǎng)供熱管，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和減少熱量損失。
[0008]作為優(yōu)選，所述汽輪機(jī)和汽水換熱器間、所述汽水換熱器和第一熱水蓄熱罐間、所述第一熱水蓄熱罐和一次網(wǎng)供水管間、所述第一熱水蓄熱罐和一次網(wǎng)回水管間均設(shè)有閥門。閥門的設(shè)置使蒸汽蓄熱系統(tǒng)能夠靈活完成蓄熱和放熱操作。
[0009]進(jìn)一步地，所述第二熱水蓄熱罐包括第二上出口和第二下出口，所述第二上出口與一次網(wǎng)供水管和熱水電加熱器連接;所述第二下出口與一次網(wǎng)回水管和熱水電加熱器連接。該結(jié)構(gòu)使第二熱水蓄熱罐直接接入一次網(wǎng)供熱管，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和減少熱量損失。
[0010]更進(jìn)一步，所述熱水電加熱器和第二熱水蓄熱罐間、所述第二熱水蓄熱罐和一次網(wǎng)供水管間、所述第二熱水蓄熱罐和一次網(wǎng)回水管間均設(shè)有閥門。閥門的設(shè)置使電能蓄熱系統(tǒng)能夠靈活完成蓄熱和放熱操作。
[0011]作為優(yōu)選，所述熱水電加熱器和一次網(wǎng)供水管通過閥門連接。當(dāng)供熱不足而電能充足時(shí)，熱水電加熱器加熱水能直接供給至一次網(wǎng)供水管，無需經(jīng)第二熱水蓄熱罐，減少熱量損失。
[0012]用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的智能控制方法，其步驟為:
[0013]SI)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)采集環(huán)境溫度、熱用戶負(fù)荷、熱電機(jī)組抽汽工況圖和電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)；
[0014]S2)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)根據(jù)SI采集數(shù)據(jù)進(jìn)行熱負(fù)荷分析與計(jì)算，并輸出熱電機(jī)組負(fù)荷、熱網(wǎng)熱負(fù)荷、蒸汽蓄放熱負(fù)荷和電能蓄放熱負(fù)荷；
[0015]S3)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)根據(jù)S2輸出數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)與控制熱電機(jī)組系統(tǒng)、熱網(wǎng)系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)。
[0016]通過蒸汽蓄熱系統(tǒng)和電能蓄熱系統(tǒng)進(jìn)行雙負(fù)荷調(diào)峰，使熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組所產(chǎn)的多余熱能和電能均能存儲(chǔ)，并通過遠(yuǎn)程控制平臺(tái)根據(jù)熱網(wǎng)熱負(fù)荷對(duì)系統(tǒng)中的各系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，從而實(shí)現(xiàn)能夠保證供熱，又能充分存儲(chǔ)多余熱能和電能。
[0017]進(jìn)一步地，所述步驟S3的調(diào)節(jié)與控制方法為:
[0018]當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j>Wx及電負(fù)荷Αη」>Ρηζ時(shí):汽輪機(jī)的采暖抽汽進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱;發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱；
[0019]當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j >WX及電負(fù)荷An j = Pnz時(shí):汽輪機(jī)的采暖抽汽進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱；發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱；
[0020]當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j= Wx及電負(fù)荷Anj>PnJ寸:汽輪機(jī)的采暖抽汽停止進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱；發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱；
