一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法技术

一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法。在机组降负荷阶段利用厂用电加热熔盐储存能量并参与机组辅助调频，放热过程参与辅助供热，此方案的缺点是不具备参与深度调峰的能力，储热释放阶段不能提高机组升负荷速率。本发明专利技术在机组降负荷运行阶段，通过把降负荷过程剩余的蒸汽热能储存在熔融盐中，进一步提高机组降负荷速率和低负荷持续安全运行的能力，有效改善机组二次调频性能；在机组升负荷阶段，再把熔盐储存的热能释放出来，加热锅炉给水以提升机组升负荷速率，全面提高机组的调频性能和深调能力，实现火电机组向支撑性电源、调节性电源转型的目标。本发明专利技术主要用于熔盐储能提升火电机组调峰能力，同时也会显著提高机组的二次调频性能。二次调频性能。二次调频性能。

【技术实现步骤摘要】
一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法
[0001]
：本专利技术涉及涉及一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法。
[0002]
技术介绍
：双碳“目标推动新型电力系统建设，火电机组灵活性改（制）造全面启动，新型储能技术被大量应用到机组灵活性改造和制造中，其中热储能技术具有明显的技术和市场推广优势。
[0003]1.储热是以储热材料为媒介，将太阳能光热、地热、工业余热等或者将电能转换为热能储存起来，在需要的时候释放，以解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求间不匹配所带来的问题，最大限度地提高整个系统的能源利用率。
[0004]2.热储能相比于电化学储能、电气储能等其他储能技术路线，在装机规模、储能密度、技术成本、使用寿命等方面具有明显优势，有规模效益。
[0005]3.热储能与压缩空气储能和抽水蓄能这两种机械储能技术相比，热储能技术具有占地面积小、成本低、储能密度高、对环境影响小、不受地理、环境条件限制等诸多优势；储放过程无化学反应，技术参数及过程可控，系统安全性高。
[0006]4.熔盐储能是能量高密度化、转换高效化、应用成本化的大容量规模化热储能方式，具有循环次数大、寿命长、且储能电站的双向调节功能不会伴随长时间储热循环而导致效率降低等优点；熔盐热储能将在构建清洁低碳安全高效的能源体系、构建以新能源为主体的新型电力系统、保障电力系统安全稳定运行等方面发挥重要作用。
[0007]5.熔盐储能技术目前在光伏储能电站工程应用已超过10年，装备的技术和安全已得到充分验证，目前国内利用熔盐储能技术提升火电机组灵活性主要有两条技术路线：一条是利用低谷电加热熔盐储能，在机组低负荷阶段利用储能换热器加热给水生成供热蒸汽稳定机组供热，储能装置加热电源来自厂用电或者改造备用电源，通过电加热控制装置响应机组调频指令参与机组调频，获得电网辅助调频服务收益。此方案缺点是能源利用效率低，机组参与调频时间和深度受到一定限制，电加热功率受限于厂用电设计而储热容量受限，不具备参与深度调峰能力。另一条技术路线是利用机组蒸汽储能，在机组降负荷阶段用高温高压抽汽加热熔盐储存能量，在机组升负荷阶段利用储能辅助供热和加热凝结水，储热阶段可以辅助提高机组调频能力，储热释放阶段可以辅助稳定供汽。此方案的缺点是不具备参与深度调峰能力，储热释放阶段不能提高机组升负荷速率。
[0008]
技术实现思路
：本专利技术的目的是解决上述存在的问题，提供一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法。
[0009]上述的目的通过以下的技术方案实现：一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法，该方法包括如下步骤：（1）建立高低温熔盐储罐循环：关闭高、低温熔盐泵出口阀门V
H和
V
L
，启动熔盐泵进行罐区熔盐内循环；（2）启动熔盐蒸汽加热器：打开加热抽汽控制阀门V
C，
通过储能汽源控制站输送蒸
汽加热熔盐，余热通过凝结水加热器回收热量，提高能源利用效率；（3）抽汽响应调频：蒸汽加热控制站通过接受机组频差信号，控制抽气管阀门V
C
的开度，间接控制机组发电功率，抽汽大小会直接影响汽机输出轴功率，实现机组辅助调频功能。
[0010]（4）熔盐加热给水，提升机组负荷响应能力；（5）长时段抽汽储热放热，提升机组深度调峰能力；（6）储热调峰向储热调频转换。
[0011]所述的一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法，所述的步骤（4）的具体过程为：当熔盐储罐温度达到设定温度时，关闭高、低温熔盐储罐出口阀，建立熔盐加热给水热力循环回路，把熔盐储存的热能通过高、低温熔盐换热器来加热给水，同步减少机组0#高加抽汽阀门V0的抽汽量来提高机组功率，提高机组升负荷阶段速度，有效改进机组调频性能。
