CN111120995A - 扩展机组调峰出力范围的蓄热系统及调峰效果评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于发电技术领域，提供了一种扩展机组调峰出力范围的蓄热系统及调峰效果评估方法，该方法包括采用由蓄热加热器、蓄热泵、释热泵、及蓄热罐群构成的蓄热系统，获取蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数；根据第一基准运行参数计算在蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；根据所述第二基准运行参数计算在释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量，从而为扩展现有机组的调峰出力运行范围提供一种可行及可靠的选择方案，对机组运行的经济性影响很小，还可为电网调度部门确定现有机组采用此类调峰改造方案后的调峰运行方式提供重要参考数据，提高现有技术改造机组对电网的调峰适应能力。

Description

扩展机组调峰出力范围的蓄热系统及调峰效果评估方法

技术领域

本发明属于发电技术领域，尤其涉及一种扩展机组调峰出力范围的蓄热系统及调峰效果评估方法。

背景技术

新能源机组对电网内运行机组运行灵活性及深度调峰提出了越来越高的要求。通过灵活性改造，热电机组增加20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到40％-50％额定容量；纯凝机组增加15％-20％额定容量的调峰能力，最小技术出力达到30％-35％额定容量，甚至有的电厂在机组不投油稳燃时纯凝工况下最小技术出力达到20％-25％额定容量。

采用水蓄热技术对电网内调度机组进行深度调峰及灵活性技术改造，可以避免火电机组锅炉侧降低最低稳燃负荷的技术难题或核电机组一次回路降低热负荷的技术难题，目前对于机组的汽水回路仍缺乏具体的水蓄热技术实施方案。因此迫切需要一种扩展机组调峰出力范围的蓄热系统及调峰效果评估方法来解决目前的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种扩展机组调峰出力范围的蓄热系统及调峰效果评估方法，以解决如何在汽轮机汽水回路系统中应用水蓄热技术来扩展发电机组调峰出力范围的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种扩展机组调峰出力范围的蓄热系统，包括：第一端口、第二端口、第三端口、蓄热加热器、蓄热泵、释热泵以及多个蓄热罐串联构成的蓄热罐群；

所述第一端口分别连接所述蓄热加热器的第一端和所述蓄热泵的第一端，所述蓄热泵的第二端连接所述蓄热罐群的冷水侧；

所述第二端口连接所述蓄热加热器的第二端，所述蓄热加热器的给水进水端口还连接所述蓄热罐群的热水侧；

所述第三端口连接所述释热泵的第一端，所述释热泵的第二端连接所述蓄热罐群的冷水侧。

在一实施例中，所述第一端口连接现有机组中的多个高压给水加热器构成的高压给水加热器组的第一端；

所述第二端口连接所述高压给水加热器组中末级给水加热器的抽汽管道；

所述第三端口连接所述高压给水加热器组的第二端以及所述现有机组中的除氧器。

在一实施例中，所述第一端口分别连接现有机组中的多个低压给水加热器构成的低压给水加热器组的第一端以及现有机组中的除氧器入口；

所述第二端口连接现有机组除氧器及相邻高压给水加热器对应的抽汽管道；

所述第三端口连接所述低压给水加热器组的第二端。

在一实施例中，还包括：蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门、蓄热泵的出口阀门、蓄热泵的进口阀门、蓄热加热器的疏水阀门、蓄热罐群的旁路阀门、蓄热罐群的冷水侧进口阀门以及两个释热泵进出口三通阀门；

所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门连接在所述蓄热加热器与所述第一端口之间；

所述蓄热泵的出口阀门连接在所述蓄热泵和所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门之间；

所述蓄热泵的进口阀门设置于所述蓄热泵连接所述蓄热罐群的冷水侧的第一连通管道上；

所述蓄热加热器的疏水阀门设置于第二连通管道上，所述第二连通管道用于将所述蓄热加热器的疏水端口接至低压给水加热器组末级低压给水加热器的疏水端口；

所述蓄热罐群的旁路阀门设置于第三连通管道上，所述第三连通管道用于将所述蓄热加热器的第二端接入所述第一连通管道上；

所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门设置于所述释热泵的第二端连接所述蓄热罐群的冷水侧的管道上；