[0021]當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j = Wx及電負(fù)荷An j = Pnz時(shí):汽輪機(jī)的采暖抽汽停止進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱；發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱；
[0022]當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j〈Wx及電負(fù)荷Αη」>Ρηζ時(shí);汽輪機(jī)的采暖抽汽停止進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱進(jìn)行放熱;發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器；
[0023]當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j〈Wx及電負(fù)荷Anj= PnJ寸；汽輪機(jī)的采暖抽汽停止進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱進(jìn)行放熱;發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器；
[0024]上述Qei+j為汽輪機(jī)抽汽量對(duì)應(yīng)的抽汽熱負(fù)荷，WX為熱用戶負(fù)荷，Anj為發(fā)電機(jī)的輸出電功率，PnzS電網(wǎng)調(diào)度的電負(fù)荷。
[0025]作為優(yōu)選，所述步驟S3的調(diào)節(jié)與控制方法為:
[0026]當(dāng)熱負(fù)荷恥叫0^、06叫+^^1,1^1\及電負(fù)荷411)?112時(shí):發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱；
[0027]當(dāng)熱負(fù)荷如叫^叫+^^^^及電負(fù)荷六如汗?時(shí)-發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器，熱水電加熱器加熱水后直接進(jìn)入一次網(wǎng)供水管，第二熱水蓄熱罐根據(jù)Wx與Qei+j+Qxi,k的差值進(jìn)行放熱或蓄熱或停止放熱和蓄熱；
[0028]當(dāng)熱負(fù)荷.+」0^、0的+押幻,1^1\及電負(fù)荷411尸？112時(shí):發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱；
[0029]當(dāng)熱負(fù)荷.+」0^、0的+押隊(duì)1{0^及電負(fù)荷411」=?112時(shí):發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐進(jìn)行放熱；
[0030]上述Qx1,k為第一熱水蓄熱的蓄放熱負(fù)荷。
[0031]作為優(yōu)選，所述遠(yuǎn)程控制平臺(tái)通過無線互聯(lián)網(wǎng)分別與熱網(wǎng)系統(tǒng)、熱電機(jī)組系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接，采集熱電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)和熱量表、壓力表、流量表、電流表、電壓表、環(huán)境溫度表、室內(nèi)溫度表的數(shù)據(jù)，并控制系統(tǒng)中的循環(huán)栗、補(bǔ)水栗、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門、電流與電壓調(diào)節(jié)器和熱電機(jī)組控制平臺(tái)。
[0032]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果:1、設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，基于蓄熱調(diào)峰系統(tǒng)，合理設(shè)計(jì)既能實(shí)現(xiàn)電力調(diào)峰又能對(duì)熱負(fù)荷削峰填谷的供熱系統(tǒng)及智能控制方法;2、實(shí)際運(yùn)用中可以深度降低火電機(jī)組的電負(fù)荷，進(jìn)行電力調(diào)峰，同時(shí)結(jié)合蓄熱系統(tǒng)保障了居民供熱的品質(zhì)，具有較高的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)及智能控制方法的智能控制流程示意圖。
