一種適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統技術方案

本發明專利技術公開了一種適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統，包括低溫熔鹽儲罐、高溫熔鹽儲罐、熔鹽吸熱器、熔鹽放熱器、蒸汽減壓器及連接管道，低溫熔鹽儲罐通過低溫熔鹽吸熱管道與熔鹽吸熱器連接，熔鹽吸熱器通過高溫熔鹽吸熱管道與高溫熔鹽儲罐連接，高溫熔鹽儲罐通過高溫熔鹽放熱管道與熔鹽放熱器連接，熔鹽放熱器通過低溫熔鹽放熱管道與低溫熔鹽儲罐連接；熔鹽吸熱器通過蒸汽旁路管道和蒸汽放熱回路管道與鍋爐和汽輪機組相連接；汽輪機組和凝汽器與火電機組的高壓加熱器和低壓加熱器連接，熔鹽放熱器設置在鍋爐與高壓加熱器之間并與高壓加熱器串聯，蒸汽減壓器設置在所述蒸汽放熱回路管道上。

Liquid energy storage system suitable for deep peaking of thermal power unit

The invention discloses a liquid reservoir for power plant deep regulating systems, including low temperature molten salt tank, the high temperature molten salt tank, molten salt receiver, molten salt heat, steam pressure reducer and a connecting pipeline, low temperature molten salt tank connected with the molten salt receiver through a low temperature molten salt heat pipe welding salt receiver is connected with the high temperature molten salt tank through the high temperature molten salt heat pipe, high temperature molten salt tank connected with the molten salt heat by high temperature molten salt heat pipe, heat of molten salt is connected with a low temperature molten salt tank through a low temperature molten salt heat pipe; molten salt receiver connected through steam bypass pipes and steam heat radiating circuit the pipeline and boiler and steam turbine; high pressure heater of steam turbine and condenser and the thermal power unit and low pressure heater connection, molten salt heat is arranged between the boiler and high pressure heater and high The pressure reducer is arranged on the steam heat release loop pipe.

