【技术实现步骤摘要】
本技术属于火力发电，具体涉及一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统。
技术介绍
1、我国碳达峰、碳中和目标提出后，电力系统清洁、低碳转型的步伐进一步加快，可再生能源发电量和可再生能源装机容量快速增长，火力发电量和火力发电装机容量占比持续下滑。截至2022年12月底，我国各种类型的发电装机容量累计为25.6亿千瓦，其中，火力发电装机容量为13.324亿千瓦，占比52％；我国2022年的发电量累计数值为83886.3亿千瓦时，其中，火力发电量为58531.3亿千瓦时，占比69.8％。上述数据表明，我国在改善能源结构、保护生态环境、实现人类社会可持续发展方面，给世界作出了表率，但同时我们也需要看到两组数据之间的“鸿沟”——火力发电装机容量占比只有52％，但提供的发电量占比却接近70％。这一方面表明，火力发电仍是维持我国电力供应稳定的支柱，特别是在可再生能源难以满足需求时，为各地区的“迎峰、度夏”供电保驾护航，以“满格电”状态做好冬季居民供暖储备工作；另一方面则表明，可再生能源利用率仍有待提升，需进一步降低“弃风、弃光”现象，加快新能源外送通道、电网网架等基础设施建设，构建清洁、低碳、安全、高效的能源供应新体系。火力发电量占比远远超过火力发电装机容量占比，背后的实质是：可再生能源具有较大的缺陷——具有瞬时波动、间歇、不可预测等特征，需要火力发电起到“调峰、填谷”作用，确保电力供应系统稳定运转。
2、所以亟需一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，进一步提升火电机组的灵活性和深度调峰能力，响应电网调峰需求。
技
1、为了解决上述现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，实现机炉解耦，适用于火电机组深度调峰。
2、一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，包括火力发电机组热力系统、汽轮机高压旁路系统和熔盐储热系统：
3、用以发电的火力发电机组热力系统包括发电机、除氧器、锅炉、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸；
4、可开启或关闭的所述汽轮机高压旁路系统包括汽轮机高压旁路减温减压器；
5、所述锅炉的主蒸汽出口可选择连接至汽轮机高压旁路减温减压器的蒸汽进口，所述汽轮机高压旁路减温减压器的蒸汽出口连接所述锅炉的再热蒸汽进口，所述锅炉的再热蒸汽出口并联所述熔盐储热系统和汽轮机中压缸；所述汽轮机高压旁路系统开启的同时协同所述锅炉的再热蒸汽可被分流为流入所述熔盐储热系统的第一再热蒸汽和流入所述汽轮机中压缸的第二再热蒸汽；
6、所述汽轮机高压缸的排汽口通过管道与锅炉的再热蒸汽进口、汽轮机高压旁路减温减压器的蒸汽出口均连接；
7、所述熔盐储热系统包括低温熔盐罐、高温熔盐罐、给水升压泵、蓄热子系统和放热子系统；
8、所述蓄热子系统用以将所述第一再热蒸汽的热量与所述低温熔盐罐内的熔盐换热，并将换热后的熔盐存至所述高温熔盐罐；
9、所述放热子系统用所述高温熔盐罐内的熔盐的热量将经过所述除氧器的出口的给水加热成可送入所述汽轮机低压缸的进汽口的过热蒸汽，其包括依次连接的高温熔盐泵、熔盐-蒸汽过热器、熔盐-蒸汽发生器和熔盐-给水预热器；
10、所述高温熔盐罐的熔盐出口通过高温熔盐泵与所述熔盐-蒸汽过热器的熔盐进口连接；所述熔盐-蒸汽过热器的熔盐出口与所述熔盐-蒸汽发生器的熔盐进口连接；所述熔盐-蒸汽发生器的熔盐出口与熔盐-给水预热器的熔盐进口连接；所述熔盐-给水预热器的熔盐出口与所述低温熔盐罐的熔盐进口连接；
11、所述除氧器的第二给水出口通过所述给水升压泵与所述熔盐-给水预热器的给水进口连接；所述熔盐-给水预热器的给水出口与所述熔盐-蒸汽发生器的给水进口连接；所述熔盐-蒸汽发生器的蒸汽出口与所述熔盐-蒸汽过热器的蒸汽进口连接；所述熔盐-蒸汽过热器的蒸汽出口与所述汽轮机低压缸的进汽口连接；
