一种熔盐储热耦合二次再热机组系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种熔盐储热耦合二次再热机组系统；包括锅炉系统、二次再热母机系统、二次再热子机系统、回热系统、换热系统和熔盐储热系统；锅炉系统的一次再热蒸汽和二次再热蒸汽出口连接换热系统，换热系统中的换热装置分别连接熔盐储热系统的放热回路和吸热回路，换热系统中的换热装置还连接回热系统和二次再热子机系统或二次再热母机系统；所述系统在机组需要降负荷调峰时，从机组引出部分再热蒸汽进入换热系统，将热量以高温熔盐的形式储存，在机组不需要降负荷调峰时，从机组引出部分给水进入换热系统，产生蒸汽进入机组系统，通过增加换热系统和熔盐储热系统，实现锅炉和汽轮机解耦，增加二次再热机组的调峰范围，大幅提高机组灵活性。幅提高机组灵活性。幅提高机组灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种熔盐储热耦合二次再热机组系统


[0001]本技术属于火力发电
，具体涉及一种熔盐储热耦合二次再热机组系统。

技术介绍

[0002]未来在以新能源为主体的新型电力系统中煤电需要充当压舱石的作用，为了更好的消纳新能源电力，保障电网的安全稳定，煤电需要具备深度调峰的作用，在新能源大发时让出容量通道，在新能源不足时保障电力供应。这就需要煤电具有优异的灵活性，然而目前我国煤电机组普遍缺乏灵活性，纯凝机组实际调峰能力一般为额定容量的50%左右，供热机组在供热期的调峰能力仅为额定容量的20%左右，无法满足未来新型电力系统对灵活性的要求。尤其是二次再热机组，一般都是60万或100万等级的大容量机组，在未来将承担大部分的负荷调节作用，但目前的灵活性较差。为实现提高灵活性目标，多能互补促进新能源消纳，是符合我国国情的重要能源政策，这其中配置储热系统是一条行之有效的提高现有火电机组调峰负荷范围的手段，在深调阶段通过储热系统储存部分能量，在机组高负荷时段放出热量，以实现热量的削峰填谷增加调峰负荷范围。这其中熔盐储热具有热容量大，成本较低的优点被认为有潜力实现大规模低成本的与现有火电机组结合实现机组调峰，但如何配置熔盐储热系统以适应二次再热机组，以提高火电机组的灵活性，适用于深度调峰，从而提高二次再热机组的灵活性是一项亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本技术提供一种熔盐储热耦合二次再热机组系统，提高火电机组的灵活性，适用于深度调峰，提高二次再热机组的灵活性。
[0004]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种熔盐储热耦合二次再热机组系统，包括锅炉系统、二次再热母机系统、二次再热子机系统、回热系统、换热系统和熔盐储热系统；换热系统包括蒸汽发生器和蒸汽
‑
熔盐换热器，蒸汽
‑
熔盐换热器的冷侧进出口连接熔盐储热系统的吸热回路的出入口；蒸汽发生器的热侧进出口连接熔盐储热系统的放热回路的出入口；
[0005]锅炉系统的一次再热和二次再热蒸汽出口连接二次再热子机系统和蒸汽
‑
熔盐换热器的热侧入口，蒸汽
‑
熔盐换热器的热侧出口连接二次再热母机系统中的低压缸、二次再热子机系统和回热系统；
[0006]二次再热子机系统的蒸汽出口和抽汽口连接回热系统的蒸汽入口，回热系统的给水出口连接蒸汽发生器的冷侧入口，蒸汽发生器的冷侧出口连接二次再热子机系统和回热系统或二次再热母机系统中的中压缸。
[0007]熔盐储热系统包括低温熔盐储罐、高温熔盐储罐和熔盐泵，低温熔盐储罐的出口和高温熔盐储罐的入口分别作为熔盐储热系统吸热回路的出入口；高温熔盐储罐的出口和低温熔盐储罐的入口分别作为熔盐储热系统的放热回路出入口；高温熔盐储罐和低温熔盐
储罐的出口均设置熔盐泵。
[0008]高温熔盐储罐和低温熔盐储罐的出口均设置两台、三台或四台熔盐泵，所述熔盐泵为2
×
100%容量、3
×
50%容量或4
×
33%容量。
[0009]低温熔盐储罐和高温熔盐储罐均设置为单罐或多罐并联。
[0010]蒸汽
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熔盐换热器包括第一蒸汽
‑
熔盐换热器和第二蒸汽
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熔盐换热器，第一蒸汽
‑
熔盐换热器的热侧入口连接二次再热母机系统中一次再热器的蒸汽出口，第一蒸汽
‑
熔盐换热器的热侧出口连接回热系统和二次再热子机系统；第二蒸汽
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熔盐换热器的热侧入口连接二次再热器的蒸汽出口，第二蒸汽
‑
熔盐换热器的热侧出口连接二次再热母机系统中的低压缸。
[0011]回热系统包括依次连接的凝汽器、凝结水泵、多级低压加热器、除氧器、给水泵和多级高压加热器；除氧器的出口作为回热系统的给水出口；多级高压加热器中温度最高一级加热器的出口连接锅炉系统中的省煤器；多级高压加热器中温度最高一级加热器的蒸汽入口连接蒸汽发生器的冷侧出口和第一蒸汽
‑
熔盐换热器的热侧出口；除氧器出口至蒸汽发生器的入口管道上设置可调节阀门。
[0012]所述第一蒸汽
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熔盐换热器和第二蒸汽
‑
熔盐换热器采用单台或多台换热器串联。
[0013]锅炉系统中一次再热器的出口至蒸汽
‑
熔盐换热器入口管道、锅炉系统中二次再热器的出口至蒸汽
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熔盐换热器入口管道、二次再热母机系统中超高压缸的出口至二次再热子机系统的管道、储热系统中吸热回路出口管道、储热系统中放热回路出口管道、蒸汽发生器出口至二次再热子机系统的管道以及蒸汽发生器出口至二次再热母机系统的中压缸管道上均设有调节型阀门。
[0014]所述蒸汽发生器包括串联设置的预热器、蒸发器和过热器；所述预热器、蒸发器和过热器沿着吸热介质流向依次布置。
[0015]与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：本技术系统通过在现有二次再热机组上配置换热和熔盐储热系统，在机组需要降负荷调峰时，从机组引出部分再热蒸汽进入换热系统，将热量以高温熔盐的形式储存于熔盐储热系统，在机组不需要降负荷调峰时，从机组引出部分给水进入换热系统，产生蒸汽进入机组系统，将热量重新返回至机组；具体如下：