[0035]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)及智能控制方法的基本電路原理不意圖。
[0036]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中輸入遠(yuǎn)程控制平臺(tái)的機(jī)組抽汽工況圖的示意圖。
[0037]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)及智能控制方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中熱電機(jī)組系統(tǒng)I與首站A系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中熱電機(jī)組系統(tǒng)2與首站B系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖7是本發(fā)明實(shí)施例中蒸汽蓄熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]圖8是本發(fā)明實(shí)施例中電能蓄熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]標(biāo)號(hào)說明:
[0043]I一熱電機(jī)組系統(tǒng)A、2—熱電機(jī)組系統(tǒng)B、3—蒸汽蓄熱系統(tǒng)、4一電能蓄熱系統(tǒng)、5—熱用戶、6—電網(wǎng)、5.1—熱用戶A、5.2—熱用戶B、5.3—熱用戶C、7.1—一次網(wǎng)回水管、7.2—
一次網(wǎng)供水管。
[0044]1.1一汽輪機(jī)A、1.2—發(fā)電機(jī)A、1.3—抽汽管道A、1.4一首站A、1.5—閥門AA、1.6—閥門BA、1.7一閥門CA。
[0045]2.1一汽輪機(jī)B、2.2—發(fā)電機(jī)B、2.3—抽汽管道B、2.4一首站B、2.5—閥門AB、2.6—閥門BB、2.7—閥門CB。
[0046]3.1一熱水蓄熱罐A、3.2—汽水換熱器、3.3—抽汽支管A、3.4一抽汽支管B、3.5—閥門DA、3.6一閥門DB、3.7一熱網(wǎng)回水支管AA、3.8一循環(huán)水支管AA、3.9一閥門EA、3.10一閥門FA、3.11一循環(huán)水支管BA、3.12一閥門GA、3.13一熱網(wǎng)供水支管AA、3.14一閥門HA。
[0047]4.1 一熱水蓄熱罐B、4.2—熱水電加熱器、4.3—熱網(wǎng)回水支管AB、4.4一循環(huán)水支管AB、4.5一閥門EB、4.6一閥門FB、4.7一熱網(wǎng)供水支管AB、4.8一閥門HB、4.9一循環(huán)水支管88、4.10—閥門68、4.11一上出口支管、4.12—下出口支管、4.13—閥門從、4.14一閥門邛、4.15—電流與電壓調(diào)節(jié)器。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0049]實(shí)施例1:
[0050]參見圖4至圖8，該實(shí)施例由供熱系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)、熱電機(jī)組系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)、熱網(wǎng)系統(tǒng)和電網(wǎng)組成，其中熱電機(jī)組系統(tǒng)由熱電機(jī)組系統(tǒng)Al和熱電機(jī)組系統(tǒng)B2組成，熱電機(jī)組系統(tǒng)中均設(shè)有汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，蒸汽蓄熱系統(tǒng)3包括汽水換熱器3.2和熱水蓄熱罐A3.1，電能蓄熱系統(tǒng)4包括熱水電加熱器4.2和熱水蓄熱罐B4.1，熱網(wǎng)系統(tǒng)包括首站Al.4、首站B2.4、一次網(wǎng)回水管7.1、一次網(wǎng)供水管7.2、熱用戶A5.1、熱用戶B5.2和熱用戶C5.3，供熱系統(tǒng)的各管路上均裝有閥門，閥門均為電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，遠(yuǎn)程控制平臺(tái)連接上述系統(tǒng)。
