CN107702086A - 一种利用熔融盐储热的调峰系统及方法 - Google Patents

一种利用熔融盐储热的调峰系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用熔融盐储热的调峰系统及方法，给水泵的出口与旁路高压加热器的入水口及3号高压加热器的吸热侧入口相连通，旁路高压加热器的出水口及3号高压加热器的吸热侧出口与燃煤锅炉的省煤器入口相连通，高温熔融盐罐的出口与旁路高压加热器的放热侧入口相连通，旁路高压加热器的放热侧出口与低温熔融盐罐的入口相连通，低温熔融盐罐的出口与熔融盐加热器的熔融盐入口相连通，熔融盐加热器的熔融盐出口与高温熔融盐罐的入口相连通，再热蒸汽热端管道与中压缸的入口及熔融盐加热器的蒸汽入口相连通，熔融盐加热器的蒸汽出口与3号高压加热器的放热侧入口相连通，该系统及方法能够实现燃煤发电机组的调峰，并且响应时间短。

Description

一种利用熔融盐储热的调峰系统及方法
技术领域
本发明属于火力发电技术领域，涉及一种调峰系统及方法，具体涉及一种利用熔融盐储热的调峰系统及方法。
背景技术
随着我国电网中风能、太阳能等新能源比例的快速增长，以及峰谷差的日益增大，燃煤发电机组参与调峰的次数及对其品质的要求均大幅提高，同时国家对燃煤机组的能耗要求也日益提高。电网不断要求机组快速响应负荷变化，当前的燃煤发电机组的运行和控制的方式已经很难满足需求。
一方面，制约燃煤发电机组对负荷响应速度的主要因素是锅炉侧部分受热面处于尾部烟道低热负荷区，低热负荷区的受热面对水量和煤量的变化响应速度十分缓慢，如省煤器等；另一方面，为了提高机组运行的灵活性，提高机组的调频调峰能力，有利用除氧器与凝汽器热井储水潜力，短时间改变从热井至凝结水量来改变机组瞬时功率来满足要求，但受限于除氧器和凝汽器储水能力及安全运行水位，存在范围不广，响应时间长等问题，影响调峰调频能力。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用熔融盐储热的调峰系统及方法，该系统及方法能够实现燃煤发电机组的调峰，并且响应时间短，调峰范围广。
为达到上述目的，本发明所述的利用熔融盐储热的调峰系统包括给水泵、旁路高压加热器、3号高压加热器、燃煤锅炉的省煤器、高温熔融盐罐、旁路高压加热器、低温熔融盐罐、熔融盐加热器、再热蒸汽热端管道及中压缸；
给水泵的出口与旁路高压加热器的入水口及3号高压加热器的吸热侧入口相连通，旁路高压加热器的出水口及3号高压加热器的吸热侧出口与燃煤锅炉的省煤器入口相连通，高温熔融盐罐的出口与旁路高压加热器的放热侧入口相连通，旁路高压加热器的放热侧出口与低温熔融盐罐的入口相连通，低温熔融盐罐的出口与熔融盐加热器的熔融盐入口相连通，熔融盐加热器的熔融盐出口与高温熔融盐罐的入口相连通，再热蒸汽热端管道与中压缸的入口及熔融盐加热器的蒸汽入口相连通，熔融盐加热器的蒸汽出口与3号高压加热器的放热侧入口相连通。
3号高压加热器的吸热侧出口经2号高压加热器及1号高压加热器与燃煤锅炉的省煤器入口相连通。
再热蒸汽热端管道通过第一阀门与熔融盐加热器的蒸汽入口相连通。
熔融盐加热器的熔融盐出口通过第二阀门与高温熔融盐罐的入口相连通。
低温熔融盐罐的出口通过第三阀门与熔融盐加热器的熔融盐入口相连通。
高温熔融盐罐的出口与旁路高压加热器的放热侧入口通过第四阀门相连通。