所述两个释热泵进出口三通阀门分别设置于所述释热泵的两侧。

本发明实施例的第二方面提供了一种调峰效果评估方法，采用上述任一实施例所述的扩展机组调峰出力范围的蓄热系统，包括：

获取所述蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数；

根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；

根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

在一实施例中，所述蓄热系统包括蓄热加热器、蓄热泵、释热泵以及多个蓄热罐构成的蓄热罐群；

所述机组在所述蓄热运行方式下运行时，所述蓄热泵运行，所述蓄热泵的进口阀门开启，所述蓄热泵的出口阀门开启，所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门关闭，所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门关闭，所述蓄热罐群的旁路阀门关闭，所述释热泵停运，所述释热泵的旁路管道开通，所述蓄热加热器的蒸汽侧进口阀门开启；

所述机组在所述释热运行方式下运行时，所述释热泵运行，所述释热泵的旁路管道关闭，所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门开启，所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门开启，所述蓄热泵的进口阀门开启，所述蓄热罐群的旁路阀门开启，所述蓄热泵停运，所述蓄热泵的出口阀门关闭，所述蓄热加热器的蒸汽侧进口阀门全部关闭。

在一实施例中，所述机组在所述蓄热运行方式下运行时，蓄热系统蓄热运行所需的凝结水流量由蓄热泵通过变频或节流调节来进行调整；

所述机组在所述释热运行方式下运行时，低压给水加热器进口凝结水泵采用变频或节流调节来减少流经低压给水加热器组的凝结水流量，所述低压给水加热器组由多个低压给水加热器构成。

在一实施例中，所述第一基准运行参数，包括：除氧器出口给水焓值、凝汽器出口凝结水焓值、凝汽器出口凝结水温度、除氧器抽汽压力、除氧器抽汽焓值、以及低压缸排汽焓值；

所述第二基准运行参数，包括：除氧器进口凝结水流量、低压缸排汽焓值以及各个低压给水加热器抽汽流量和对应的抽汽焓值。

在一实施例中，在所述根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量之前，还包括：

根据所述蓄热系统中的蓄热罐群总储存量以及蓄热时间，计算获得所述蓄热泵的运行流量；

在所述根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量之前，还包括：

根据所述蓄热系统中的蓄热罐群总储存量以及释热时间，计算获得所述释热泵的运行流量。

在一实施例中，所述根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量，包括：

根据所述第一基准运行参数以及所述蓄热泵的运行流量，计算蓄热时所述蓄热加热器的进口蒸汽量；

根据所述蓄热加热器的进口蒸汽量以及所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量。

在一实施例中，所述根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量，包括：

根据所述第二基准运行参数以及所述释热泵的运行流量，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

本发明实施例的第三方面提供了一种调峰效果评估装置，采用上述任一项实施例所述的扩展机组调峰出力范围的蓄热系统，包括：

获取模块，用于获取所述蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数；

第一计算模块，用于根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；

第二计算模块，用于根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：采用一种由蓄热加热器、蓄热泵、释热泵、蓄热罐、及相关管道阀门构成的独特蓄热系统对现有机组进行改造；通过获取扩展发电机组调峰出力范围的蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数；根据第一基准运行参数，计算在蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；根据第二基准运行参数，计算在释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量，从而可为扩展现有机组的调峰出力运行范围提供一种可行及可靠的选择，并且对机组运行的经济性影响很小，还可为电网调度部门确定现有机组采用此类调峰改造方案后的调峰运行方式提供重要参考数据，提高现有技术改造机组对电网的调峰适应能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的扩展机组调峰出力范围的蓄热系统的示意图；

图2(1)是本发明另一实施例提供的扩展机组调峰出力范围的蓄热系统的示意图；

图2(2)是本发明另一实施例提供的扩展机组调峰出力范围的蓄热系统的示意图；

图3是本发明实施例提供的调峰效果评估方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的计算在蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量的示意图；

