用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统及其方法，包括：设有电站锅炉与除氧器热的电联产机组、工业供汽管以及熔盐储能装置；所述熔盐储能装置包括低温熔盐储罐、高温熔盐储罐；所述低温熔盐储罐与所述高温熔盐储罐之间设有低温熔盐

【技术实现步骤摘要】
用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统及其方法


[0001]本专利技术涉及热电联产机组发电调峰的
，特别是涉及一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统及其方法。

技术介绍

[0002]目前，电网中灵活性调节电源的占比较低，致使高比例新能源电力接入电网而导致了严重的“弃风弃光”现象，因此，提升电网中灵活性调节电源的占比，以提升电网消纳新能源电力的能力，则迫在眉睫，在进行火电机组灵活性改造的技术路线选择时，熔盐热储能则是最佳的储能方式。
[0003]现有技术方案中公开了一种利用主蒸汽加热的火电厂蓄热调峰的熔盐蓄热系统(申请号：201810230287.5)，并具体公开了：包括主蒸汽调节阀、高压蒸汽—熔盐换热器、再热蒸汽调节阀、高温熔盐罐、高温熔盐泵、低温熔盐罐、低温熔盐泵、节流阀、高压加热器、给水泵、除氧器、锅炉、高压缸、中压缸。在用电负荷降低时充分发挥锅炉的利用率，增加熔盐蓄热系统，将锅炉多余蒸汽的热量通过高压蒸汽—熔盐换热器储存在高温熔盐中，在用电高峰阶段将高温熔盐从熔盐罐中抽出重新送入高压蒸汽—熔盐换热器加热锅炉给水并产生高温高压蒸汽，送入汽轮机中增加汽轮机的发电量并起到对机组的调峰作用。可回收用电负荷较低时锅炉产生的多余蒸汽，提高锅炉的利用率以及运行安全性，达到节能的目的。
[0004]上述现有技术本质上是在储热时利用主蒸汽加热低温熔盐储能来实现机组低负荷运行，在放热时利用高温熔盐释能替代回热抽汽加热给水及替代机组抽汽供热来实现机组高负荷运行，由此可知，其直接利用主蒸汽加热低温熔盐及直接利用高温熔盐加热给水，换热温差过大，造成的做功能力损失十分严重。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的熔盐与蒸汽换热温差过大，进而导致热量损耗的缺陷，从而提供一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统，其特征在于，包括：热电联产机组、与热电联产机组相连的工业供汽管以及熔盐储能装置；所述热电联产机组包括电站锅炉、除氧器；所述熔盐储能装置包括低温熔盐储罐、高温熔盐储罐；所述低温熔盐储罐与所述高温熔盐储罐之间连接有低温熔盐
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高温蒸汽换热装置，所述电站锅炉输出的热再蒸汽进入所述低温熔盐
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高温蒸汽换热装置，对所述低温熔盐储罐供给的低温熔盐加热升温；所述低温熔盐
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高温蒸汽换热装置包括若干梯级连接的第一换热件，所述第一换热件的熔盐管路与蒸汽管路内介质流向相反；所述低温熔盐储罐与所述高温熔盐储罐之间还连接有高温熔盐
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低温蒸汽换热装置，所述高温熔盐储罐输出的高温熔盐进入所述高温熔盐
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低温蒸汽换热装置，将所述除氧器供给的低温给水加热成蒸汽；所述高温熔盐
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低温蒸汽换热装置包括若干梯级连接的第二换热件，所述第二换热件的熔盐管路与蒸汽管路内介质流向
相反。
