【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及熔盐储能，具体涉及一种新型熔盐储能系统。
技术介绍
1、针对熔盐与火电机组结合的技术，不同的专利给出了不同的解决方案，例如：在专利《一种燃煤机组蒸汽加热熔盐的储放热系统》cn 114718676a中公布了一种利用燃煤机组蒸汽加热熔盐的方法。主要是通过抽取机组的部分主蒸汽和再热蒸汽对熔盐进行加热，主蒸汽和再热蒸汽被冷却后回到给水系统重新进入锅炉进行加热。在需要放能的时候使用热熔盐将机组的部分给水进行加热进入汽轮机系统进行发电。
2、在专利《一种循环流化床机组耦合熔盐储能的深度调峰系统》cn 217274099u中公布了一种熔盐储能技术与流化床机组相结合的储能方式，主要是利用循环流化床低负荷时循环的灰对熔盐进行加热然后降低循环灰的温度同时将热量储存到熔盐中；在机组发电高峰时放能，热熔盐加热汽水工质，到汽轮机做功发电。
3、在专利《一种火电厂熔融盐储热调峰供热系统设备》cn114838398a中公布了一种采用电加热与火电厂相结合的加热熔盐方法。利用谷电加热熔盐蓄热工业供汽，在夜间利用价格优惠的低谷电加热熔盐蓄热，白天用热时将高温熔盐抽出，经熔盐-水换热器加热水用于工业供汽。
4、目前熔盐储能与火电机组相结合的方式主要有以上几种：抽汽加热、高温灰加热以及电加热。这几种方式中抽汽加热熔盐是目前与电厂结合较多的方式，采用的是抽取主蒸汽和再热蒸汽，然后被冷却的蒸汽回到机组。这种方式一般只能将熔盐加热到380℃左右，很难发挥熔盐的高温特性。并且这种方式一般采用的是三元盐作为储能介质，但三元盐在使
5、另外，常规的汽水循环系统为化石燃料锅炉产生的蒸汽进入汽轮机进行发电，然后膨胀降压、冷却后再重新进行加热加压进入化石燃料锅炉加热变为合格的蒸汽。系统在工作过程中要严格控制锅炉系统出口的蒸汽品质，来保证汽轮机的安全运行和发电效率。以直流炉为例，系统在启动时流程较为复杂，需要考虑各受热面和锅炉与汽轮机之间工质状态的配合。汽轮机处于冷态，为了防止温度不高的蒸汽进入汽轮机后凝结成水底，造成叶片的水击，启动系统应起到固定蒸发受热面终点，实现汽水分离的作用。锅炉启动过程中需要完成干湿态的转化，而这一过程操作复杂，并且需要严格控制汽水分离器的水位。
技术实现思路
1、目前熔盐储能技术与化石燃料锅炉相结合最好的方式是通过化石燃料锅炉产生的蒸汽直接加热熔盐进行储能。这种方式安全性比较高，并且直接采用蒸汽加热熔盐避免了热电转化的效率问题。本专利技术通过设计一种新型化石燃料锅炉产生高温高压的蒸汽来加热熔盐，将熔盐加热至常规塔式太阳能热发电系统的热熔盐温度进行储能。熔盐采用目前性质最稳定价的solar salt，solar salt由nano3和kno3以质量比6:4组成，具有良好流动性、经济性和稳定性，是常用的高温传热储热流体，已在全球多国太阳能热发电系统中获得广泛应用。
2、在本技术中采用化石燃料锅炉产生的蒸汽不进入汽轮机系统，而是全部进入熔盐加热系统。锅炉产生的高温高压的蒸汽，直接加热熔盐系统，然后蒸汽被冷却后再次进入锅炉系统进行再次加热。在此过程中不存在水蒸气做功过程，因此水蒸气只进行换热没有动能转换过程。
3、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型熔盐储能系统，包括化石燃料锅炉和热熔盐储罐，所述化石燃料锅炉对锅炉受热面内水进行加热，所述锅炉受热面加热后产生的蒸汽输入进第一蒸汽管道，所述第一蒸汽管道的输出端连接有第一加热熔盐换热器，所述第一加热熔盐换热器的输出端连接有第二蒸汽管道，所述第二蒸汽管道的输出端连接有锅炉受热面，所述锅炉受热面的输出端连接有第三蒸汽管道，所述第三蒸汽管道的输出端连接有第二加热熔盐换热器，所述第二加热熔盐换热器的输出端连接有第三加热熔盐换热器，所述第三加热熔盐换热器的输出端连接有第六蒸汽管道，所述第六蒸汽管道上设置有给水循环增压泵，所述第六蒸汽管道的输出端连接有锅炉受热面，完成水循环；