12、所述蓄热子系统包括低温熔盐泵、熔盐-低温再热蒸汽冷却器、熔盐-高温再热蒸汽冷却器、再热蒸汽冷凝器；
13、所述低温熔盐罐的熔盐出口通过所述低温熔盐泵与所述熔盐-低温再热蒸汽冷却器的熔盐进口连接；所述熔盐-低温再热蒸汽冷却器的熔盐出口与所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器的熔盐进口连接；所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器的熔盐出口与所述高温熔盐罐的熔盐进口连接；
14、所述第一再热蒸汽通过所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器的蒸汽出口连接所述熔盐-低温再热蒸汽冷却器的蒸汽入口；熔盐-低温再热蒸汽冷却器的蒸汽出口与所述再热蒸汽冷凝器的蒸汽进口连接；所述再热蒸汽冷凝器的疏水出口通过管道与所述除氧器的疏水进口连接；
15、所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器的蒸汽出口并联所述熔盐-低温再热蒸汽冷却器的蒸汽入口及所述汽轮机低压缸的进汽口使所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器输出端的蒸汽分流为两部分蒸汽，其中一部分蒸汽依次经过所述熔盐-低温再热蒸汽冷却器和所述再热蒸汽冷凝器，另一部分蒸汽输入所述汽轮机低压缸；
16、所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器的蒸汽出口、所述熔盐-蒸汽过热器的蒸汽出口、所述汽轮机中压缸的排汽口分别连接所述汽轮机低压缸的进汽口。
17、在上述技术方案中，本技术提供的可实现机炉解耦的熔盐储热系统，具有以下有益效果：
18、在机组调峰运行时，锅炉保持不投油最低稳燃负荷运行，抽取锅炉富余部分主蒸汽通过汽轮机高压旁路减温减压至再热冷蒸汽，再热冷蒸汽经锅炉加热为再热热蒸汽，抽取锅炉富余部分再热热蒸汽加热熔盐，实现机组调峰运行和熔盐储热系统储热功能；在机组顶峰运行时，高温熔盐加热除氧器的出口的给水产生过热蒸汽，过热蒸汽通过中低压缸联通管进入汽轮机低压缸做功发电，实现机组顶峰运行和熔盐储热系统放热功能。本技术对已有火电机组系统和设备改动量小、系统各参数匹配合理、可靠性高、建设期短、投资少，实现火电机组的机炉解耦和深度调峰要求。
19、本技术的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，在机组深度调峰时，锅炉以不投油最低稳燃负荷运行，汽轮机以最小稳定负荷运行，极大地提高了火电机组的机炉解耦能力和运行灵活性。
20、利用汽轮机高压旁路系统将部分主蒸汽减温减压至汽轮机高压缸排汽，再经锅炉加热为再热热蒸汽，使锅炉的过热器和再热器的参数匹配性更好，有利于锅炉的安全运行。
21、在汽轮机高压缸进口前抽取部分主蒸汽，在汽轮机中压缸进口前抽取部分再热热蒸汽，使汽轮机高压缸和中压缸的参数匹配性更好，有利于汽轮机的安全运行。
22、未设置锅炉出口主蒸汽至熔盐储热系统的分流主汽管道及熔盐储热系统至汽轮机高压缸排汽的蒸汽管道，可节省管道布置、降低系统初投资，且可提高熔盐储热系统的响应速度。
23、熔盐-蒸汽过热器产生的过热蒸汽通过中低压缸联通管进入汽轮机低压缸做功，该过热蒸汽未进入汽轮机高压缸做功，避免了熔盐-蒸汽发生系统产生的主蒸汽与锅炉出口的主蒸汽的并汽操作难点，使得本技术的系统更易于调节。
24、熔盐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，包括火力发电机组热力系统、汽轮机高压旁路系统和熔盐储热系统：
2.根据权利要求1所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器(14)的蒸汽进口、熔盐-低温再热蒸汽冷却器(13)的熔盐进口上分别设置有调节阀，以分别调节熔盐-高温再热蒸汽冷却器(14)的蒸汽流量和出口温度、调节所述熔盐-低温再热蒸汽冷却器(13)的熔盐流量和出口温度。