图5是本发明实施例提供的机组调峰出力影响范围的评估装置的示意图；

图6是本发明实施例提供的终端设备的示意图；

图1、图2(1)以及图2(2)中的各个标号分别为：101-第一端口；102- 第二端口；103-第三端口；1―1号低压给水加热器；2―2号低压给水加热器；3―3号低压给水加热器；4―4号低压给水加热器；5―除氧器；6―高压缸；7―中压缸；8―低压缸；9―1号高压给水加热器；10―2号高压给水加热器；11― 3号高压给水加热器；12―蓄热泵；13―释热泵；14―蓄热罐；15―蓄热加热器；16―蓄热泵出口阀门；17―蓄热泵的进口阀门；18―释热泵进出口三通阀门；19―蓄热系统与锅炉给水管道连接阀门；20―蓄热罐群的冷水侧进口阀门；21―蓄热罐群的旁路阀门；22―一段抽汽来进口阀门；23―不适用；24―蓄热加热器疏水阀门；25―锅炉来主蒸汽；26―锅炉来热再热蒸汽；27―至锅炉冷再热蒸汽；28―至锅炉给水；29―至2号高加疏水；其中，图2(2)中的各个标号除22、23外与图2(1)相同：22―四段抽汽来进口阀门；23―三段抽汽来进口阀门。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本发明实施例提供的一种扩展机组调峰出力范围的蓄热系统的示意图，详述如下。

扩展机组调峰出力范围的蓄热系统包括：第一端口101、第二端口102、第三端口103、蓄热加热器15、蓄热泵12、释热泵13以及多个蓄热罐串联构成的蓄热罐群14；

所述第一端口101分别连接所述蓄热加热器15的第一端和所述蓄热泵12 的第一端，所述蓄热泵12的第二端连接所述蓄热罐群14的冷水侧；

所述第二端口102连接所述蓄热加热器15的第二端，所述蓄热加热器15 的给水进水端口还连接所述蓄热罐群14的热水侧；

所述第三端口103连接所述释热泵13的第一端，所述释热泵13的第二端连接所述蓄热罐群14的冷水侧。

可选的，所述蓄热加热器15的第一端为蓄热加热器的出水端口，所述蓄热加热器15的第二端为蓄热加热器的进汽端口，所述蓄热加热器15还包括疏水端口以及出汽端口。

可选的，所述蓄热泵12的第一端为所述蓄热泵的出水口，所述蓄热泵12 的第二端为所述蓄热泵的进水口。

可选的，所述释热泵13的第一端为所述释热泵的进水口，所述释热泵13 的第二端为所述释热泵的出水口。

可选的，扩展机组调峰出力范围的蓄热系统可以与现有机组连接在一起，如图2(1)所示，可以与高压给水加热器组连接，也可以如图2(2)所示与低压给水加热器组连接。

所述第一端口101连接现有机组中的多个高压给水加热器构成的高压给水加热器组的第一端。如图2(1)所示，所述高压给水加热器组的第一端为所述高压给水加热器组的出水端，连接锅炉给水端28。附图2(1)中高压给水加热器组由三个高压给水加热器构成，例如高压给水加热器9、高压给水加热器10 以及高压给水加热器11。需要说明的是，高压给水加热器组中高压给水加热器的个数可以根据实际情况设定，并不限定为三个，例如还可以为四个高压给水加热器或者五个高压给水加热器等。

所述第二端口102连接所述高压给水加热器组中末级给水加热器的抽汽管道；例如所述第二端口102连接高压给水加热器9对应的抽汽管道。

所述第三端口103连接所述高压给水加热器组的第二端以及所述现有机组中的除氧器5。可选的，所述高压给水加热器组的第二端为高压给水加热器11 的给水进水端。

可选的，所述第一端口101分别连接现有机组中的多个低压给水加热器构成的低压给水加热器组的第一端以及现有机组中的除氧器入口。

附图2(2)中低压给水加热器组由四个低压给水加热器构成，例如低压给水加热器1、低压给水加热器2、低压给水加热器3和低压给水加热器4。所述低压给水加热器组的第一端为低压给水加热器4的凝结水出水端。需要说明的是，低压给水加热器组中低压给水加热器的个数可以根据实际情况设定，并不限定为四个，例如还可以为三个低压给水加热器或者五个低压给水加热器等。

所述第二端口102连接现有机组除氧器及相邻高压给水加热器对应的抽汽管道；

所述第三端口103连接所述低压给水加热器组的第二端，即连接低压给水加热器1的凝结水进水端。

可选的，扩展机组调峰出力范围的蓄热系统中还包括设备之间的连接阀门。

扩展机组调峰出力范围的蓄热系统中包括：蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门19、蓄热泵的出口阀门16、蓄热泵的进口阀门17、蓄热加热器的疏水阀门24、蓄热罐群的旁路阀门21、蓄热罐群的冷水侧进口阀门20以及两个释热泵进出口三通阀门18；