[0051 ]汽輪機(jī)Al.1、汽輪機(jī)B2.1分別帶動(dòng)發(fā)電機(jī)Al.2、發(fā)電機(jī)B2.2發(fā)電供給電網(wǎng)6和熱水電加熱器4.2，抽汽管道Al.3分別與汽輪機(jī)Al.1、首站Al.4連接，抽汽管道B2.3分別與汽輪機(jī)B2.1、首站B2.4連接，首站Al.4和首站B2.4通過一次網(wǎng)回水管7.1和一次網(wǎng)供水管7.2為熱用戶A5.1、熱用戶B5.2和熱用戶C5.3供熱，汽水換熱器3.2通過抽汽支管A3.3、抽汽支管B3.4分別與抽汽管道Al.3、抽汽管道B2.3連接，熱水蓄熱罐A3.1的上出口通過熱網(wǎng)供水支管AA3.13、循環(huán)水支管BA3.11依次與一次網(wǎng)供水管7.2、汽水換熱器3.2連接，熱水蓄熱罐A3.1的下出口通過熱網(wǎng)回水支管AA3.7、循環(huán)水支管AA3.8依次與一次網(wǎng)回水管7.1、汽水換熱器3.2連接。熱水蓄熱罐B4.1的上出口的上出口支管4.11通過熱網(wǎng)供水支管AB4.7、循環(huán)水支管BB4.9依次與一次網(wǎng)供水管7.2、熱水電加熱器4.2連接，熱水蓄熱罐B4.1的下出口的下出口支管4.12通過熱網(wǎng)回水支管AB4.3、循環(huán)水支管AB4.4依次與一次網(wǎng)回水管7.1、熱水電加熱器4.2連接，熱水電加熱器4.2的電路上安裝有電流與電壓調(diào)節(jié)器4.15;其中抽汽管道Al.3上設(shè)置有閥門AAl.5，首站Al.4與一次網(wǎng)回水管7.1間設(shè)置有閥門CAl.7，首站Al.4與一次網(wǎng)供水管7.2間設(shè)置有閥門BAl.6，抽汽管道B2.3上設(shè)置有閥門AB2.5，首站B2.4與一次網(wǎng)回水管7.1間設(shè)置有閥門CB2.7，首站B2.4與一次網(wǎng)供水管7.2間設(shè)置有閥門BB2.6，抽汽支管A3.3和抽汽支管B3.4上分別設(shè)置有閥門DA3.5和閥門DB3.6，熱網(wǎng)回水支管AA3.7和循環(huán)水支管AA3.8上分別設(shè)置有閥門EA3.9和閥門FA3.10，循環(huán)水支管BA3.11上設(shè)置有閥門GA3.12，熱網(wǎng)供水支管AA3.13上設(shè)置有閥門HA3.14，熱網(wǎng)回水支管AB4.3和循環(huán)水支管AB4.4上分別設(shè)置有閥門EB4.5和閥門FB4.6，熱網(wǎng)供水支管AB4.7上設(shè)置有閥門HB4.8，循環(huán)水支管BB4.9上設(shè)置有閥門GB4.10，上出口支管4.11和下出口支管4.12上分別設(shè)置有閥門JA4.13和閥門JB4.14。蒸汽蓄熱系統(tǒng)3的熱源為汽輪機(jī)Al.1和汽輪機(jī)B2.1的采暖抽汽，電能蓄熱系統(tǒng)4的熱源為發(fā)電機(jī)Al.2和發(fā)電機(jī)B2.2的發(fā)電。
[0052]參見圖1和圖2，遠(yuǎn)程控制平臺(tái)通過無線互聯(lián)網(wǎng)分別與熱網(wǎng)系統(tǒng)、熱電機(jī)組系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接，接收熱電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)和熱量表、壓力表、流量表、電流表、電壓表、環(huán)境溫度表、室內(nèi)溫度表的數(shù)據(jù)，并控制供熱系統(tǒng)中的循環(huán)栗、補(bǔ)水栗、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門、電流與電壓調(diào)節(jié)器和熱電機(jī)組控制平臺(tái)的工作。遠(yuǎn)程控制平臺(tái)分別收集環(huán)境溫度、熱用戶負(fù)荷、熱電機(jī)組抽汽工況圖和電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與處理，得出并輸出熱網(wǎng)熱負(fù)荷、蒸汽蓄放熱負(fù)荷、電能蓄放熱負(fù)荷、熱電機(jī)組負(fù)荷，從而對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程智能控制。
[0053]設(shè)汽輪機(jī)的主蒸汽進(jìn)汽量為Bm和輸出電功率為Anj時(shí)，對(duì)應(yīng)的抽汽量為Dei+j和抽汽熱負(fù)荷為Qei+j，熱水蓄熱罐A的蓄放熱負(fù)荷為Qx1,k，熱水蓄熱罐B的蓄放熱負(fù)荷為QX2,y，電網(wǎng)調(diào)度的電負(fù)荷為Pnz，熱用戶所需的熱負(fù)荷為Wx，可得:An j+Qei+j = Pnz+Qxi, k+Qx2, y+ffx，熱水蓄熱罐B滿足電網(wǎng)調(diào)度中心的需求，也就是說當(dāng)AnAPnJ寸，熱水蓄熱罐B可以實(shí)現(xiàn)的蓄熱量為:Qx2,y>Anj_Pnz。
[0054]具體控制流程如下:
