CN107906489A - 一种用于孤立电网的储能系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于孤立电网的储能系统，包括冷盐罐、缓冲加热盐罐、热盐罐、过热器、蒸汽发生器以及给水预热器，所述冷盐罐、所述缓冲加热盐罐、所述热盐罐、所述过热器、所述蒸汽发生器以及所述给水预热器通过管路依次连接成一回路，所述冷盐罐与所述缓冲加热盐罐之间的管路上以及所述缓冲加热盐罐与所述热盐罐之间的管路上均设有控制阀，所述冷盐罐内设有冷盐泵，所述缓冲加热盐罐内设有第一熔盐泵，所述热盐罐内设有第二熔盐泵，所述缓冲加热盐罐内设有多个电加热器，所述电加热器连接有用于接入孤立电网富余负荷的接头。本发明采用熔盐储能系统，能够吸纳孤立电网运行中富余负荷，保证电网平稳运行，高效利用存储的能量，避免能源浪费。

Description

一种用于孤立电网的储能系统
技术领域
本发明涉及节能环保领域，尤其涉及一种用于孤立电网的储能系统。
背景技术
为了降低企业用电成本，耗能大户企业纷纷寻求建立孤立电网系统，目前已有炼铝厂已经通过内部自备电厂建立了孤立电网系统，实现了100%自发电。然而对于钢铁厂由于其负荷波动非常频繁，且波动幅度大，令建立钢厂孤立电网难度增加。现有孤立电网方案中，当钢厂用电负荷下降后，由于发电机组调节的滞后性不能立即降低负荷，会造成发电负荷大于用电负荷，现有方案纷纷采用汽轮机水电阻吸收多余大部分发电负荷，保证孤立电网安全运行，但是这样会造成能量无法利用，能源效率低下。为了提升能源利用效率，提高钢厂孤立电网的经济性，开发孤立电网高效的储能系统十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于孤立电网的储能系统，旨在用于解决现有的孤立电网的的富余符合为充分利用，导致能源浪费的问题。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种用于孤立电网的储能系统，包括冷盐罐、缓冲加热盐罐、热盐罐、过热器、蒸汽发生器以及给水预热器，所述冷盐罐、所述缓冲加热盐罐、所述热盐罐、所述过热器、所述蒸汽发生器以及所述给水预热器通过管路依次连接成一回路，所述冷盐罐与所述缓冲加热盐罐之间的管路上以及所述缓冲加热盐罐与所述热盐罐之间的管路上均设有控制阀，所述冷盐罐内设有冷盐泵，所述缓冲加热盐罐内设有第一熔盐泵，所述热盐罐内设有第二熔盐泵，所述缓冲加热盐罐内设有多个电加热器，所述电加热器连接有用于接入孤立电网富余负荷的接头。
进一步地，每一所述电加热器均连接有一可快速切断和连通的通断装置，所述通断装置位于所述缓冲加热盐罐的外部。
进一步地，所述缓冲加热盐罐内设有第一盐分配环，所述第一盐分配环位于所述电加热器的上部。
进一步地，所述第一熔盐泵位于所述缓冲加热盐罐的底部且位于所述电加热器的下方，所述第一熔盐泵与所述第一盐分配环之间通过管路连接。
进一步地，每一所述缓冲加热盐罐内设有至少两个第一熔盐泵。
进一步地，所述缓冲加热盐罐具有至少两个且均与所述冷盐罐和所述热盐罐通过管路连接。
进一步地，所述冷盐罐内设有第二盐分配环，所述热盐罐内均设有第三盐分配环，所述第二盐分配环和所述第三盐分配环均位于相应的罐内底部。
进一步地，所述冷盐罐和所述热盐罐内均设有电加热器。
进一步地，所述冷盐罐内的冷盐泵设有多个，所述热盐罐内的第二熔盐泵设有多个。
进一步地，所述给水预热器上设有给水入口，所述过热器上设有蒸汽出口。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的这种用于孤立电网的储能系统，采用熔盐储能系统，能够吸纳孤立电网运行中富余负荷，保证电网平稳运行，同时将能量存于储罐中，并根据需要逐步释放，高效利用存储的能量，避免了能源的浪费，提升了电网的经济性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种用于孤立电网的储能系统结构示意图。
附图标记说明：1-冷盐罐、11-第二盐分配环、12-冷盐泵、2-缓冲加热盐罐、21-第一盐分配环、22-电加热器、23-第一熔盐泵、24-通断装置、25-接头、3-热盐罐、31-第三盐分配环、32-第二熔盐泵、4-过热器、41-蒸汽出口、5-蒸汽发生器、6-给水预热器、61-给水入口、7-控制阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种用于孤立电网的储能系统，包括冷盐罐1、缓冲加热盐罐2、热盐罐3、过热器4、蒸汽发生器5以及给水预热器6，所述冷盐罐1、所述缓冲加热盐罐2、所述热盐罐3、所述过热器4、所述蒸汽发生器5以及所述给水预热器6通过管路依次连接成一回路，所述冷盐罐1与所述缓冲加热盐罐2之间的管路上以及所述缓冲加热盐罐2与所述热盐罐3之间的管路上均设有控制阀7，所述控制阀7根据需要设置有多个，同时在多条备用管路上也设有控制阀7，保证系统正常运行。