所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门19连接在所述蓄热加热器15与所述第一端口101之间；

所述蓄热泵的出口阀门16连接在所述蓄热泵与所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门之间；

所述蓄热泵的进口阀门17设置于所述蓄热泵12连接所述蓄热罐群14的冷水侧的第一连通管道上；

所述蓄热加热器的疏水阀门24设置于第二连通管道上，所述第二连通管道用于将所述蓄热加热器15的疏水端口接至低压给水加热器组末级低压给水加热器4的疏水端口；

所述蓄热罐群的旁路阀门21设置于第三连通管道上，所述第三连通管道用于将所述蓄热加热器15的第二端接入所述第一连通管道上；

所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门20设置于所述释热泵13的第二端连接所述蓄热罐群14的冷水侧的管道上；

所述两个释热泵进出口三通阀门18分别设置于所述释热泵的两侧，其中，一个设置于释热泵13和蓄热罐群的冷水侧进口阀门20之间，另一个设置于释热泵13和第三端口103之间。释热泵进出口三通阀门18之间有连接管道。释热泵13根据系统运行需求可以选择水泵运行或旁路管道运行。

可选的，蓄热泵12入口经过蓄热泵的进口阀门17连接至蓄热罐群14冷水侧，释热泵13入口连接至凝汽器热井出口凝结水管道。蓄热加热器15为三段式给水加热器结构型式，即包括过热段、凝结段及疏水冷却段。蓄热加热器15 的加热蒸汽取自除氧器对应抽汽及上一级高压抽汽。机组50％额定负荷及以上蓄热时，开启除氧器对应四段抽汽阀门；机组低于50％额定负荷蓄热时，开启上三段抽汽阀门对蓄热加热器进行加热。蓄热加热器疏水依靠压力差自流至除氧器凝结水进口侧的上一级4号低压加热器。根据电厂的现场需要，可以布置一台或两台蓄热加热器。

蓄热罐14为立式水罐，热水侧管道接至水罐顶部，冷水侧管道接至水罐底部。蓄热罐根据电厂现场空间状况可分几个系列布置，如图2(1)和图2(2) 所示为三个系列，每个系列的蓄热罐之间互相串连。每个系列蓄热罐的两端进出口管道上根据需要布置隔离阀门。

可选的，上述扩展机组调峰出力范围的蓄热系统适用对象不仅包括燃煤发电机组，也包括燃气发电机组及核电发电机组，还适用于各种类型机组如火力发电机组或核电机组的汽轮机汽水循环系统。

可选的，采用设置了扩展机组调峰出力范围的蓄热系统的扩展机组进行调峰效果的评估，调峰效果评估方法如图3所示。

步骤301，获取扩展发电机组调峰出力范围后蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数。

可选的，扩展发电机组调峰出力范围的蓄热系统的蓄热运行方式为：此时机组低负荷运行时段，所述蓄热泵12运行，所述蓄热泵的进口阀门17开启，即所述蓄热泵的出口阀门16开启，所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门19关闭，所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门20关闭，所述蓄热罐群的旁路阀门21关闭，所述释热泵13停运，所述释热泵进出口三通阀门18进行切换使得旁路管道开通，所述蓄热加热器的蒸汽侧进口阀门开启。

其中，蓄热罐群冷水侧的给水由蓄热泵输运至蓄热加热器进行加热，加热后的高温热水至蓄热罐群储存，并挤压罐内的冷水返回蓄热泵进口管道。蓄热加热器蒸汽侧进口阀门开启，机组负荷高于65％时开启四段抽汽来进口阀门；机组负荷小于65％时开启三段抽汽来进口阀门。

可选的，扩展发电机组调峰出力范围的蓄热系统的释热运行方式为：此时机组较高负荷运行时段，所述释热泵13运行，所述释热泵进出口三通阀门18 的切换使得旁路管道关闭，所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门20开启，所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门19开启，所述蓄热泵的进口阀门17开启，所述蓄热罐群的旁路阀门21开启，所述蓄热泵12停运，所述蓄热泵的出口阀门16关闭，所述蓄热加热器的蒸汽侧进口阀门全部关闭。其中，蓄热罐群的旁路阀门可调整旁路流量控制流向除氧器进口管道的蓄热水温度。凝汽器出口低温度的凝结水由释热泵输运至蓄热罐群储存，并挤压罐内的热水返回除氧器进口凝结水管道中。