旁路高压加热器的放热侧出口通过第五阀门与低温熔融盐罐的入口相连通。
旁路高压加热器的吸热侧出口通过第六阀门与燃煤锅炉的省煤器入口相连通。
给水泵的出口通过第七阀门与旁路高压加热器的吸热侧入口相连通。
本发明所述的利用熔融盐储热的调峰方法包括以下步骤：
当电网负荷增大时，则增加给水泵输出的水的流量，并打开第四阀门、第五阀门、第六阀门及第七阀门，关闭第一阀门、第二阀门及第三阀门，再热蒸汽热端管道输出的再热蒸汽全部进入到中压缸中，高温熔融盐罐输出的高温熔融盐在旁路高压加热器的放热侧放热后进入到低温熔融盐罐中；给水泵输出的水分为两路，其中，一路进入到旁路高压加热器的吸热侧吸热，然后再进入到燃煤锅炉的省煤器中，另一路经3号高压加热器进入到燃煤锅炉的省煤器中，减少进入到3号高压加热器中水的量，从而提高燃煤锅炉的省煤器出口温度，并排挤高压缸抽汽，增加高压缸做功的主蒸汽流量，提高燃煤发电机组的输出功率；
当电网负荷降低时，则打开第一阀门、第二阀门及第三阀门，关闭第四阀门、第五阀门、第六阀门及第七阀门，给水泵输出的水经3号高压加热器的吸热侧吸热后进入到燃煤锅炉的省煤器中；再热蒸汽热端管道输出的再热蒸汽分为两路，其中一路进入到熔融盐加热器中，低温熔融盐罐输出的低温熔融盐进入到熔融盐加热器中，并在熔融盐加热器中通过再热蒸汽加热为高温熔融盐，然后进入到高温熔融盐罐中，熔融盐加热器输出的蒸汽进入到3号高压加热器中；另一路进入到中压缸中，从而降低进入到中压缸中再热蒸汽的流量，进而降低燃煤发电机组的输出功率。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的利用熔融盐储热的调峰系统及方法在具体操作时，通过控制再热蒸汽及给水泵出水口处水的流动路径，在电网负荷减小时，将再热蒸汽分为两路，其中一路进入到中压缸中，另一路进入到熔融盐加热器中对低温熔融盐罐输出的低温熔融盐进行加热，然后再存储到高温熔融盐罐中，从而减少进入到中压缸中的再热蒸汽的量，降低中压缸的做功，实现燃煤发电机组输出功率的快速降低；在电网负荷增大时，将再热蒸汽热端管道输出的蒸汽全部进入到中压缸中，同时将给水泵输出的水分为两路，其中一路经3号高压加热器加热后进入到燃煤锅炉的省煤器中，另一路在旁路高压加热器中通过高温熔融盐罐输出的高温熔融盐加热后进入到燃煤锅炉的省煤器中，从而增加燃煤锅炉的省煤器出口处工质的温度，提高燃煤发电机组的输出功率。同时本发明以熔融盐的储热介质，实现热量的存储及释放，从而使燃煤发电机组具有反应时间短、调峰范围广的特点。
进一步，本发明通过调节各阀门的开合，实现燃煤发电机组输出功率的调节，操作简单、方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为中压缸、2为高温熔融盐罐、3为低温熔融盐罐、4为熔融盐加热器、5为3号高压加热器、6为2号高压加热器、7为1号高压加热器、8为旁路高压加热器、9为第一阀门、10为第二阀门、11为第三阀门、12为第四阀门、13为第五阀门、14为第六阀门、15为第七阀门。