一种基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统技术方案

本发明专利技术涉及能源储存和利用领域，具体涉及一种基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统。一种基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，包括：空气压缩循环装置，包括依次连接的动力组、第一透平组、第一换热器组、换热器、冷凝器、空气储罐、第二换热器组和第二透平组，所述第一换热器组连接火电机组的冷凝水回路的一端；熔盐储热装置，包括依次连接的熔盐冷罐、第一换热器组和熔盐热罐，所述熔盐热罐和熔盐冷罐之间连接有火电机组的冷凝水回路，所述冷凝水回路的另一端连接第二换热器组。本发明专利技术提供了一种调峰能力较高的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统。熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统。熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统。

【技术实现步骤摘要】
一种基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统


[0001]本专利技术涉及能源储存和利用领域，具体涉及一种基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统。

技术介绍

[0002]在环境污染和能源危机问题日益突出的背景下，实现可再生能源的大规模利用，同时提高能源利用效率已成为全球共同关注的焦点。通过储能技术，不仅可以提高新能源发电的消纳能力，也可以提高能源的综合利用效率，削峰填谷，真正实现能源的梯级利用。储热技术具有储能容量大、储存周期长、成本低且运行安全可靠，没有任何污染排放等优点，相比其它储能技术，储热更适合大规模储能的需求。储热技术有望在清洁供热、火电调峰、清洁能源消纳等方面迎来较大的发展空间和机遇。压缩空气储能可有效削峰填谷、补偿可再生能源波动性、提高风电机组年利用小时数，充分利用弃风、弃水、弃光等大量废弃能源和深夜低谷电能，同时压缩空气储能具有投资少、运行维护费用低、动态响应快、占地面积少等特点；熔盐储热技术蓄热方式灵活，是目前大规模中高温储热技术的首选，是提高清洁能源发电比例的一种重要技术，熔盐材料具有“四高三低”的优势，使储热系统具有适用范围广、绿色环保、安全稳定等优点，可广泛应用于火电灵活性改造、清洁供热、可再生能源消纳等领域。熔盐解决调峰和削弱机炉耦合二氧化碳储能，利用熔盐系统与其互补，并储存压缩热，提高储能容量。
[0003]熔盐储热是一种显热储热技术，利用熔盐在升温或降温过程中的温差而实现热能存储，在整个工作温度范围内，熔盐始终保持液态。国内应用较多的低温熔盐材料—HITES熔盐熔点约为142℃，最佳工作温度范围建议250～550℃。一般工业中采用的熔盐熔点温度较高，为了避免发生冻堵，整个传热储热体系都需要有严格的保温和伴热措施。液态熔盐在不断循环的储热和放热的过程中，会在储热罐和循环管道内发生不同程度的泄漏，需要定期补充液态熔盐。
[0004]现有技术中，目前在压缩空气储能基础理论和实验系统研究上存在匮乏和不足，缺少并网等相关方面的研究，现行的火电机组压缩空气储能系统仍存在调峰能力较差的问题。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的火电机组压缩空气储能系统仍存在调峰能力较差的缺陷，从而提供一种调峰能力较高的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，包括：
[0007]空气压缩循环装置，包括依次连接的动力组、第一透平组、第一换热器组、换热器、冷凝器、空气储罐、第二换热器组和第二透平组，所述第一换热器组连接火电机组的冷凝水
回路的一端；
[0008]熔盐储热装置，包括依次连接的熔盐冷罐、第一换热器组和熔盐热罐，所述熔盐热罐和熔盐冷罐之间连接有火电机组的冷凝水回路，所述冷凝水回路的另一端连接第二换热器组。
[0009]可选地，在所述熔盐热罐和熔盐冷罐之间还连接有火电机组的蒸汽回路，所述蒸汽回路与冷凝水回路连接。
[0010]可选地，所述冷凝水回路包括连接设置的冷凝水储罐和第一熔盐换热器，所述第一熔盐换热器与所述第一换热器组和第二换热器组均连接。
[0011]可选地，所述蒸汽回路包括连接设置的蒸汽换热器和回路，所述蒸汽换热器与所述熔盐热罐和第一熔盐换热器连接。
[0012]可选地，还包括与熔盐热罐和第一熔盐换热器连接的第二熔盐换热器。
[0013]可选地，所述第二熔盐换热器还与火电机组的供暖装置连接。
[0014]可选地，所述空气储罐的出口连接有稳压阀。
[0015]可选地，所述第一透平组包括依次连接的第一透平、第二透平和第三透平，所述第一换热器组包括分别与第一透平、第二透平和第三透平连接的第一换热器、第二换热器和第三换热器，所述第一换热器同时与熔盐热罐和蒸汽回路连接。