[0008]优选地，所述第一换热件包括对所述电站锅炉的热再出汽口供给的热再蒸汽进行第一级降温的高压蒸汽冷却器、对高压蒸汽冷却器的蒸汽出口供给的蒸汽进行第二级降温的蒸汽冷凝换热器与低压蒸汽冷却器；所述高压蒸汽冷却器的蒸汽出口与所述低压蒸汽冷却器的蒸汽入口之间连接有蒸汽减压装置；所述蒸汽冷凝换热器的疏水出口、所述低压蒸汽冷却器的蒸汽出口分别与所述除氧器、所述工业供汽管相连；所述蒸汽冷凝换热器的蒸汽进出口与熔盐进出口、所述低压蒸汽冷却器的蒸汽进出口与熔盐进出口以及所述高压蒸汽冷却器的蒸汽进口与熔盐出口设置有控制阀门。
[0009]优选地，所述第二换热件包括高压蒸汽过热器、高压蒸汽发生器、低压蒸汽过热器、低压蒸汽发生器；自所述高温熔盐储罐向所述低温熔盐储罐方向，所述高压蒸汽过热器、所述高压蒸汽发生器、所述低压蒸汽过热器、所述低压蒸汽发生器的熔盐管路依次串联；所述第二换热件的蒸汽管路的进、出口分别与所述除氧器、所述工业供汽管相连。
[0010]优选地，所述高压蒸汽过热器与所述高压蒸汽发生器的蒸汽管路连接成高压蒸汽管路，所述低压蒸汽过热器与所述低压蒸汽发生器的蒸汽管路连接成低压蒸汽管路；所述高压蒸汽管路与所述低压蒸汽管路的给水入口通过给水支管与所述除氧器相连；所述高压蒸汽管路的蒸汽出口连接有辅助发电装置，所述辅助发电装置的蒸汽出口与所述工业供汽管相连，所述低压蒸汽管路的蒸汽出口直接与所述工业供汽管相连。
[0011]优选地，所述辅助发电装置包括由背压机做功驱动的次发电机；所述背压机的蒸汽入口与所述高压蒸汽过热器的蒸汽出口相连，所述背压机的蒸汽出口与所述工业供汽管相连。
[0012]优选地，还包括压力匹配件，所述压力匹配件的蒸汽入口与所述低温熔盐
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高温蒸汽换热装置的蒸汽出口、所述高温熔盐
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低温蒸汽换热装置的蒸汽出口以及所述热电联产机组的蒸汽出口相连；所述压力匹配件的蒸汽出口与所述工业供汽管相连。
[0013]一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统的调节方法，包括以下步骤：
[0014]1)当热电联产机组参与电力调峰且需要降低上网电负荷时：
[0015]利用低温熔盐泵先将低温熔盐储罐内的低温熔盐输送至蒸汽冷凝换热器与低压蒸汽冷却器进行第一级加热，再汇合后进入高压蒸汽冷却器进行第二级加热后形成高温熔盐，最后输送至高温熔盐储罐进行储热；
[0016]与此同时，自电站锅炉的热再出口输出的热再蒸汽，先输送至所述高压蒸汽冷却器进行第一级降温后分成两路蒸汽，其中一路蒸汽经过蒸汽减压装置减压后再进入所述低压蒸汽冷却器进行第二级降温，降温后直接通过工业供汽管对外供出，另外一路蒸汽直接进入所述蒸汽冷凝换热器进行第二级降温，降温后形成蒸汽疏水输送至除氧器；
[0017]2)当热电联产机组参与电力调峰且需要增加上网电负荷时：
[0018]利用高温熔盐泵先将所述高温熔盐储罐内的高温熔盐依次输送至高压蒸汽过热器、高压蒸汽发生器、低压蒸汽过热器、低压蒸汽发生器进行逐级降温，最后输送至所述低温熔盐储罐进行存储；
[0019]与此同时，来自所述除氧器的给水输送至所述高压蒸汽过热器、所述高压蒸汽发生器、所述低压蒸汽过热器、所述低压蒸汽发生器进行升温形成过热蒸汽，最后通过所述工
业供汽管对外供出。
[0020]优选地，所述步骤1)中，所述热电联产机组还包括汽轮机中压缸、汽轮机低压缸；当热电联产机组参与电力调峰且需要降低上网电负荷时，先增加进入所述蒸汽冷凝换热器的蒸汽量与熔盐量，再增加进入所述高压蒸汽冷却器的蒸汽量与熔盐量；当热电联产机组参与电力调峰且需要降低上网电负荷时，先将所述汽轮机中压缸的工业抽汽、所述低压蒸汽冷却器输出的蒸汽输送至所述工业供汽管实现对外供热；再利用压力匹配件将所述汽轮机低压缸的排汽、所述汽轮机中压缸的工业抽汽、所述汽轮机中压缸的排汽、所述高压蒸汽冷却器输出的蒸汽经过梯级匹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统，其特征在于，包括：热电联产机组、与热电联产机组相连的工业供汽管(77)以及熔盐储能装置；所述热电联产机组包括电站锅炉(1)、除氧器(9)；所述熔盐储能装置包括低温熔盐储罐(13)、高温熔盐储罐(14)；所述低温熔盐储罐(13)与所述高温熔盐储罐(14)之间连接有低温熔盐
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高温蒸汽换热装置，所述电站锅炉(1)输出的热再蒸汽进入所述低温熔盐