[0055](一)熱負(fù)荷關(guān)系為Qei+j>WX時(shí):打開閥門AAI.5、閥門AB2.5、閥門DA3.5、閥門DB3.6、閥門FA3.1、閥門GA3.12，關(guān)閉閥門EA3.9、閥門HA3.14、閥門EB4.5、閥門HB4.8，全開閥門BAl.6、閥門BB2.6、閥門CAl.7、閥門CB2.7，調(diào)節(jié)閥門AAl.5、閥門AB2.5、閥門DA3.5、閥門DB3.6的開度，汽輪機(jī)Al.1和汽輪機(jī)B2.1的采暖抽汽除進(jìn)入首站Al.4和首站B2.4之外，還進(jìn)入汽水換熱器3.2，熱水蓄熱罐A3.1進(jìn)行蓄熱過程；當(dāng)電負(fù)荷為Anj>PnJ#，打開閥門FB4.6、閥門GB4.10、閥門JA4.13、閥門JB4.14，打開并調(diào)節(jié)電流與電壓調(diào)節(jié)器4.15,熱水電加熱器4.2進(jìn)行電加熱水，熱水蓄熱罐B4.1進(jìn)行蓄熱過程；當(dāng)電負(fù)荷為Anj = Pnz時(shí)，關(guān)閉閥門FB4.6、閥門GB4.10、閥門JA4.13、閥門JB4.14，關(guān)閉電流與電壓調(diào)節(jié)器4.15,熱水電加熱器4.2停止工作，熱水蓄熱罐B4.1停止工作。
[0056](二)熱負(fù)荷關(guān)系為Qe i+j = Wx時(shí):全開閥門AAI.5、閥門AB2.5、閥門BA I.6、閥門BB2.6、閥門CAl.7、閥門CB2.7，關(guān)閉閥門DA3.5、閥門DB3.6、閥門FA3.1、閥門GA3.12，關(guān)閉閥門EA3.9、閥門HA3.14、閥門EB4.5、閥門HB4.8，汽輪機(jī)Al.1和汽輪機(jī)B2.1的采暖抽汽都進(jìn)入首站Al.4和首站B2.4對(duì)外供熱，汽水換熱器3.2停止工作，熱水蓄熱罐A3.1停止工作；當(dāng)電負(fù)荷為Αη)Ρηζ時(shí)，打開閥門FB4.6、閥門GB4.10、閥門JA4.13、閥門JB4.14，打開并調(diào)節(jié)電流與電壓調(diào)節(jié)器4.15,熱水電加熱器4.2進(jìn)行電加熱水，熱水蓄熱罐B4.1進(jìn)行蓄熱過程；當(dāng)電負(fù)荷為An j = Pnz時(shí)，關(guān)閉閥門FB4.6、閥門GB4.10、閥門JA4.13、閥門JB4.14，關(guān)閉電流與電壓調(diào)節(jié)器4.15,熱水電加熱器4.2停止工作，熱水蓄熱罐B4.1停止工作。
[0057](三)熱負(fù)荷關(guān)系為Qei+j <WX時(shí):打開閥門BA I.6、閥門BB2.6、閥門CA I.7、閥門CB2.7，全開閥門AA1.5、閥門AB2.5，關(guān)閉閥門DA3.5、閥門DB3.6、閥門FA3.1、閥門GA3.12，汽輪機(jī)Al.1和汽輪機(jī)B2.1的采暖抽汽都進(jìn)入首站Al.4和首站B2.4對(duì)外供熱，汽水換熱器3.2停止工作，打開閥門EA3.9、閥門HA3.14，調(diào)節(jié)閥門BAl.6,閥門BB2.6、閥門CAl.7、閥門CB2.7、閥門EA3.9、閥門HA3.14的開度，調(diào)節(jié)熱網(wǎng)水進(jìn)入首站Al.4、首站B2.4和熱水蓄熱罐A3.1的流量，熱水蓄熱罐A3.1進(jìn)行放熱過程；當(dāng)電負(fù)荷為Anj = Pnz時(shí)，關(guān)閉閥門FB4.6、閥門GB4.10，關(guān)閉電流與電壓調(diào)節(jié)器4.15，熱水電加熱器4.2停止工作，若Qei+j+QX1,k〈Wx，則打開閥門JA4.13、閥門JB4.14、閥門EB4.5、閥門HB4.8，熱水蓄熱罐B4.1進(jìn)行放熱過程，若Qei+j+Qxi,k>ffx,則關(guān)閉閥門JA4.13、閥門JB4.14、閥門EB4.5、閥門HB4.8，熱水蓄熱罐B4.I停止工作；當(dāng)電負(fù)荷為Αη」>Ρηζ時(shí)，打開閥門FB4.6、閥門GB4.10,打開并調(diào)節(jié)電流與電壓調(diào)節(jié)器4.15，熱水電加熱器4.2進(jìn)行電加熱水，此時(shí)，若關(guān)閉閥門EB4.5、閥門HB4.8，則打開閥門JA4.13、閥門JB4.14，熱水蓄熱罐B4.1進(jìn)行蓄熱過程，若關(guān)閉閥門JA4.13、閥門JB4.14，則打開閥門EB4.5、閥門HB4.8，熱水蓄熱罐B4.1停止工作，熱水電加熱器4.2直接加熱熱網(wǎng)水對(duì)外供熱，若同時(shí)打開閥門EB4.5、閥門HB4.8、閥門JA4.13、閥門JB4.14，則一邊熱水蓄熱罐B4.1進(jìn)行蓄熱過程，一邊熱水電加熱器4.2加熱熱網(wǎng)水對(duì)外供熱，上述操作根據(jù)06叫+^^1,15與Wx的大小關(guān)系和Anj與Pnz的差值關(guān)系決定。
