蒸汽储热系统技术方案

本发明专利技术公开一种蒸汽储热系统，所述蒸汽储热系统包括锅炉、换热器、混合器、熔盐储能组件和水泵，锅炉具有烟道和蒸汽口，换热器分别与烟道和蒸汽口连通，以便锅炉内的烟气和蒸汽分别流入换热器内且在换热器内换热以使烟气温度升高，混合器与蒸汽口连通，以便经锅炉流出的蒸汽流入混合器，混合器与换热器连通，以便经换热器换热后的蒸汽流入混合器，混合器用于混合蒸汽以使蒸汽的温度降低至第一预设值。本发明专利技术的蒸汽储热系统具有结构简单、能源利用率高、成本低廉等优点。成本低廉等优点。成本低廉等优点。

Steam heat storage system

【技术实现步骤摘要】
蒸汽储热系统


[0001]本专利技术涉及燃煤电厂储热调峰
，具体地，涉及一种蒸汽储热系统。

技术介绍

[0002]我国是燃煤大国，燃煤发电机组装机容量位居全世界第一，为提高电网对风电、光伏等清洁能源的消纳能力，燃煤机组正逐步开展灵活性改造，通过技术改造和优化运行，大部分机组最小出力由50％左右额定负荷降低至30～40％额定负荷。但随着风电、光伏等清洁能源的迅猛发展，在碳达峰、碳中和的背景下，仅仅通过存量煤电机组的灵活性改造已远远无法满足电网对调峰、调频电源的需求，燃煤电厂配置一定比例的储能成为主要的调节手段。
[0003]相关技术中，调峰能力差，储能效率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
[0005]相关技术中，主要的储能技术包括：电池储能、热水储能、压缩空气储能、飞轮储能、熔盐储能等。目前，除电池储能、电加热储能在燃煤电厂有一定应用外，其他储能方式的应用鲜有报道。以电加热储能为例，目前主要是配置电加热储热系统，即在用电低谷期，将火电机组产生的部分电能，通过电加热储热介质，储存热量进行建筑供暖，由于此种深度调峰方式经过热
→
电
→
热两次能量转换过程，能量转换效率低，同时建筑供暖具有季节性，无法实现全年深度调峰。因此，从能量转换效率来看，蒸汽储热调峰的方式从热
→
热，无论后期是用于供热或回到热力系统发电，其效率均高于电加热储能的方式。
[0006]此外，在机组低负荷调峰运行过程中，随着负荷降低，燃煤量的减少，脱硝装置入口烟温将逐渐降低至300℃以下，脱硝催化剂将面临失活的风险，需要采取各种技术改造措施提高脱硝装置入口烟温。主要的提高脱硝装置入口烟温的技术改造措施有省煤器外部烟气旁路改造、省煤器给水旁路改造、省煤器分级改造、热水再循环改造、燃气补燃加热改造等。
[0007]申请号为202111230323.6的专利技术专利公开了一种适用于再热机组蒸汽加热熔盐的储能调峰系统，主要采取抽取锅炉过热蒸汽进入熔盐储能系统进行储热的方式，实现机组负荷的降低，同时为了避免再热器超温，将部分具备做功能力的热再蒸汽通过高压引射回到冷再，与高压缸排气混合后重新进入再热器，能量转换效率较低。
[0008]专利号为CN202022039229.X的技术公开了一种电站锅炉宽负荷脱硝系统，采取抽取锅炉过热蒸汽加热脱硝装置的入口烟气的方式提高烟气温度，从而确保锅炉低负荷脱硝催化剂的运行安全，主蒸汽做功能力强，直接抽取用于加热烟气能量转换效率低，且存在再热器超温的风险。
[0009]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种储能效率高、调峰转换率高的蒸汽储热系统。
[0010]本专利技术实施例的蒸汽储热系统包括：锅炉，所述锅炉具有烟道和蒸汽口；换热器，所述换热器分别与所述烟道和所述蒸汽口连通，以便所述锅炉内的烟气和蒸汽分别流入所述换热器内且在所述换热器内换热以使所述烟气温度升高；混合器，所述混合器与所述蒸汽口连通，以便经所述锅炉流出的蒸汽流入所述混合器，所述混合器与所述换热器连通，以便经所述换热器换热后的蒸汽流入所述混合器，所述混合器用于混合蒸汽以使所述蒸汽的温度降低至第一预设值；熔盐储能组件和水泵，所述蒸汽储热系统具有第一状态和第二状态，在所述第一状态，所述熔盐储能组件与所述混合器连通，以便经所述混合器混合后的蒸汽流入所述熔盐储能组件以使所述熔盐储能组件储能，在所述第二状态，所述水泵与所述熔盐储能组件连通，以便凝结水通过所述水泵流入所述熔盐储能组件内且与所述熔盐储能组件内的熔盐换热以使所述熔盐储能组件释能。
[0011]本专利技术实施例的蒸汽储热系统，设置锅炉、换热器、混合器、熔盐储能组件和水泵，将储热调峰和蒸汽加热烟气实现宽负荷脱硝进行有机的结合，既解决了低负荷下脱硝装置入口烟温低的问题，保证了脱硝催化剂的运行安全；又通过抽汽储热实现了机组负荷的降低，提升了机组的深度调峰能力；同时通过高温蒸汽的梯级利用，提高了熔盐储热系统的能量转换效率。