[0012]所述的一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法，所述的步骤（5）的具体过程为：在机组深度调峰时段，储热抽汽阀门V
C
维持较大开度保持较大储热功率，把机组调峰期间多余的热能，通过加热熔盐储存在热熔盐中，同时大功率储能增加高缸抽汽量会减少再热蒸汽流量，可以有效提高再热气温；调峰结束升负荷阶段，利用较高温度的熔盐加热给水，同时逐步减少0#高加抽汽量，间接提高机组升负荷速率，有效改进机组调峰爬坡能力。
[0013]所述的一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法，所述的步骤（6）的具体过程为：当熔盐温度低于设定值时，停止熔盐加热给水，同步开启0#高加抽汽阀门V0控制保持设定给水温度；关闭高、低温熔盐泵出口阀门V
H和
V
L
，维持启动熔盐泵进行罐区熔盐内循环，通过蒸汽加热器加热熔盐到设定温度，完成储热
→
调频
→
调峰
→
储热的工艺流程循环。
[0014]有益效果：1.本专利技术相比于利用厂用电加热熔盐储能，利用机组蒸汽储能并直接把能量释放出来加热给水，客观上减少两次能量转换，能源转换利用效率明显提高。
[0015]2.本专利技术通过高缸抽汽直接储能，储能容量和功率可以有效增大，使机组AGC二次调频的速率会大幅度提高，通过控制汽轮机抽汽阀门开度来控制储能功率辅助机组调频，调节性能明显提高。
[0016]3.本专利技术在原有主机设计调峰深度的基础上，通过大容量储能技术，把机组深度调峰时段多余的抽汽热能储存在熔盐中，在机组升负荷阶段则把蒸汽储能释放出来用于加热高加给水，同步大幅度减少高加蒸汽抽汽量，间接提升机组升降负荷速率，达到进一步提升机组深调能力的目的。
[0017]4.本专利技术在机组深调过程中利用高压缸抽汽储存多余蒸汽能量，增加了高缸抽汽量减少再热蒸汽流量，从而提高了再热蒸汽温度，可以有效提高低负荷阶段低压缸进汽过热度改善末级叶片运行工况，有效配合机组深调。
[0018]附图说明：附图1是蒸汽加热熔盐储能提升调节灵活性和调峰深度原理示意图；附图2是抽汽加热储能工艺系统示意图。
[0019]具体实施方式：参照图1，以百万机组一次再热机组辅助调频、调峰为例采用高缸高温抽汽汽源，专用控制系统接受机组调频、调峰信号，调控蒸汽加热功率（蒸汽流量）来间接控制机组发
电功率，并使熔盐最终达到设定温度，利用低谷负荷阶段长时间加热熔盐储能，把深调阶段多余的蒸汽能储存在熔盐中，达到间接响应机组辅助调频和深度调峰的目的。低谷调峰同时增加高缸抽汽量提高了再热蒸汽温度（有效降低了再热蒸汽流量），可以有效配合机组深调；升负荷阶段（无论调频还是深度调峰）采用高温熔盐加给水，同时协同调节高加抽汽量减少直至关闭，间接提升机组升负荷速率，增强机组深度调峰能力（包括深调最低负荷水平和降、升负荷速率）。
[0020]2)工艺系统构成：工艺系统由低温储罐单元、高温储罐单元、高温熔盐换热器、低温熔盐换热器、储能汽源控制站及其控制阀门V
C
、凝结水加热器、0#高压加热器（给水末级蒸汽加热器）及其控制阀门V0组成。各单元功能说明如下：（1）高温储罐单元：由储罐、高温蒸汽加热器、循环泵与管道阀门组成的内循本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法，其特征是：该方法包括如下步骤：（1）建立高低温熔盐储罐循环：关闭高、低温熔盐泵出口阀门V
H和
V
L
，启动熔盐泵进行罐区熔盐内循环；（2）启动熔盐蒸汽加热器：打开加热抽汽控制阀门V
C，
通过储能汽源控制站输送蒸汽加热熔盐，余热通过凝结水加热器回收热量，提高能源利用效率；（3）抽汽响应调频：蒸汽加热控制站通过接受机组频差信号，控制抽气管阀门V
C
的开度，间接控制机组发电功率，抽汽大小会直接影响汽机输出轴功率，实现机组辅助调频功能。（4）熔盐加热给水，提升机组负荷响应能力；（5）长时段抽汽储热放热，提升机组深度调峰能力；（6）储热调峰向储热调频转换。2.根据权利要求1所述的一种熔盐储能提升火电机组调峰能力的方法，其特征是：所述的步骤（4）的具体过程为：当熔盐储罐温度达到设定温度时，关闭高、低温熔盐储罐出口阀，建立熔盐加热给水热力循环回路，把熔盐储存的热能通过高、低温熔盐换热器来加热给水，同步减少机组0#高加抽汽阀门V0的抽汽量来提高机组功...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅杰，蔡国忠，张井成，胡木林，张伟江，史义明，陈旻，刘佳利，王鹏，
申请(专利权)人：华能汕头海门发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：