带压储热罐在火电调峰调频中的应用
发布者:xylona | 来源:中国清洁供热平台 | 0评论 | 1632查看 | 2020-09-24 14:30:33    

中国清洁供热平台讯:由中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司独立承建的广投北部湾发电有限公司灵活性改造项目已顺利建设完工,开始调试。


日前,华北电力设计院新能源工程事业部项目经理闫凯出席由中国清洁供热平台主办的第二届中国蓄热大会,就该项目及带压储热罐在火电调峰调频中的应用进行介绍。


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图:闫凯在大会作演讲


水储热罐关键技术


水罐储热基本原理比较简单,储热罐以水作为储热介质,通过冷热水自然分层,达到储热目的。储热罐在储放热过程中总体液位保持不变,冷热水交替面(即斜温层)高度不断发生变化。


闫凯介绍道,储热罐根据其用途可分为常压罐和带压罐,两种类型在热水温度、应用场合、功能、运行灵活性和使用寿命等方面存在一些差异。


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大型储热罐由罐体、注入和出料基本结构构成。闫凯介绍,该设备有以下3个关键设计点:(1)罐体设计:合理的高径比;(2)布水器设计:决定储热能力和储热效果;(3)斜温层计算:通常斜温层的厚度为0.5-1.0m。


斜温层是储能罐的核心指标,而布水器作为储热罐的核心设备,直接决定斜温层厚度,并影响储能罐的储能能力。


闫凯介绍称,布水器的设计关键在于流速的控制,设计时严格控制出水的雷诺数,保证顶部布水器支撑出口的层流特性,避免扰动斜温层结构。热水布水器淹没在正常水位里,冷水布水器布置在罐底;布水器内设置有导流、均流板,可以最大限度减少对斜温层的扰动。


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储热罐调峰调频应用


储热罐制热与供热分离,提供双重热源,提高供热可靠性的同时实现热电解耦,储热效率可高达99%,热损耗非常低,使用寿命可达到30年左右。


当前全国多地出台调峰调频政策,例如东北调峰电价最高1元/kWh,山西调峰电价最高0.6元/kWh,津京冀预计调峰电价最高0.4元/kWh……在相关政策鼓励下,储热罐在深度调峰、热电解耦等方面实现广泛应用。


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目前,由华北电力设计院承建的采用带压储热罐的广投北海发电厂灵活性改造项目已顺利建成,该项目原有机组为2×320MW国产亚临界燃煤发电机组,为了响应最新的调频需求,进行了储热罐改造。


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该项目储热系统设置1台有效容积为4200m3的带压储热罐,设计压力为3.372bar.a,设计温度为135℃,直径16.2m,高30.1m,罐体容积5647m3,斜温层厚度1m。设置2台100%容量的凝结水升压泵,1运1备。升压泵设置再循环系统,保持设备热备状态。

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闫凯介绍称,该项目在常用的凝结水调频方式的基础上,在机组原凝结水热机部分系统中,增加一路蓄热水罐系统,与原凝结水系统并联运行,通过储热系统吸收或补偿因凝结水调频时引起的凝结水流量变化,从而大幅度减小在此过程中的凝汽器水位及除氧器水位变化范围,从而提高凝结水调频功能的持续性能,继而提高机组运行、调频调峰和燃料灵活性。

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