[0058]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)，其特征在于:包括遠(yuǎn)程控制平臺(tái)、熱電機(jī)組系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)、熱網(wǎng)系統(tǒng)和電網(wǎng)；所述熱電機(jī)組系統(tǒng)包括相配合的汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī);所述蒸汽蓄熱系統(tǒng)包括汽水換熱器和第一熱水蓄熱罐;所述電能蓄熱系統(tǒng)包括熱水電加熱器和第二熱水蓄熱罐;所述熱網(wǎng)系統(tǒng)包括首站、一次網(wǎng)供熱管和熱用戶，所述一次網(wǎng)供熱管包括一次網(wǎng)回水管和一次網(wǎng)供水管； 所述汽輪機(jī)通過首站連接一次網(wǎng)供熱管;所述汽輪機(jī)通過汽水換熱器連接第一熱水蓄熱罐，所述汽輪機(jī)和第一熱水蓄熱罐間設(shè)置有閥門；所述第一熱水蓄熱罐通過閥門連接一次網(wǎng)供熱管;所述發(fā)電機(jī)為電網(wǎng)供電且通過熱水電加熱器連接第二熱水蓄熱罐，所述發(fā)電機(jī)和熱水電加熱器間設(shè)置有電流與電壓調(diào)節(jié)器;所述第二熱水蓄熱罐通過閥門連接一次網(wǎng)供熱管;所述一次網(wǎng)供熱管連接熱用戶;所述遠(yuǎn)程控制平臺(tái)連接并控制熱電機(jī)組系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)、熱網(wǎng)系統(tǒng)、電流與電壓調(diào)節(jié)器和所有所述閥門。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第一熱水蓄熱罐包括第一上出口和第一下出口，所述第一上出口與一次網(wǎng)供水管和汽水換熱器連接;所述第一下出口與一次網(wǎng)回水管和汽水換熱器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述汽輪機(jī)和汽水換熱器間、所述汽水換熱器和第一熱水蓄熱罐間、所述第一熱水蓄熱罐和一次網(wǎng)供水管間、所述第一熱水蓄熱罐和一次網(wǎng)回水管間均設(shè)有閥門。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第二熱水蓄熱罐包括第二上出口和第二下出口，所述第二上出口與一次網(wǎng)供水管和熱水電加熱器連接;所述第二下出口與一次網(wǎng)回水管和熱水電加熱器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述熱水電加熱器和第二熱水蓄熱罐間、所述第二熱水蓄熱罐和一次網(wǎng)供水管間、所述第二熱水蓄熱罐和一次網(wǎng)回水管間均設(shè)有閥門。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的供熱系統(tǒng)，其特征在于:所述熱水電加熱器和一次網(wǎng)供水管通過閥門連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的智能控制方法，其步驟為: 51)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)采集環(huán)境溫度、熱用戶負(fù)荷、熱電機(jī)組抽汽工況圖和電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)； 52)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)根據(jù)SI采集數(shù)據(jù)進(jìn)行熱負(fù)荷分析與計(jì)算，并輸出熱電機(jī)組負(fù)荷、熱網(wǎng)熱負(fù)荷、蒸汽蓄放熱負(fù)荷和電能蓄放熱負(fù)荷； 53)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)根據(jù)S2輸出數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)與控制熱電機(jī)組系統(tǒng)、熱網(wǎng)系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的智能控制方法，其特征在于:所述步驟S3的調(diào)節(jié)與控制方法為: 當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j>Wx及電負(fù)荷Αη)Ρηζ時(shí):汽輪機(jī)的采暖抽汽進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱;發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱； 當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j>Wx及電負(fù)荷Anj = PnJ寸:汽輪機(jī)的采暖抽汽進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱;發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱； 