[0012]在一些实施例中，所述蒸汽储热系统还包括储液箱，在所述第一状态，所述储液箱与所述熔盐储能组件连通，以便经所述熔盐储能组件换热后的凝结水流入所述储液箱内。
[0013]在一些实施例中，所述蒸汽储热系统还包括温度调节组件，所述温度调节组件与所述储液箱连通，用于向所述储液箱输送凝结水以调整所述储液箱内的温度。
[0014]在一些实施例中，在所述第二状态，所述储液箱与所述水泵连通，以便所述储液箱内的凝结水通过所述水泵流入所述熔盐储能组件。
[0015]在一些实施例中，所述蒸汽储热系统还包括蒸汽联箱，所述蒸汽联箱与所述熔盐储能组件连通，以便经所述熔盐储能组件换热后的蒸汽流入所述蒸汽联箱，所述蒸汽联箱用于替代机组辅汽或抽汽。
[0016]在一些实施例中，所述混合器流出的蒸汽温度为第一温度，所述熔盐储能组件内的熔盐温度为第二温度，在所述第一温度和所述第二温度之间的差值小于第二预设值时，所述混合器与所述蒸汽联箱连通，以便经所述混合器混合后的蒸汽流入所述蒸汽联箱。
[0017]在一些实施例中，所述蒸汽储热系统还包括供热管道，在所述第二状态，所述供热管道与所述熔盐储能组件连通，以便经所述熔盐储能组件释能加热后的蒸汽流入所述供热管道，所述供热管道用于对客户端供热。
[0018]在一些实施例中，所述混合器流出的蒸汽温度为第一温度，所述熔盐储能组件内的熔盐温度为第二温度，在所述第一温度和所述第二温度之间的差值小于第二预设值时，所述混合器与所述供热管道连通，以便经所述混合器混合后的蒸汽流入所述供热管道。
[0019]在一些实施例中，所述蒸汽储热系统还包括除氧器，所述除氧器与所述水泵相连，以便对流入所述水泵中的凝结水除氧气，在所述第二状态，所述熔盐储能组件与所述除氧器连通，以便经所述熔盐储能组件释能换热后的蒸汽流入所述除氧器。
[0020]在一些实施例中，所述熔盐储能组件包括多个熔盐储能单元，多个所述熔盐储能单元依次连通，以便所述蒸汽和所述凝结水在所述熔盐储能组件内逐级换热。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例的蒸汽储热系统的结构示意图。
[0022]附图标记：
[0023]蒸汽储热系统100；
[0024]锅炉1；换热器2；第一阀门3；混合器4；第二阀门5；熔盐储能组件6；第三阀门7；蒸汽联箱8；第四阀门9；储液箱10；第五阀门11；第一水泵12；凝结水加热器13；水泵14；第六阀门15；除氧器16；第九阀门17；第七阀门18；第八阀门19；供热管道20。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]下面参考附图描述本专利技术实施例的蒸汽储热系统。
[0027本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸汽储热系统，其特征在于，包括：锅炉，所述锅炉具有烟道和蒸汽口；换热器，所述换热器分别与所述烟道和所述蒸汽口连通，以便所述锅炉内的烟气和蒸汽分别流入所述换热器内且在所述换热器内换热以使所述烟气温度升高；混合器，所述混合器与所述蒸汽口连通，以便经所述锅炉流出的蒸汽流入所述混合器，所述混合器与所述换热器连通，以便经所述换热器换热后的蒸汽流入所述混合器，所述混合器用于混合蒸汽以使所述蒸汽的温度降低至第一预设值；熔盐储能组件和水泵，所述蒸汽储热系统具有第一状态和第二状态，在所述第一状态，所述熔盐储能组件与所述混合器连通，以便经所述混合器混合后的蒸汽流入所述熔盐储能组件以使所述熔盐储能组件储能，在所述第二状态，所述水泵与所述熔盐储能组件连通，以便凝结水通过所述水泵流入所述熔盐储能组件内且与所述熔盐储能组件内的熔盐换热以使所述熔盐储能组件释能。2.根据权利要求1所述的蒸汽储热系统，其特征在于，还包括储液箱，在所述第一状态，所述储液箱与所述熔盐储能组件连通，以便经所述熔盐储能组件换热后的凝结水流入所述储液箱内。3.根据权利要求2所述的蒸汽储热系统，其特征在于，还包括温度调节组件，所述温度调节组件与所述储液箱连通，用于向所述储液箱输送凝结水以调整所述储液箱内的温度。4.据权利要求2所述的蒸汽储热系统，其特征在于，在所述第二状态，所述储液箱与所述水泵连通，以便所述储液箱内的凝结水通过所述水泵流入所述熔盐储能组件。5.根据权利要求1所述的蒸汽储热系统，其特征在于，还包括蒸汽联箱，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周科，张广才，晋中华，徐党旗，鲁晓宇，李明皓，白永岗，王志超，张波，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：