4、所述热熔盐储罐中热熔盐通过热熔盐泵和热熔盐管道泵入熔盐冷却换热器中，所述熔盐冷却换热器的输出端连接有冷熔盐管道，所述冷熔盐管道的输出端连接有冷熔盐储罐，所述冷熔盐储罐通过冷熔盐泵泵出经由第二冷熔盐管道进入第三加热熔盐换热器中，所述第三加热熔盐换热器中热熔盐的经由第二热熔盐管道和熔盐三通阀后，分别进入第三热熔盐管道和第四热熔盐管道，最后经由第一加热熔盐换热器和第二加热熔盐换热器对热熔盐加热，加热后的热熔盐分别经由第五热熔盐管道和第六热熔盐管道汇总至第二熔盐三通阀后，进入第七热熔盐管道中，所述第七热熔盐管道的输出端连接有热熔盐泵，所述热熔盐最终进入热熔盐泵中，完成热熔盐储热放热过程。
5、更进一步的，所述第一蒸汽管道中进入的水蒸汽为超临界压力，温度t1≥590℃。
6、更进一步的，所述第一蒸汽管道中的蒸汽被第一加热熔盐换热器冷却后进入第二蒸汽管道。
7、更进一步的，所述第三蒸汽管道中进入的蒸汽为超临界压力，温度t3≥590℃，并通过第二加热熔盐换热器冷却，然后再经过第三加热熔盐换热器冷却到t5＝300℃。
8、更进一步的，所述给水循环增压泵用来克服水和水蒸汽的流动阻力使其在系统中正常循环流动。
9、更进一步的，所述热熔盐储罐中热熔盐的温度达到常规塔式太阳能热发电系统的热熔盐温度，并通过熔盐冷却换热器冷却到常规塔式太阳能热发电系统的冷熔盐温度后，再经过第三加热熔盐换热器加热。
10、更进一步的，所述第一加热熔盐换热器出口熔盐温度为t10为常规塔式太阳能热发电系统的热熔盐温度，第二加热熔盐换热器出口熔盐温度为t11为常规塔式太阳能热发电系统的热熔盐温度。
11、更进一步的，所述水循环系统中的温度变化情况为t1≥t3＞t2≥t4＞t6＞t5；熔盐系统的温度变化情况为t7＞t10≥t11＞t9＞t8；整个系统的温度变化为t1＞t10，t3＞t11，t4＞t9。
12、在上述技术方案中，本专利技术提供的技术效果和优点：
13、本专利技术的优点在于，全新设计的化石燃料锅炉或者利用已有的化石燃料锅炉进行改造，系统水循环过程中无明显减压过程，产生的蒸汽不直接进入汽轮机系统。产生的蒸汽直接用来加热熔盐，不存在热电转化能量损失的问题，储能效率更高。本专利技术采用相应参数的蒸汽对熔盐进行加热，保证熔盐的使用安全，不会发生分解、气化、结晶等安全事故。本系统可以按照不同参数进行合计，配本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型熔盐储能系统，其特征在于，包括化石燃料锅炉(1)和热熔盐储罐(5-1)，所述化石燃料锅炉(1)对锅炉受热面(2-1)和锅炉受热面(2-2)内水或蒸汽进行加热，所述锅炉受热面(2-2)和锅炉受热面(2-1)加热后产生的蒸汽输入进第一蒸汽管道(3-1)，所述第一蒸汽管道(3-1)的输出端连接有第一加热熔盐换热器(4-1)，所述第一加热熔盐换热器(4-1)的输出端连接有第二蒸汽管道(3-2)，所述第二蒸汽管道(3-2)的输出端连接有锅炉受热面(2-1)或锅炉受热面(2-2)，所述锅炉受热面(2-1)和锅炉受热面(2-2)的输出端连接有第三蒸汽管道(3-3)，所述第三蒸汽管道(3-3)的输出端连接有第二加热熔盐换热器(4-2)，所述第二加热熔盐换热器(4-2)的输出端连接有第三加热熔盐换热器(4-3)，所述第三加热熔盐换热器(4-3)的输出端连接有第六蒸汽管道(3-6)，所述第六蒸汽管道(3-6)上设置有给水循环增压泵(9)，所述第六蒸汽管道(3-6)的输出端连接有锅炉受热面(2-1)或锅炉受热面(2-2)，完成水循环；
2.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系