可选的，所述机组在所述蓄热运行方式下运行时，蓄热系统蓄热运行所需的凝结水流量由蓄热泵通过变频或节流调节来进行调整。另外，低压给水加热器进口凝结水泵采用与正常运行机组相同的运行方式，无需任何调整。

所述机组在所述释热运行方式下运行时，低压给水加热器进口凝结水泵采用变频或节流调节来减少流经低压给水加热器组的凝结水流量，以满足机组运行负荷及释热系统运行所需的凝结水流量。

可选的，步骤301中收集的蓄热运行方式下的第一基准运行参数一般取 50％额定负荷的运行工况时采集，第一基准运行参数可以包括除氧器出口给水焓值、凝汽器出口凝结水焓值、凝汽器出口凝结水温度、除氧器抽汽压力、除氧器抽汽焓值、以及低压缸排汽焓值。

可选的，步骤301中收集的释热运行方式下的第二基准运行参数一般取100％额定负荷的运行工况时采集，第二基准运行参数可以包括：除氧器进口凝结水流量、低压缸排汽焓值以及各个低压给水加热器抽汽流量和对应的抽汽焓值。如图2所示，设立四个低压给水加热器，则第二基准运行参数可以包括4 号低加给水加热器抽汽流量，抽汽焓值；3号低加给水加热器抽汽流量，抽汽焓值；2号低加给水加热器抽汽流量，抽汽焓值；1号低加给水加热器抽汽流量，抽汽焓值。

步骤302，根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量。

可选的，在步骤302之前，还包括根据所述蓄热系统中的蓄热罐群总储存量以及蓄热时间，计算获得所述蓄热泵的运行流量。

可选的，蓄热泵的容量选型与储能罐群的储存能力应满足：Q_c＝V_t/T_c，其中，Q_c为蓄热泵的运行流量，单位为m³/h；V_t为蓄热罐群总储存能力，单位为m³；T_c为，蓄热时段，对应机组所需深度调峰的时长，单位为h。

可选的，如图4所示，步骤302包括以下步骤。

步骤401，根据所述第一基准运行参数以及所述蓄热泵的运行流量，计算蓄热时所述蓄热加热器的进口蒸汽量。

可选的，根据F_xrhs＝Q_c×(h_deao-h_cono)/(h_exd5-h1(p_exd5,t_cono+DCA_xrh))计算蓄热时所述蓄热加热器的进口蒸汽量；

其中，F_xrhs表示所述蓄热加热器的进口蒸汽量，单位t/h，Q_c表示所述蓄热泵的运行流量，单位m³/h，h_deao表示所述除氧器出口给水焓值，单位kJ/kg， h_cono表示所述凝汽器出口凝结水焓值，单位kJ/kg，h_exd5表示所述除氧器抽汽焓值，单位kJ/kg，p_exd5表示所述除氧器抽汽压力，单位MPa，t_cono表示所述凝汽器出口凝结水温度，单位℃，DCA_xrh表示蓄热加热器疏水端差预设值，单位℃， h1(*)表示焓值计算函数，此焓值计算函数为根据国际汽水联合会组织的1997 年版水蒸汽特性公式计算焓值的函数。

步骤402，根据所述蓄热加热器的进口蒸汽量以及所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量。

可选的，根据

计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；

其中，ΔPdec表示在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量，单位MW，h_LPex表示在所述蓄热运行方式下所述低压缸排汽焓值，单位kJ/kg。

步骤303，根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

可选的，释热泵的容量选型与储能罐群的储存能力应满足：Q_f＝V_t/T_f，其中，Q_f为释热泵的运行流量，单位为m³/h；T_f为释热时段，单位为h。

可选的，本步骤可以为根据所述第二基准运行参数以及所述释热泵的运行流量，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

可选的，根据

计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量；

其中，ΔP_inc表示在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量，Q_f表示所述释热泵的运行流量，F_con表示所述除氧器进口凝结水流量，F_exdi表示所述释热运行方式下第i号低压给水加热器对应的第i段的抽汽流量，h_exdi'表示所述释热运行方式下第i号低压给水加热器对应的第i段的抽汽焓值，i表示低压给水加热器的标号，h_LPex'表示在所述释热运行方式下所述低压缸排汽焓值。