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的利用熔融盐储热的调峰系统包括给水泵、旁路高压加热器8、3号高压加热器5、燃煤锅炉的省煤器、高温熔融盐罐2、旁路高压加热器8、低温熔融盐罐3、熔融盐加热器4、再热蒸汽热端管道及中压缸1；给水泵的出口与旁路高压加热器8的入水口及3号高压加热器5的吸热侧入口相连通，旁路高压加热器8的出水口及3号高压加热器5的吸热侧出口与燃煤锅炉的省煤器入口相连通，高温熔融盐罐2的出口与旁路高压加热器8的放热侧入口相连通，旁路高压加热器8的放热侧出口与低温熔融盐罐3的入口相连通，低温熔融盐罐3的出口与熔融盐加热器4的熔融盐入口相连通，熔融盐加热器4的熔融盐出口与高温熔融盐罐2的入口相连通，再热蒸汽热端管道与中压缸1的入口及熔融盐加热器4的蒸汽入口相连通，熔融盐加热器4的蒸汽出口与3号高压加热器5的放热侧入口相连通。
3号高压加热器5的吸热侧出口经2号高压加热器6及1号高压加热器7与燃煤锅炉的省煤器入口相连通；再热蒸汽热端管道通过第一阀门9与熔融盐加热器4的蒸汽入口相连通；熔融盐加热器4的熔融盐出口通过第二阀门10与高温熔融盐罐2的入口相连通；低温熔融盐罐3的出口通过第三阀门11与熔融盐加热器4的熔融盐入口相连通；高温熔融盐罐2的出口与旁路高压加热器8的放热侧入口通过第四阀门12相连通；旁路高压加热器8的放热侧出口通过第五阀门13与低温熔融盐罐3的入口相连通；旁路高压加热器8的吸热侧出口通过第六阀门14与燃煤锅炉的省煤器入口相连通；给水泵的出口通过第七阀门15与旁路高压加热器8的吸热侧入口相连通。
本发明所述的利用熔融盐储热的调峰方法包括以下步骤：
当电网负荷增大时，则增加给水泵输出的水的流量，并打开第四阀门12、第五阀门13、第六阀门14及第七阀门15，关闭第一阀门9、第二阀门10及第三阀门11，再热蒸汽热端管道输出的再热蒸汽全部进入到中压缸1中，高温熔融盐罐2输出的高温熔融盐在旁路高压加热器8的放热侧放热后进入到低温熔融盐罐3中；给水泵输出的水分为两路，其中，一路进入到旁路高压加热器8的吸热侧吸热，然后再进入到燃煤锅炉的省煤器中，另一路经3号高压加热器5进入到燃煤锅炉的省煤器中，减少进入到3号高压加热器5中水的量，从而提高燃煤锅炉的省煤器出口温度，并排挤高压缸抽汽，增加高压缸做功的主蒸汽流量，提高燃煤发电机组的输出功率；
当电网负荷降低时，则打开第一阀门9、第二阀门10及第三阀门11，关闭第四阀门12、第五阀门13、第六阀门14及第七阀门15，给水泵输出的水经3号高压加热器5的吸热侧吸热后进入到燃煤锅炉的省煤器中；再热蒸汽热端管道输出的再热蒸汽分为两路，其中一路进入到熔融盐加热器4中，低温熔融盐罐3输出的低温熔融盐进入到熔融盐加热器4中，并在熔融盐加热器4中通过再热蒸汽加热为高温熔融盐，然后进入到高温熔融盐罐2中，熔融盐加热器4输出的蒸汽进入到3号高压加热器5中；另一路进入到中压缸1中，从而降低进入到中压缸1中再热蒸汽的流量，进而降低燃煤发电机组的输出功率。
综上，本发明能够实现燃煤发电机组的深度调峰能力及快速爬坡能力，具有响应时间快、调峰幅度大的优势。

Claims (10)

1.一种利用熔融盐储热的调峰系统，其特征在于，包括给水泵、旁路高压加热器(8)、3号高压加热器(5)、燃煤锅炉的省煤器、高温熔融盐罐(2)、旁路高压加热器(8)、低温熔融盐罐(3)、熔融盐加热器(4)、再热蒸汽热端管道及中压缸(1)；
给水泵的出口与旁路高压加热器(8)的入水口及3号高压加热器(5)的吸热侧入口相连通，旁路高压加热器(8)的出水口及3号高压加热器(5)的吸热侧出口与燃煤锅炉的省煤器入口相连通，高温熔融盐罐(2)的出口与旁路高压加热器(8)的放热侧入口相连通，旁路高压加热器(8)的放热侧出口与低温熔融盐罐(3)的入口相连通，低温熔融盐罐(3)的出口与熔融盐加热器(4)的熔融盐入口相连通，熔融盐加热器(4)的熔融盐出口与高温熔融盐罐(2)的入口相连通，再热蒸汽热端管道与中压缸(1)的入口及熔融盐加热器(4)的蒸汽入口相连通，熔融盐加热器(4)的蒸汽出口与3号高压加热器(5)的放热侧入口相连通。