【技術實現步驟摘要】
一種適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統
本專利技術涉及熔鹽儲能發電的
，更具體地講，涉及一種適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統。
技術介紹
2016年07月22日，國家發改委、國家能源局對外發布“關于印發《可再生能源調峰機組優先發電試行辦法》的通知”。《試行辦法》明確，對于可再生能源調峰機組，各地可結合可再生能源建設規模、消納情況、電源結構和負荷特性，安排一定規模煤電機組為可再生能源調峰。某些地區為保障電力系統對可再生能源的消納，甚至要求火電機組進行深度調峰(20％低負荷)，但對于火電機組來說，由于受到燃燒限制，即使靠投油來進行調峰，一是調峰效果不佳，二是影響鍋爐的安全穩定運行。因此，在保證火電機組正常運行的前提下，為最大化地對可再生能源進行消納，可通過考慮在火電廠增加一套液態熔鹽儲能系統來配合火電機組進行儲熱和放熱，從而解決火電機組深度調峰的問題。熔鹽作為一種非常成熟的儲熱介質，由于其價格低廉、性能穩定可靠及可使用溫度區間較廣等優勢，熔鹽儲能系統已被廣泛用于太陽能熱發電系統中，并且具備大規模商業化應用的能力。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的技術問題，本專利技術的目的是提供一種采用液態熔鹽儲能的方式來配合常規火電機組進行變負荷運行的液態儲能系統。本專利技術提供了一種適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統，所述液態儲能系統包括低溫熔鹽儲罐、高溫熔鹽儲罐、熔鹽吸熱器、熔鹽放熱器、蒸汽減壓器及連接管道，其中，低溫熔鹽儲罐通過低溫熔鹽吸熱管道與熔鹽吸熱器連接，所述熔鹽吸熱器通過高溫熔鹽吸熱管道與高溫熔鹽儲罐連接，所述高溫熔鹽儲罐通過高溫熔鹽放熱管道與熔鹽放熱器連接，所述熔鹽放熱器通過低溫熔鹽放熱管道與低溫熔鹽儲罐連接；所述熔鹽吸熱器通過蒸汽旁路管道和蒸汽放熱回路管道與火電機組的鍋爐和汽輪機組相連接，所述汽輪機組和凝汽器與火電機組的高壓加熱器和低壓加熱器連接，所述熔鹽放熱器設置在鍋爐與高壓加熱器之間并與高壓加熱器串聯，所述蒸汽減壓器設置在所述蒸汽放熱回路管道上。根據本專利技術適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統的一個實施例，所述液態儲能系統與火電機組配合進行深度調峰，其中，通過來自于火電機組的汽源加熱低溫熔鹽實現能量的儲存，并通過高溫熔鹽加熱來自于高壓加熱器的給水實現能量的釋放，其中，所述汽源為高溫過熱蒸汽。根據本專利技術適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統的一個實施例，當火電機組為無再熱系統的機組時，所述汽源為高溫主蒸汽；當火電機組為有再熱系統的火電機組時，所述汽源為高溫主蒸汽和/或再熱蒸汽，其中，所述再熱蒸汽為一次再熱蒸汽和/或二次再熱蒸汽。根據本專利技術適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統的一個實施例，所述放熱后的高溫過熱蒸汽參數降低變為低溫過熱蒸汽或飽和蒸汽，經減壓后進入鍋爐再熱或進入汽輪機組繼續做功。根據本專利技術適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統的一個實施例，當火電機組為無再熱系統的機組時，所述熔鹽吸熱器通過主蒸汽旁路管道和主蒸汽放熱回路管道與鍋爐和汽輪機組相連接；當火電機組為有再熱系統的一次再熱機組時，所述熔鹽吸熱器通過主蒸汽旁路管道、主蒸汽放熱回路管道和/或一次再熱蒸汽旁路管道、一次再熱蒸汽放熱回路管道與鍋爐和汽輪機組相連接；當火電機組為有再熱系統的二次再熱機組時，所述熔鹽吸熱器通過主蒸汽旁路管道、主蒸汽放熱回路管道和/或一/二次再熱蒸汽旁路管道、一/二次再熱蒸汽放熱回路管道與鍋爐和汽輪機組相連接。根據本專利技術適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統的一個實施例，所述主蒸汽放熱回路管道、一次再熱蒸汽放熱回路管道和二次再熱蒸汽放熱回路管道上均設置有蒸汽減壓器。根據本專利技術適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統的一個實施例，當火電機組為無再熱系統的機組時，所述熔鹽吸熱器的數量為至少1臺；當火電機組為有再熱系統的一次再熱機組時，所述熔鹽吸熱器的數量為至少2臺；當火電機組為有再熱系統的二次再熱機組時，所述熔鹽吸熱器的數量為至少3臺。本專利技術通過采用液態熔鹽儲能的方式來配合常規火電機組進行變負荷運行，在保證鍋爐最低安全負荷運行的前提下，滿足電網對機組低負荷上網的需求。在深度調峰階段，利用富余的高溫過熱蒸汽將低溫熔鹽加熱為高溫熔鹽進行能量的儲存；待需要時，再通過高溫熔鹽加熱給水的方式將儲存的能量返回至機組，從而實現了能量的有效遷移；再者，通過加熱給水提高鍋爐入口溫度，一定程度上也降低了鍋爐煤耗。綜上，本專利技術的適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統有效地實現了能量的遷移并節約能源。附圖說明圖1示出了根據本專利技術示例性實施例的適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統的連接結構示意圖。附圖標記說明：1-低溫熔鹽儲罐、2-高溫熔鹽儲罐、3-熔鹽吸熱器、4-主蒸汽管道、5-主蒸汽旁路管道、6-熔鹽放熱器、7-蒸汽減壓器、8-主蒸汽放熱回路管道、9-一次再熱蒸汽放熱回路管道、10-二次再熱蒸汽放熱回路管道、11-一次再熱蒸汽管道、12-一次再熱蒸汽旁路管道、13-二次再熱蒸汽管道、14-二次再熱蒸汽旁路管道；111-低溫熔鹽吸熱管道、112-高溫熔鹽吸熱管道、121-低溫熔鹽放熱管道、122-高溫熔鹽放熱管道。具體實施方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。本專利技術的技術方案實際上是通過采用一套液態熔鹽儲能系統來滿足常規火電機組進行深度調峰的需要，在保證鍋爐最低安全負荷運行的同時，也滿足電網對機組低負荷上網的要求，并且通過熔鹽儲能系統的吸熱與放熱過程有效地實現能量的遷移而非浪費。本專利技術適用于常規化石燃料火電機組在配合電網進行調深度調峰時采用液態儲能的方式實現能量遷移的過程，其中，常規化石燃料火電機組既可以為無再熱系統的機組，也可以為常規的一次再熱機組或新型的二次再熱機組，而液態儲能系統則采用已實現商業化應用的成熟熔鹽作為儲能介質。下面將對本專利技術適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統的結構和原理進行詳細的說明。圖1示出了根據本專利技術示例性實施例的適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統的連接結構示意圖。如圖1所示，根據本專利技術的示例性實施例，所述適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統包括低溫熔鹽儲罐1、高溫熔鹽儲罐2、熔鹽吸熱器3、熔鹽放熱器6、蒸汽減壓器7及連接管道，低溫熔鹽儲罐1用于儲存低溫熔鹽，高溫熔鹽儲罐2用于儲存高溫熔鹽，熔鹽吸熱器3實現熔鹽的吸熱和能量的儲存，熔鹽放熱器6實現熔鹽的放熱和能量的釋放，蒸汽減壓器7實現對蒸汽的減壓處理。其中，低溫熔鹽儲罐1通過低溫熔鹽吸熱管道111與熔鹽吸熱器3連接，熔鹽吸熱器3通過高溫熔鹽吸熱管道112與高溫熔鹽儲罐2連接，高溫熔鹽儲罐2通過高溫熔鹽放熱管道122與熔鹽放熱器6連接，熔鹽放熱器6通過低溫熔鹽放熱管道121與低溫熔鹽儲罐1連接。由此，低溫熔鹽能夠從低溫熔鹽儲罐1流經熔鹽吸熱器3吸熱后成為高溫熔鹽并進入高溫熔鹽儲罐2中儲存起來，而高溫熔鹽能夠從高溫熔鹽儲罐2流經熔鹽放熱器6放熱后成為低溫熔鹽并進入低溫熔鹽儲罐中儲存起來。熔鹽吸熱器3通過蒸汽旁路管道和蒸汽放熱回路管道與火本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統，其特征在于，所述液態儲能系統包括低溫熔鹽儲罐、高溫熔鹽儲罐、熔鹽吸熱器、熔鹽放熱器、蒸汽減壓器及連接管道，其中，低溫熔鹽儲罐通過低溫熔鹽吸熱管道與熔鹽吸熱器連接，所述熔鹽吸熱器通過高溫熔鹽吸熱管道與高溫熔鹽儲罐連接，所述高溫熔鹽儲罐通過高溫熔鹽放熱管道與熔鹽放熱器連接，所述熔鹽放熱器通過低溫熔鹽放熱管道與低溫熔鹽儲罐連接；所述熔鹽吸熱器通過蒸汽旁路管道和蒸汽放熱回路管道與火電機組的鍋爐和汽輪機組相連接，所述汽輪機組和凝汽器與火電機組的高壓加熱器和低壓加熱器連接，所述熔鹽放熱器設置在鍋爐與高壓加熱器之間并與高壓加熱器串聯，所述蒸汽減壓器設置在所述蒸汽放熱回路管道上。