上述调峰效果评估方法，通过获取扩展发电机组调峰出力范围的蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数；根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量，从而可为扩展现有机组的调峰出力运行范围提供一种可行及可靠的选择，并且对机组运行的经济性影响很小，还可为电网调度部门确定现有机组采用此类调峰改造方案后的调峰运行方式提供重要参考数据，提高现有技术改造机组对电网的调峰适应能力。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的调峰效果评估方法，图5示出了本发明实施例提供的调峰效果评估装置的示例图，其中采用上述任一实施例提供的所述扩展机组调峰出力范围的蓄热系统。如图5所示，该装置可以包括：获取模块501、第一计算模块502和第二计算模块503。

获取模块501，用于获取所述蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数；

第一计算模块502，用于根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；

第二计算模块503，用于根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

可选的，所述蓄热系统包括蓄热加热器、蓄热泵、释热泵以及多个蓄热罐构成的蓄热罐群；

可选的，所述机组在所述蓄热运行方式下运行时，所述蓄热泵运行，所述蓄热泵的进口阀门开启，所述蓄热泵的出口阀门开启，所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门关闭，所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门关闭，所述蓄热罐群的旁路阀门关闭，所述释热泵停运，所述释热泵的旁路管道开通，所述蓄热加热器的蒸汽侧进口阀门开启；

可选的，所述机组在所述释热运行方式下运行时，所述释热泵运行，所述释热泵的旁路管道关闭，所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门开启，所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门开启，所述蓄热泵的进口阀门开启，所述蓄热罐群的旁路阀门开启，所述蓄热泵停运，所述蓄热泵的出口阀门关闭，所述蓄热加热器的蒸汽侧进口阀门全部关闭。

可选的，所述机组在所述蓄热运行方式下运行时，蓄热系统蓄热运行所需的凝结水流量由蓄热泵通过变频或节流调节来进行调整；

所述机组在所述释热运行方式下运行时，低压给水加热器进口凝结水泵采用变频或节流调节来减少流经低压给水加热器的凝结水流量。

可选的，所述第一基准运行参数，包括：除氧器出口给水焓值、凝汽器出口凝结水焓值、凝汽器出口凝结水温度、除氧器抽汽压力、除氧器抽汽焓值、以及低压缸排汽焓值；

可选的，所述第二基准运行参数，包括：除氧器进口凝结水流量、低压缸排汽焓值以及各个低压给水加热器抽汽流量和对应的抽汽焓值。

可选的，在所述第一计算模块502根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量之前，还用于：根据所述蓄热系统中的蓄热罐群总储存量以及蓄热时间，计算获得所述蓄热泵的运行流量；

可选的，在所述第二计算模块503根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量之前，还用于：

根据所述蓄热系统中的蓄热罐群总储存量以及释热时间，计算获得所述释热泵的运行流量。

可选的，所述第一计算模块502根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量时，可以用于：

根据所述第一基准运行参数以及所述蓄热泵的运行流量，计算蓄热时所述蓄热加热器的进口蒸汽量；

根据所述蓄热加热器的进口蒸汽量以及所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量。

可选的，所述第一计算模块502可以用于根据 F_xrhs＝Q_c×(h_deao-h_cono)/(h_exd5-h1(p_exd5,t_cono+DCA_xrh))计算蓄热时所述蓄热加热器的进口蒸汽量；

其中，F_xrhs表示所述蓄热加热器的进口蒸汽量，Q_c表示所述蓄热泵的运行流量，h_deao表示所述除氧器出口给水焓值，h_cono表示所述凝汽器出口凝结水焓值，h_exd5表示所述除氧器抽汽焓值，p_exd5表示所述除氧器抽汽压力，t_cono表示所述凝汽器出口凝结水温度，DCA_xrh表示蓄热加热器疏水端差预设值，h1(*)表示焓值计算函数。

可选的，所述第一计算模块502所述根据所述蓄热加热器的进口蒸汽量以及所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量时，可以用于：

根据

计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；

其中，ΔPdec表示在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量，h_LPex表示在所述蓄热运行方式下所述低压缸排汽焓值。

可选的，所述第二计算模块503可以根据所述第二基准运行参数以及所述释热泵的运行流量，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