2.根据权利要求1所述的利用熔融盐储热的调峰系统，其特征在于，3号高压加热器(5)的吸热侧出口经2号高压加热器(6)及1号高压加热器(7)与燃煤锅炉的省煤器入口相连通。
3.根据权利要求1所述的利用熔融盐储热的调峰系统，其特征在于，再热蒸汽热端管道通过第一阀门(9)与熔融盐加热器(4)的蒸汽入口相连通。
4.根据权利要求3所述的利用熔融盐储热的调峰系统，其特征在于，熔融盐加热器(4)的熔融盐出口通过第二阀门(10)与高温熔融盐罐(2)的入口相连通。
5.根据权利要求4所述的利用熔融盐储热的调峰系统，其特征在于，低温熔融盐罐(3)的出口通过第三阀门(11)与熔融盐加热器(4)的熔融盐入口相连通。
6.根据权利要求5所述的利用熔融盐储热的调峰系统，其特征在于，高温熔融盐罐(2)的出口与旁路高压加热器(8)的放热侧入口通过第四阀门(12)相连通。
7.根据权利要求6所述的利用熔融盐储热的调峰系统，其特征在于，旁路高压加热器(8)的放热侧出口通过第五阀门(13)与低温熔融盐罐(3)的入口相连通。
8.根据权利要求7所述的利用熔融盐储热的调峰系统，其特征在于，旁路高压加热器(8)的吸热侧出口通过第六阀门(14)与燃煤锅炉的省煤器入口相连通。
9.根据权利要求8所述的利用熔融盐储热的调峰系统，其特征在于，给水泵的出口通过第七阀门(15)与旁路高压加热器(8)的吸热侧入口相连通。
10.一种利用熔融盐储热的调峰方法，其特征在于，基于权利要求9所述的利用熔融盐储热的调峰系统，包括以下步骤：
当电网负荷增大时，则增加给水泵输出的水的流量，并打开第四阀门(12)、第五阀门(13)、第六阀门(14)及第七阀门(15)，关闭第一阀门(9)、第二阀门(10)及第三阀门(11)，再热蒸汽热端管道输出的再热蒸汽全部进入到中压缸(1)中，高温熔融盐罐(2)输出的高温熔融盐在旁路高压加热器(8)的放热侧放热后进入到低温熔融盐罐(3)中；给水泵输出的水分为两路，其中，一路进入到旁路高压加热器(8)的吸热侧吸热，然后再进入到燃煤锅炉的省煤器中，另一路经3号高压加热器(5)进入到燃煤锅炉的省煤器中，减少进入到3号高压加热器(5)中水的量，从而提高燃煤锅炉的省煤器出口温度，并排挤高压缸抽汽，增加高压缸做功的主蒸汽流量，提高燃煤发电机组的输出功率；
当电网负荷降低时，则打开第一阀门(9)、第二阀门(10)及第三阀门(11)，关闭第四阀门(12)、第五阀门(13)、第六阀门(14)及第七阀门(15)，给水泵输出的水经3号高压加热器(5)的吸热侧吸热后进入到燃煤锅炉的省煤器中；再热蒸汽热端管道输出的再热蒸汽分为两路，其中一路进入到熔融盐加热器(4)中，低温熔融盐罐(3)输出的低温熔融盐进入到熔融盐加热器(4)中，并在熔融盐加热器(4)中通过再热蒸汽加热为高温熔融盐，然后进入到高温熔融盐罐(2)中，熔融盐加热器(4)输出的蒸汽进入到3号高压加热器(5)中；另一路进入到中压缸(1)中，从而降低进入到中压缸(1)中再热蒸汽的流量，进而降低燃煤发电机组的输出功率。
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