3.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，其特征在于：所述第二蒸汽管道(3-2)中的蒸汽进入锅炉第二受热面(2-2)被加热后进入第三蒸汽管道(3-3)。
5.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，其特征在于：所述第三蒸汽管道(3-3)中进入的蒸汽温度高于590℃，并通过第二加热熔盐换热器(42)冷却，然后再经过第三加热熔盐换热器(4-3)冷却到t5＝300℃左右。
6.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，其特征在于：所述给水循环增压泵(9)用来克服系统阻力使水和水蒸汽在系统中正常循环。
7.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，其特征在于：所述热熔盐储罐(5-1)中热熔盐温度达到常规塔式太阳能热发电系统的热熔盐温度，并通过熔盐冷却换热器(8)冷却到常规塔式太阳能热发电系统的冷熔盐温度。
8.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，其特征在于：所述第一加热熔盐换热器(4-1)出口熔盐温度为t10达到常规塔式太阳能热发电系统的热熔盐温度，第二加热熔盐换热器(4-2)出口熔盐温度为t11达到常规塔式太阳能热发电系统的热熔盐温度。
9.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，其特征在于：所述水循环系统中的温度变化情况为t1≥t3＞t2≥t4＞t6＞t5；熔盐系统的温度变化情况为t7＞t10≥t11＞t9＞t8；整个系统的温度变化为t1＞t10，t3＞t11，t4＞t9。
...【技术特征摘要】
1.一种新型熔盐储能系统，其特征在于，包括化石燃料锅炉(1)和热熔盐储罐(5-1)，所述化石燃料锅炉(1)对锅炉受热面(2-1)和锅炉受热面(2-2)内水或蒸汽进行加热，所述锅炉受热面(2-2)和锅炉受热面(2-1)加热后产生的蒸汽输入进第一蒸汽管道(3-1)，所述第一蒸汽管道(3-1)的输出端连接有第一加热熔盐换热器(4-1)，所述第一加热熔盐换热器(4-1)的输出端连接有第二蒸汽管道(3-2)，所述第二蒸汽管道(3-2)的输出端连接有锅炉受热面(2-1)或锅炉受热面(2-2)，所述锅炉受热面(2-1)和锅炉受热面(2-2)的输出端连接有第三蒸汽管道(3-3)，所述第三蒸汽管道(3-3)的输出端连接有第二加热熔盐换热器(4-2)，所述第二加热熔盐换热器(4-2)的输出端连接有第三加热熔盐换热器(4-3)，所述第三加热熔盐换热器(4-3)的输出端连接有第六蒸汽管道(3-6)，所述第六蒸汽管道(3-6)上设置有给水循环增压泵(9)，所述第六蒸汽管道(3-6)的输出端连接有锅炉受热面(2-1)或锅炉受热面(2-2)，完成水循环；
2.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，其特征在于：所述第一蒸汽管道(3-1)中进入的水蒸汽为超临界压力，蒸汽温度高于590℃。
3.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种新型熔盐储能系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨天亮，李燕青，甄晓伟，殷军，田欢，冯宇，李辉，刘大涛，杜永斌，
申请(专利权)人：烟台龙源电力技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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