一种宽域熔盐蒸汽发生系统及运行方法技术方案

本申请实施例提出了一种宽域熔盐蒸汽发生系统及运行方法，由除氧器、两级升压泵、预热器、蒸汽分布装置、电加热器、蒸汽发生器、过热器和相关阀门组成，适用于熔盐储热系统能提供多种压力等级的工业蒸汽。本申请能根据熔盐种类的变化调控进入蒸汽发生器的给水温度，防止熔盐出现凝固风险，能在启动过程中对蒸汽发生器和过热器进行预热，混合式预热器能同时实现蒸汽加热和电加热，降低了换热器成本。降低了换热器成本。降低了换热器成本。

【技术实现步骤摘要】
一种宽域熔盐蒸汽发生系统及运行方法


[0001]本申请涉及熔盐储能
，尤其涉及一种宽域熔盐蒸汽发生系统及运行方法。

技术介绍

[0002]目前风能、太阳能等可再生能源逐年迅猛发展，加之全社会用电量逐年攀升，电网用电峰谷差日益增大，电网对低成本、长寿命储能技术的需求越来越强。熔盐储能技术可以将电能转化为热能进行储存，具有平均成本低、使用寿命长、清洁无污染的优势，是未来应对新能源发展的主要储能手段之一。
[0003]熔盐是一种优秀的中高温储热介质，蒸汽压低、流动性好、储热温度高，目前工程应用规模最大的熔盐是太阳盐(硝酸钾+硝酸钠)，太阳盐的最大优点是热稳定性好、腐蚀性小，缺点是凝固点过高，约220℃。水/熔盐蒸汽发生器是熔盐储热系统中常见的设备，一般情况下水都是除氧水，当进入蒸汽发生器的水温低于熔盐的凝固点时，熔盐就存在凝固的风险，特别是在系统启动和停机的阶段。熔盐在换热器中凝固后极难处理，可能导致换热器直接报废，因此系统设计时必须充分考虑预防措施。此外，熔盐储热系统需要根据用户侧给水、蒸汽压力和流量的变化进行匹配性设计，设计工作量较大，而工程实施过程中又存在较强的不确定性，当现场某些边界条件发生变化时可能导致原有设计方案不再合适，因此能实现宽范围工作的熔盐储热系统具有很强的市场需求。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本申请的目的在于提出一种宽域熔盐蒸汽发生系统及运行方法，该系统由除氧器、两级升压泵、预热器、蒸汽分布装置、电加热器、蒸汽发生器、过热器和相关阀门组成，适用于熔盐储热系统能提供多种压力等级的工业蒸汽。本申请能根据熔盐种类的变化调控进入蒸汽发生器的给水温度，防止熔盐出现凝固风险，能在启动过程中对蒸汽发生器和过热器进行预热，混合式预热器能同时实现蒸汽加热和电加热，降低了换热器成本。
[0006]为达到上述目的，本申请提出一种宽域熔盐蒸汽发生系统，包括：
[0007]混合式预热组件，包括除氧组件、预热器、蒸汽分布装置和电加热器；其中除氧组件包括除氧器和设置在所述除氧器出口的一级泵；其中所述一级泵3出口与预热器4进水口连接；所述蒸汽分布装置和所述电加热器设置在所述预热器内，且所述电加热器浸没在所述预热器内的除氧水中并位于所述蒸汽分布装置的下方；
[0008]蒸汽发生组件，其包括二级泵、蒸汽发生器和过热器；其中所述预热器的出水口通过所述二级泵和所述蒸汽发生器的进水口连接；所述蒸汽发生器的蒸汽出口分别与所述预热器的蒸汽出口、所述蒸汽分布装置和所述过热器的冷侧进口连接，且所述预热器的蒸汽出口与所述过热器的冷侧进口连通；所述过热器的冷侧出口连接蒸汽用户；
[0009]熔盐换热组件，其包括经过所述过热器的热侧和所述蒸汽发生器的热侧组成的熔
盐换热通路。
[0010]在一些实施例中，熔盐入口分别与所述过热器的热侧进口和所述过热器的热侧出口连接。
[0011]在一些实施例中，熔盐入口与所述过热器的热侧进口之间设置第六阀门；熔盐入口与所述过热器的热侧出口之间设置第五阀门。
[0012]在一些实施例中，所述蒸汽发生器的蒸汽出口与所述过热器的冷侧入口之间设置减压阀；所述蒸汽发生器的蒸汽出口与所述蒸汽分布装置之间设置第四阀门；所述蒸汽发生器的蒸汽出口与所述预热器的蒸汽出口之间设置第二阀门。
[0013]在一些实施例中，所述除氧器的出口与所述一级泵之间设置有第一阀门。
[0014]在一些实施例中，所述预热器的出水口和所述二级泵之间设置第三阀门。
[0015]在一些实施例中，提出了一种宽域熔盐蒸汽发生系统的运行方法，利用上述任一实施例中的系统进行宽域熔盐蒸汽发生调节，包括以下步骤：
[0016]启动过程中：依次先后对蒸汽发生器和过热器预热，预热完成后打开第一阀门，利用电加热器将除氧水温度加热至熔盐凝固点以上，后送入所述蒸汽发生器并打开第六阀门使熔盐经过过热器和蒸汽发生器的冷侧；
[0017]正常运行时：所述蒸汽发生器的蒸汽出口输出的蒸汽与除氧水在预热器内混合，将除氧水温度加热至熔盐凝固点以上，后通入二级泵输送至所述蒸汽发生器内；所述蒸汽发生器内的除氧水与所述蒸汽发生器热侧的熔盐换热生成高温高压饱和蒸汽；高温高压饱和蒸汽分别输入至蒸汽分布装置和所述过热器的冷侧；所述过热器冷侧的高温高压饱和蒸汽经过与所述过热器热侧的熔盐换热升温后送至蒸汽用户。