可选的，所述第二计算模块503可以用于：

根据

计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量；

其中，ΔP_inc表示在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量，Q_f表示所述释热泵的运行流量，F_con表示所述除氧器进口凝结水流量，F_exdi表示所述释热运行方式下第i号低压给水加热器对应的第i段的抽汽流量，h_exdi'表示所述释热运行方式下第i号低压给水加热器对应的第i段的抽汽焓值，i表示低压给水加热器的标号，h_LPex'表示在所述释热运行方式下所述低压缸排汽焓值。

上述调峰效果评估装置，通过获取模块获取扩展发电机组调峰出力范围的蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数；根据所述第一基准运行参数，第一计算模块计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；根据所述第二基准运行参数，第二计算模块计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量，从而可为扩展现有机组的调峰出力运行范围提供一种可行及可靠的选择，并且对机组运行的经济性影响很小，还可为电网调度部门确定现有机组采用此类调峰改造方案后的调峰运行方式提供重要参考数据，提高现有技术改造机组对电网的调峰适应能力。

图6是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图6所示，该实施例的终端设备600包括：处理器601、存储器602以及存储在所述存储器602中并可在所述处理器601上运行的计算机程序603，例如机组调峰出力影响范围的评估程序。所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述扩展机组调峰出力范围的蓄热系统及调峰效果评估方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤301至303，或者图4所示的步骤401至步骤402，所述处理器601执行所述计算机程序603时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图5所示模块501至503的功能。

示例性的，所述计算机程序603可以被分割成一个或多个程序模块，所述一个或者多个程序模块被存储在所述存储器602中，并由所述处理器601执行，以完成本发明。所述一个或多个程序模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序603在所述机组调峰出力影响范围的评估装置或者终端设备600中的执行过程。例如，所述计算机程序 603可以被分割成获取模块501、第一计算模块502和第二计算模块503，各模块具体功能如图5所示，在此不再一一赘述。

所述终端设备600可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器601、存储器602。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备600的示例，并不构成对终端设备600的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器601可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器602可以是所述终端设备600的内部存储单元，例如终端设备600的硬盘或内存。所述存储器602也可以是所述终端设备600的外部存储设备，例如所述终端设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card, SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器602还可以既包括所述终端设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器602用于存储所述计算机程序以及所述终端设备600 所需的其他程序和数据。所述存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种扩展机组调峰出力范围的蓄热系统，其特征在于，包括：第一端口、第二端口、第三端口、蓄热加热器、蓄热泵、释热泵以及多个蓄热罐串联构成的蓄热罐群；

所述第一端口分别连接所述蓄热加热器的第一端和所述蓄热泵的第一端，所述蓄热泵的第二端连接所述蓄热罐群的冷水侧；

所述第二端口连接所述蓄热加热器的第二端，所述蓄热加热器的给水进水端口还连接所述蓄热罐群的热水侧；

所述第三端口连接所述释热泵的第一端，所述释热泵的第二端连接所述蓄热罐群的冷水侧。

2.如权利要求1所述的扩展机组调峰出力范围的蓄热系统，其特征在于，

所述第一端口连接现有机组中的多个高压给水加热器构成的高压给水加热器组的第一端；

所述第二端口连接所述高压给水加热器组中末级给水加热器的抽汽管道；

所述第三端口连接所述高压给水加热器组的第二端以及所述现有机组中的除氧器。

3.如权利要求1所述的扩展机组调峰出力范围的蓄热系统，其特征在于，

所述第一端口分别连接现有机组中的多个低压给水加热器构成的低压给水加热器组的第一端以及现有机组中的除氧器入口；

所述第二端口连接现有机组除氧器及相邻高压给水加热器对应的抽汽管道；

所述第三端口连接所述低压给水加热器组的第二端。

4.如权利要求1至3中任一项所述的扩展机组调峰出力范围的蓄热系统，其特征在于，还包括：蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门、蓄热泵的出口阀门、蓄热泵的进口阀门、蓄热加热器的疏水阀门、蓄热罐群的旁路阀门、蓄热罐群的冷水侧进口阀门以及两个释热泵进出口三通阀门；