【技術特征摘要】
1.一種適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統，其特征在于，所述液態儲能系統包括低溫熔鹽儲罐、高溫熔鹽儲罐、熔鹽吸熱器、熔鹽放熱器、蒸汽減壓器及連接管道，其中，低溫熔鹽儲罐通過低溫熔鹽吸熱管道與熔鹽吸熱器連接，所述熔鹽吸熱器通過高溫熔鹽吸熱管道與高溫熔鹽儲罐連接，所述高溫熔鹽儲罐通過高溫熔鹽放熱管道與熔鹽放熱器連接，所述熔鹽放熱器通過低溫熔鹽放熱管道與低溫熔鹽儲罐連接；所述熔鹽吸熱器通過蒸汽旁路管道和蒸汽放熱回路管道與火電機組的鍋爐和汽輪機組相連接，所述汽輪機組和凝汽器與火電機組的高壓加熱器和低壓加熱器連接，所述熔鹽放熱器設置在鍋爐與高壓加熱器之間并與高壓加熱器串聯，所述蒸汽減壓器設置在所述蒸汽放熱回路管道上。2.根據權利要求1所述適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統，其特征在于，所述液態儲能系統與火電機組配合進行深度調峰，其中，通過來自于火電機組的汽源加熱低溫熔鹽實現能量的儲存，并通過高溫熔鹽加熱來自于高壓加熱器的給水實現能量的釋放，其中，所述汽源為高溫過熱蒸汽。3.根據權利要求2所述適用于火電機組深度調峰的液態儲能系統，其特征在于，當火電機組為無再熱系統的機組時，所述汽源為高溫主蒸汽；當火電機組為有再熱系統的火電機組時，所述汽源為高溫主蒸汽和/或再熱蒸汽，其中，所述再熱蒸汽為一次再熱蒸汽和/或二次再熱蒸汽。4.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁路，奚正穩，金姍，孫登科，
申請(專利權)人：東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司，
類型：發明
國別省市：四川,51