[0016]1）本技术通过增加储热模块实现机炉解耦，在机组要求低负荷运行时，锅炉燃烧量不变，汽轮机负荷降低，利用储热介质将高品位能量储存，机组负荷变化可不受锅炉最低稳燃负荷影响，增加机组调峰负荷范围和灵活性，可以实现深度调峰的需求；
[0017]2）在机组要求高负荷运行时，锅炉燃烧量不变，利用储热介质放热产生蒸汽，增加汽轮机进汽量，节省燃料消耗，提升机组的经济性；
[0018]3）通过设置储热系统，二次再热机组的子母机实现解耦，子机的进汽可由母机抽汽或熔盐储热系统放热提供，子机运行不受母机负荷限制，大幅提高机组子母机间的运行灵活性。
附图说明
[0019]图1为本技术的系统示意图。
[0020]附图中，1
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锅炉系统，2
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二次再热母机系统，3
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二次再热子机系统，4
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回热系统，5
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换热系统，6
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熔盐储热系统，11
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省煤器，12
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过热器，13
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一次再热器，14
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二次再热器，21
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超高压缸，22
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高压缸，23
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中压缸，24
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低压缸，41
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凝汽器，42
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凝结水泵，43
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除氧器，51
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蒸汽发生器，52
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第一蒸汽
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熔盐换热器，53
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔盐储热耦合二次再热机组系统，其特征在于，包括锅炉系统（1）、二次再热母机系统（2）、二次再热子机系统（3）、回热系统（4）、换热系统（5）和熔盐储热系统（6）；换热系统（5）包括蒸汽发生器（51）和蒸汽
‑
熔盐换热器，蒸汽
‑
熔盐换热器的冷侧进出口连接熔盐储热系统（6）的吸热回路的出入口；蒸汽发生器（51）的热侧进出口连接熔盐储热系统（6）的放热回路的出入口；锅炉系统（1）的一次再热和二次再热蒸汽出口连接二次再热子机系统（3）和蒸汽
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熔盐换热器的热侧入口，蒸汽
‑
熔盐换热器的热侧出口连接二次再热母机系统（2）中的低压缸（24）、二次再热子机系统（3）和回热系统（4）；二次再热子机系统（3）的蒸汽出口和抽汽口连接回热系统（4）的蒸汽入口，回热系统（4）的给水出口连接蒸汽发生器的冷侧入口，蒸汽发生器的冷侧出口连接二次再热子机系统（3）和回热系统（4）或二次再热母机系统（2）中的中压缸（23）。2.根据权利要求1所述的熔盐储热耦合二次再热机组系统，其特征在于，熔盐储热系统（6）包括低温熔盐储罐（61）、高温熔盐储罐（62）和熔盐泵，低温熔盐储罐（61）的出口和高温熔盐储罐（62）的入口分别作为熔盐储热系统（6）吸热回路的出入口；高温熔盐储罐（62）的出口和低温熔盐储罐（61）的入口分别作为熔盐储热系统（6）的放热回路出入口；高温熔盐储罐（62）和低温熔盐储罐（61）的出口均设置熔盐泵。3.根据权利要求2所述的熔盐储热耦合二次再热机组系统，其特征在于，低温熔盐储罐（61）和高温熔盐储罐（62）均设置为单罐或多罐并联。4.根据权利要求2所述的一种熔盐储热耦合二次再热机组系统，其特征在于：高温熔盐储罐（62）和低温熔盐储罐（61）的出口均设置两台、三台或四台熔盐泵，所述熔盐泵为2
×
100%容量、3
×
50%容量或4
×
33%容量。5.根据权利要求1所述的熔盐储热耦合二次再热机组系统，其特征在于，蒸汽
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熔盐换热器包括第一蒸汽
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熔盐换热器（52）和第二蒸汽
‑
熔盐换热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智博，崔光岚，宋江文，郑冠捷，朱军，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：