3.根据权利要求1所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，所述熔盐-蒸汽过热器(17)的熔盐进口、熔盐-给水预热器(19)的给水进口上分别设置有调节阀，用以分别调节熔盐-蒸汽过热器(17)的熔盐流量和出口温度、调节熔盐-给水预热器(19)的给水流量和出口温度。
4.根据权利要求1所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器(14)蒸汽出口的一部分蒸汽进入汽轮机低压缸(2.3)做功发电；另一部分蒸汽依次进入熔盐-低温再热蒸汽冷却器(13)、再热蒸汽冷凝器(21)分别加热熔盐和凝结水；所述
5.根据权利要求1所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，从所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器(14)蒸汽出口分流出的进入汽轮机低压缸(2.3)的一部分蒸汽的蒸汽流量和所述汽轮机中压缸(2.2)的排汽进入汽轮机低压缸(2.3)的蒸汽流量之和不应超过汽轮机低压缸(2.3)允许的蒸汽流量。
6.根据权利要求1所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，所述汽轮机中压缸(2.2)的蒸汽进口上设置有汽轮机中压联合汽阀，用以增大第一再热蒸汽的蒸汽压力和流量。
7.根据权利要求1所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，所述火力发电机组热力系统还包括凝汽器(4)、凝结水泵(5)、4级低压加热器(6.4)、3级低压加热器(6.3)、2级低压加热器(6.2)、1级低压加热器(6.1)、给水泵(8)、3级高压加热器(9.3)、2级高压加热器(9.2)、1级高压加热器(9.1)；
8.根据权利要求7所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，所述4级低压加热器(6.4)的出口凝结水、3级低压加热器(6.3)的出口凝结水、2级低压加热器(6.2)的出口凝结水可分别连接所述再热蒸汽冷凝器(21)的凝结水进口。
...【技术特征摘要】
1.一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，包括火力发电机组热力系统、汽轮机高压旁路系统和熔盐储热系统：
2.根据权利要求1所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器(14)的蒸汽进口、熔盐-低温再热蒸汽冷却器(13)的熔盐进口上分别设置有调节阀，以分别调节熔盐-高温再热蒸汽冷却器(14)的蒸汽流量和出口温度、调节所述熔盐-低温再热蒸汽冷却器(13)的熔盐流量和出口温度。
3.根据权利要求1所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，所述熔盐-蒸汽过热器(17)的熔盐进口、熔盐-给水预热器(19)的给水进口上分别设置有调节阀，用以分别调节熔盐-蒸汽过热器(17)的熔盐流量和出口温度、调节熔盐-给水预热器(19)的给水流量和出口温度。
4.根据权利要求1所述的一种可实现机炉解耦的熔盐储热系统，其特征在于，所述熔盐-高温再热蒸汽冷却器(14)蒸汽出口的一部分蒸汽进入汽轮机低压缸(2.3)做功发电；另一部分蒸汽依次进入熔盐-低温再热蒸汽冷却器(13)、再热蒸汽冷凝器(21)分别加热熔盐和凝结水；所述熔盐-低温再热蒸汽冷却器(13)的蒸汽进口上设置有调节阀，用以对熔盐-高温再热蒸汽冷却器(14)的蒸汽出口分流进入汽轮机低...
【专利技术属性】
技术研发人员：任延财，冉茂欣，赵岩，马士峰，王纪元，张越，范琳，张万吉，
申请(专利权)人：中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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