當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j = Wx及電負(fù)荷Anj>PnJ寸:汽輪機(jī)的采暖抽汽停止進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱;發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱；當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j = Wx及電負(fù)荷Anj = Pnz時(shí):汽輪機(jī)的采暖抽汽停止進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱；發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱； 當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j〈Wx及電負(fù)荷Αη)Ρηζ時(shí);汽輪機(jī)的采暖抽汽停止進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱進(jìn)行放熱;發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器； 當(dāng)熱負(fù)荷Qei+j〈Wx及電負(fù)荷Anj = PnJ寸；汽輪機(jī)的采暖抽汽停止進(jìn)入汽水換熱器，第一熱水蓄熱進(jìn)行放熱;發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器； 上述Qei+j為汽輪機(jī)抽汽量對(duì)應(yīng)的抽汽熱負(fù)荷，Wx為熱用戶負(fù)荷，Anj為發(fā)電機(jī)的輸出電功率，PnzS電網(wǎng)調(diào)度的電負(fù)荷。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的智能控制方法，其特征在于:所述步驟S3的調(diào)節(jié)與控制方法為: 當(dāng)熱負(fù)荷96^0^、0的+」+0幻,!^1\及電負(fù)荷厶11」>?112時(shí):發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐進(jìn)行蓄熱； 當(dāng)熱負(fù)荷96叫^叫+0私150^及電負(fù)荷411)?112時(shí):發(fā)電機(jī)的電能進(jìn)入熱水電加熱器，熱水電加熱器加熱水后直接進(jìn)入一次網(wǎng)供水管，第二熱水蓄熱罐根據(jù)Wx與Qei+j+Qxi,k的差值進(jìn)行放熱或蓄熱或停止放熱和蓄熱； 當(dāng)熱負(fù)荷96叫0^、0的+押幻,!^1\及電負(fù)荷411」=?112時(shí):發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐停止放熱和蓄熱； 當(dāng)熱負(fù)荷96叫0^、0的+押私150^及電負(fù)荷411尸？112時(shí):發(fā)電機(jī)的電能停止進(jìn)入熱水電加熱器，第二熱水蓄熱罐進(jìn)行放熱； 上述Qx1,k為第一熱水蓄熱的蓄放熱負(fù)荷。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9任一所述的用于熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組雙負(fù)荷調(diào)峰的智能控制方法，其特征在于:所述遠(yuǎn)程控制平臺(tái)通過無線互聯(lián)網(wǎng)分別與熱網(wǎng)系統(tǒng)、熱電機(jī)組系統(tǒng)、蒸汽蓄熱系統(tǒng)、電能蓄熱系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)連接，采集熱電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)和熱量表、壓力表、流量表、電流表、電壓表、環(huán)境溫度表、室內(nèi)溫度表的數(shù)據(jù)，并控制系統(tǒng)中的循環(huán)栗、補(bǔ)水栗、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門、電流與電壓調(diào)節(jié)器和熱電機(jī)組控制平臺(tái)。
【文檔編號(hào)】F01K17/00GK105863758SQ201610335241
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】高新勇, 孫士恩, 陳菁, 鄭立軍, 馮亦武, 俞聰, 何曉紅, 龐建鋒, 馬光耀, 王偉, 洪純珩
【申請(qǐng)人】華電電力科學(xué)研究院