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高温蒸汽换热装置，对所述低温熔盐储罐(13)供给的低温熔盐加热升温；所述低温熔盐
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高温蒸汽换热装置包括若干梯级连接的第一换热件，所述第一换热件的熔盐管路与蒸汽管路内介质流向相反；所述低温熔盐储罐(13)与所述高温熔盐储罐(14)之间还连接有高温熔盐
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低温蒸汽换热装置，所述高温熔盐储罐(14)输出的高温熔盐进入所述高温熔盐
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低温蒸汽换热装置，将所述除氧器(9)供给的低温给水加热成蒸汽；所述高温熔盐
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低温蒸汽换热装置包括若干梯级连接的第二换热件，所述第二换热件的熔盐管路与蒸汽管路内介质流向相反。2.根据权利要求1所述的一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统，其特征在于，所述第一换热件包括对所述电站锅炉(1)的热再出汽口供给的热再蒸汽进行第一级降温的高压蒸汽冷却器(19)、对高压蒸汽冷却器(19)的蒸汽出口供给的蒸汽进行第二级降温的蒸汽冷凝换热器(16)与低压蒸汽冷却器(17)；所述高压蒸汽冷却器(19)的蒸汽出口与所述低压蒸汽冷却器(17)的蒸汽入口之间连接有蒸汽减压装置(18)；所述蒸汽冷凝换热器(16)的疏水出口、所述低压蒸汽冷却器(17)的蒸汽出口分别与所述除氧器(9)、所述工业供汽管(77)相连；所述蒸汽冷凝换热器(16)的蒸汽进出口与熔盐进出口、所述低压蒸汽冷却器(17)的蒸汽进出口与熔盐进出口以及所述高压蒸汽冷却器(19)的蒸汽进口与熔盐出口设置有控制阀门。3.根据权利要求1所述的一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统，其特征在于，所述第二换热件包括高压蒸汽过热器(21)、高压蒸汽发生器(22)、低压蒸汽过热器(23)、低压蒸汽发生器(24)；自所述高温熔盐储罐(14)向所述低温熔盐储罐(13)方向，所述高压蒸汽过热器(21)、所述高压蒸汽发生器(22)、所述低压蒸汽过热器(23)、所述低压蒸汽发生器(24)的熔盐管路依次串联；所述第二换热件的蒸汽管路的进、出口分别与所述除氧器(9)、所述工业供汽管(77)相连。4.根据权利要求3所述的一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统，其特征在于，所述高压蒸汽过热器(21)与所述高压蒸汽发生器(22)的蒸汽管路连接成高压蒸汽管路，所述低压蒸汽过热器(23)与所述低压蒸汽发生器(24)的蒸汽管路连接成低压蒸汽管路；所述高压蒸汽管路与所述低压蒸汽管路的给水入口通过给水支管(78)与所述除氧器(9)相连；
所述高压蒸汽管路的蒸汽出口连接有辅助发电装置，所述辅助发电装置的蒸汽出口与所述工业供汽管(77)相连，所述低压蒸汽管路的蒸汽出口直接与所述工业供汽管(77)相连。5.根据权利要求4所述的一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统，其特征在于，所述辅助发电装置包括由背压机(29)做功驱动的次发电机(30)；所述背压机(29)的蒸汽入口与所述高压蒸汽过热器(21)的蒸汽出口相连，所述背压机(29)的蒸汽出口与所述工业供汽管(77)相连。6.根据权利要求1所述的一种用于热电联产的蒸汽梯级加热熔盐储能调峰系统，其特征在于，还包括压力匹配件，所述压力匹配件的蒸汽入口与所述低温熔盐
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高温蒸汽换热装置的蒸汽出...

【专利技术属性】
技术研发人员：高新勇，吴畅，郑立军，许青云，何晓红，李成磊，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：