[0016]可选地，所述第二透平组包括依次连接的第四透平、第五透平和第六透平，所述第二换热器组包括分别与第四透平、第五透平和第六透平连接的第四换热器、第五换热器和第六换热器，所述第四换热器还连接有熔盐冷罐。
[0017]可选地，所述第一换热器组、第二换热器组和换热器均为管壳式换热器。
[0018]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0019]1.本专利技术提供的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，系统工作时，空气压缩循环装置和熔盐储热装置共同储能，储热时，空气压缩循环装置在动力组的驱动下压缩空气，同时使用熔盐储热装置进行交联，储存火电机组中的压缩热，空气循环系统具有经济性能高、占地面积小的优点，但空气压缩循环装置可能会出现储能量不足的情况，此时利用熔盐储热装置储存蒸汽热量和压缩热，有效避免了上述情况的发生；释能时，熔盐储热装置储存的热释放传递给空气和冷凝水回路，以此减少火电机组中的抽气的热量，从而增加了火电机组的发电峰值。
[0020]2.本专利技术提供的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，整个耦合系统使用多个换热器，在给火电机组提供相同数量和品质的热量时，明显降低了熔盐经换热后的温度和损失，提高了系统的效率和热效率。
[0021]3.本专利技术提供的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，火电机组冷凝水回路中，冷凝水由冷凝水储罐流出，首先通过第一换热器与一级压缩后的空气进行换热进行首次加热，当热量不足时，通过第一熔盐换热器，经熔盐储热装置进行加热后，再流回冷凝水储罐，从而保证了冷凝水的加热效果，同时提高了熔盐储热装置的利用率。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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
附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术提供的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统的示意图。
[0024]附图标记说明：
[0025]1、发电机；2、电动机；3、第一透平；4、第一换热器；5、第二透平；6、第二换热器；7、第三透平；8、第三换热器；9、换热器；10、冷凝器；11、空气储罐；12、稳压阀；13、第四换热器；14、第四透平；15、第五换热器；16、第五透平；17、第六换热器；18、第六透平；19、冷凝水储罐；20、第一熔盐换热器；21、回路；22、蒸汽换热器；23、供暖装置；24、第二熔盐换热器；25、阀门；26、熔盐热罐；27、熔盐冷罐。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，其特征在于，包括：空气压缩循环装置，包括依次连接的动力组、第一透平组、第一换热器组、换热器(9)、冷凝器(10)、空气储罐(11)、第二换热器组和第二透平组，所述第一换热器组连接火电机组的冷凝水回路的一端；熔盐储热装置，包括依次连接的熔盐冷罐(27)、第一换热器组和熔盐热罐(26)，所述熔盐热罐(26)和熔盐冷罐(27)之间连接有火电机组的冷凝水回路，所述冷凝水回路的另一端连接第二换热器组。2.根据权利要求1所述的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，其特征在于，在所述熔盐热罐(26)和熔盐冷罐(27)之间还连接有火电机组的蒸汽回路，所述蒸汽回路与冷凝水回路连接。3.根据权利要求2所述的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，其特征在于，所述冷凝水回路包括连接设置的冷凝水储罐(19)和第一熔盐换热器(20)，所述第一熔盐换热器(20)与所述第一换热器组和第二换热器组均连接。4.根据权利要求3所述的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，其特征在于，所述蒸汽回路包括连接设置的蒸汽换热器(22)和回路(21)，所述蒸汽换热器(22)与所述熔盐热罐(26)和第一熔盐换热器(20)连接。5.根据权利要求4所述的基于熔盐储热和空气压缩循环耦合的火电机组系统，其特征在于，还包括与熔盐热罐(26)和第一熔盐换热器(20)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王妍，吕凯，许朋江，马汀山，刘向阳，何茂刚，亢泽阳，
申请(专利权)人：西安西热节能技术有限公司西安交通大学，
类型：发明
国别省市：