所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门连接在所述蓄热加热器与所述第一端口之间；

所述蓄热泵的出口阀门连接在所述蓄热泵和所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门之间；

所述蓄热泵的进口阀门设置于所述蓄热泵连接所述蓄热罐群的冷水侧的第一连通管道上；

所述蓄热加热器的疏水阀门设置于第二连通管道上，所述第二连通管道用于将所述蓄热加热器的疏水端口接至低压给水加热器组末级低压给水加热器的疏水端口；

所述蓄热罐群的旁路阀门设置于第三连通管道上，所述第三连通管道用于将所述蓄热加热器的第二端接入所述第一连通管道上；

所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门设置于所述释热泵的第二端连接所述蓄热罐群的冷水侧的管道上；

所述两个释热泵进出口三通阀门分别设置于所述释热泵的两侧。

5.一种调峰效果评估方法，其特征在于，采用上述权利要求1-4中任一项所述扩展机组调峰出力范围的蓄热系统，所述调峰效果评估方法包括：

获取所述蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数；

根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；

根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

6.如权利要求5所述的调峰效果评估方法，其特征在于，所述蓄热系统包括蓄热加热器、蓄热泵、释热泵以及多个蓄热罐构成的蓄热罐群；

所述机组在所述蓄热运行方式下运行时，所述蓄热泵运行，所述蓄热泵的进口阀门开启，所述蓄热泵的出口阀门开启，所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门关闭，所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门关闭，所述蓄热罐群的旁路阀门关闭，所述释热泵停运，所述释热泵的旁路管道开通，所述蓄热加热器的蒸汽侧进口阀门开启；

所述机组在所述释热运行方式下运行时，所述释热泵运行，所述释热泵的旁路管道关闭，所述蓄热罐群的冷水侧进口阀门开启，所述蓄热系统与除氧器进口凝结水管道连接阀门开启，所述蓄热泵的进口阀门开启，所述蓄热罐群的旁路阀门开启，所述蓄热泵停运，所述蓄热泵的出口阀门关闭，所述蓄热加热器的蒸汽侧进口阀门全部关闭。

7.如权利要求6所述的调峰效果评估方法，其特征在于，

所述机组在所述蓄热运行方式下运行时，蓄热系统蓄热运行所需的凝结水流量由蓄热泵通过变频或节流调节来进行调整；

所述机组在所述释热运行方式下运行时，低压给水加热器进口凝结水泵采用变频或节流调节来减少流经低压给水加热器组的凝结水流量，所述低压给水加热器组由多个低压给水加热器构成。

8.如权利要求7所述的调峰效果评估方法，其特征在于，所述第一基准运行参数，包括：除氧器出口给水焓值、凝汽器出口凝结水焓值、凝汽器出口凝结水温度、除氧器抽汽压力、除氧器抽汽焓值以及低压缸排汽焓值；

所述第二基准运行参数，包括：除氧器进口凝结水流量、低压缸排汽焓值以及各个低压给水加热器抽汽流量和对应的抽汽焓值。

9.如权利要求8所述的调峰效果评估方法，其特征在于，在所述根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量之前，还包括：

根据所述蓄热系统中的蓄热罐群总储存量以及蓄热时间，计算获得所述蓄热泵的运行流量；

在所述根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量之前，还包括：

根据所述蓄热系统中的蓄热罐群总储存量以及释热时间，计算获得所述释热泵的运行流量。

10.如权利要求9所述的调峰效果评估方法，其特征在于，所述根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量，包括：

根据所述第一基准运行参数以及所述蓄热泵的运行流量，计算蓄热时所述蓄热加热器的进口蒸汽量；

根据所述蓄热加热器的进口蒸汽量以及所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量。

11.如权利要求9所述的调峰效果评估方法，其特征在于，所述根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量，包括：

根据所述第二基准运行参数以及所述释热泵的运行流量，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

12.一种调峰效果评估装置，其特征在于，采用上述权利要求1-4中任一项所述扩展机组调峰出力范围的蓄热系统，所述调峰效果评估装置包括：

获取模块，用于获取所述蓄热系统在蓄热运行方式下的第一基准运行参数和在释热运行方式下的第二基准运行参数；

第一计算模块，用于根据所述第一基准运行参数，计算在所述蓄热运行方式下机组最低调峰出力的降低量；

第二计算模块，用于根据所述第二基准运行参数，计算在所述释热运行方式下机组最高调峰出力的增加量。

Images