[0018]在一些实施例中，当熔盐种类变化导致凝固点升高时，增大由所述蒸汽发生器的蒸汽出口进入所述预热器的蒸汽流量和一级泵的出口压力，使所述一级泵出口处水压的饱和温度高于熔盐凝固点温度。
[0019]在一些实施例中，用户所需蒸汽压力升高时，增大二级泵出口压力；用户所需蒸汽压力不变、流量降低时，增大二级泵的出口压力和第五阀门的开度并降低减压阀的开度，使减压阀前压力高于蒸汽用户所需的蒸汽压力；所述减压阀后压力达到用户所需蒸汽压力。
[0020]在一些实施例中，对所述蒸汽发生器和所述过热器预热的方法为：只打开第一阀门、第二阀门除氧水通过一级泵送入预热器中并启动电加热器产生蒸汽并利用蒸汽对蒸汽发生器预热；再打开减压阀对过热器预热。
[0021]本申请相较于现有技术具有以下优点：
[0022]本申请适用于熔盐储热系统能在给水温度、给水压力、蒸汽压力、蒸汽流量等参数变化时，调整系统运行模式，满足用户需求。因此本申请能解决给水温度低造成蒸汽发生器中熔盐凝固以及现有熔盐系统工作范围窄的问题，用于提供多种压力等级的工业蒸汽。
[0023]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0024]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0025]图1是本申请一实施例提出的宽域熔盐蒸汽发生系统的结构示意图；
[0026]图中，1、除氧器；2、第一阀门；3、一级泵；4、预热器；5、第二阀门；6、蒸汽分布装置；7、电加热器；8、第三阀门；9、二级泵；10、蒸汽发生器；11、第四阀门；12、减压阀；13、过热器；14、第五阀门；15、第六阀门。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0028]为达到上述目的，参见图1本申请提出一种宽域熔盐蒸汽发生系统，包括：混合式预热组件、蒸汽发生组件和熔盐换热组件；其中
[0029]混合式预热组件包括除氧组件、预热器4、蒸汽分布装置6和电加热器7；其中除氧组件包括除氧器1和设置在除氧器1出口的一级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽域熔盐蒸汽发生系统，其特征在于，包括：混合式预热组件，包括除氧组件、预热器、蒸汽分布装置和电加热器；其中除氧组件包括除氧器和设置在所述除氧器出口的一级泵；其中所述一级泵3出口与预热器4进水口连接；所述蒸汽分布装置和所述电加热器设置在所述预热器内，且所述电加热器浸没在所述预热器内的除氧水中并位于所述蒸汽分布装置的下方；蒸汽发生组件，其包括二级泵、蒸汽发生器和过热器；其中所述预热器的出水口通过所述二级泵和所述蒸汽发生器的进水口连接；所述蒸汽发生器的蒸汽出口分别与所述预热器的蒸汽出口、所述蒸汽分布装置和所述过热器的冷侧进口连接，且所述预热器的蒸汽出口与所述过热器的冷侧进口连通；所述过热器的冷侧出口连接蒸汽用户；熔盐换热组件，其包括经过所述过热器的热侧和所述蒸汽发生器的热侧组成的熔盐换热通路。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，熔盐入口分别与所述过热器的热侧进口和所述过热器的热侧出口连接。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，熔盐入口与所述过热器的热侧进口之间设置第六阀门；熔盐入口与所述过热器的热侧出口之间设置第五阀门。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述蒸汽发生器的蒸汽出口与所述过热器的冷侧入口之间设置减压阀；所述蒸汽发生器的蒸汽出口与所述蒸汽分布装置之间设置第四阀门；所述蒸汽发生器的蒸汽出口与所述预热器的蒸汽出口之间设置第二阀门。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述除氧器的出口与所述一级泵之间设置有第一阀门。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预热器的出水口和所述二级泵之间设置第三阀门。7.一种宽域熔盐蒸汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建元，张凤涛，王伟，伊福龙，尤景刚，堵根旺，殷威，雒青，李昊，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司丹东电厂，
类型：发明
国别省市：