所述冷盐罐1内设有冷盐泵12，所述缓冲加热盐罐2内设有第一熔盐泵23，所述热盐罐3内设有第二熔盐泵32，通过泵体对熔盐进行转移。所述缓冲加热盐罐2内设有多个电加热器22，用于电加热熔盐，所述电加热器22连接有用于接入孤立电网富余负荷的接头25。该孤立电网储能系统采用熔盐进行储能，熔盐可为二元熔盐，亦可为三元熔盐等，冷盐罐1中的熔盐经过冷盐泵12通过控制阀7进入缓冲加热盐罐2中，孤立电网的富余发电负荷通过接头25接入缓冲加热盐罐2中的电加热器22，电加热器22对熔盐进行加热，当熔盐加热至设定温度时，通过第一熔盐泵23送入热盐罐3中，热盐罐3中的熔盐经过第二熔盐泵32，通过管道依次进入过热器4、蒸汽发生器5、给水预热器6中产生过热蒸汽，产生的过热蒸汽可用于发电，亦或其他工业生产，给水预热器6冷却后的熔盐经过管道送入冷盐罐1中。该熔盐储能系统能够吸纳孤立电网运行中富余负荷，保证电网平稳运行，同时将能量存于储罐中，并根据需要逐步释放，高效利用存储的能量，避免了能源的浪费，提升了电网的经济性。
优化上述实施例，所述缓冲加热盐罐2具有至少两个且均与所述冷盐罐1和所述热盐罐2通过管路连接，本实施例中缓冲加热盐罐2的数量为三个，各缓冲加热盐罐2相互独立进行工作，可单个运行；其中一个缓冲加热盐罐2进行加热时，其他缓冲加热盐罐2可通过第一熔盐泵23将熔盐送至热盐罐3中。
优化上述实施例，每一所述电加热器22与对应的所述接头25之间均连接有一可快速切断和连通的通断装置24，所述通断装置24位于所述缓冲加热盐罐2的外部，通断装置24可适应电源频繁通断。
优化上述实施例，所述缓冲加热盐罐2内设有第一盐分配环21，所述第一盐分配环21位于所述电加热器22的上部。每一所述缓冲加热盐罐2内设有两个第一熔盐泵23，所述第一熔盐泵23位于所述缓冲加热盐罐2的底部且位于所述电加热器22的下方，所述第一熔盐泵23与所述第一盐分配环21之间通过管路连接。第一熔盐泵23用于在加热时增加罐内熔盐流动传热，防止局部过热，还用于在熔盐释放时将加热后的熔盐送进入热盐罐3中。将第一盐分配环21置于电加热器22的上部，第一熔盐泵23位于电加热器22的下方，利用密度差原理，高温熔盐向上运动，低温熔盐向下运动，有利于加热。
优化上述实施例，所述冷盐罐1内设有第二盐分配环11，所述热盐罐3内均设有第三盐分配环31，所述第二盐分配环11和所述第三盐分配环31均位于相应的罐内底部，通过盐分配环对进入罐内的熔盐进行均匀分配，使得罐内熔盐分布更均匀。进一步地，所述冷盐罐1和所述热盐罐3内均设有电加热器，用来保证罐内温度不低于凝固温度。进一步地，所述冷盐罐1内的冷盐泵12设有多个，所述热盐罐3内的第二熔盐泵32设有多个，可以加快熔盐的转移速度，本实施例中，所述冷盐泵12和所述第二熔盐泵32的数量均为三个，与缓冲加热盐罐2的数量一致。
进一步地，所述给水预热器6上设有给水入口61，所述过热器4上设有蒸汽出口41。通过给水入口61供水，依次经过给水预热器6、蒸汽发生器5以及过热器4产生高温高压蒸汽、高温超高压蒸汽及其他参数蒸汽，可送入钢厂发电机组进行发电，亦可以作为其他工艺蒸汽进行利用。
本发明实施例的用于孤立电网的储能系统的具体工作过程包括如下步骤：
步骤1：孤立电网运行时，利用冷盐泵12将冷盐罐1中的熔盐泵入缓冲加热盐罐2，通过第一熔盐分配环21均匀分配。
步骤2：利用孤立电网富余负荷，对部分缓冲加热盐罐2进行通电加热，待熔盐加热至指定温度后，经过第一熔盐泵23送入热盐罐3中，此时当孤立电网依然有富余负荷时，负荷接入其他的缓冲加热盐罐2。
步骤3：缓冲加热盐罐2加热时，第一熔盐泵23保持运行，但维持罐内循环状态，即底部熔盐经过第一熔盐泵23送至第一盐分配环21，保证熔盐均匀加热。
步骤4：存储在热盐罐3的热盐经过第二熔盐泵32泵送进入过热器4，然后依次经过蒸汽发生器5、给水预热器6，用于产生高温蒸汽，可送入钢厂发电机组进行发电，亦可以作为其他工艺蒸汽进行利用。
步骤5：步骤4中，当给水入口61处温度低于熔盐凝固点时，熔盐经过蒸汽发生器5后，直接进入冷盐罐1中，给水预热器6采用蒸汽发生器5中产生的蒸汽进行预热。
步骤6：当孤立电网系统发生故障停运时，监测冷盐罐1、缓冲加热盐罐2、热盐罐3内部熔盐温度，当低于设定值时，启动电加热器，保证熔盐不凝固。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于孤立电网的储能系统，其特征在于：包括冷盐罐、缓冲加热盐罐、热盐罐、过热器、蒸汽发生器以及给水预热器，所述冷盐罐、所述缓冲加热盐罐、所述热盐罐、所述过热器、所述蒸汽发生器以及所述给水预热器通过管路依次连接成一回路，所述冷盐罐与所述缓冲加热盐罐之间的管路上以及所述缓冲加热盐罐与所述热盐罐之间的管路上均设有控制阀，所述冷盐罐内设有冷盐泵，所述缓冲加热盐罐内设有第一熔盐泵，所述热盐罐内设有第二熔盐泵，所述缓冲加热盐罐内设有多个电加热器，所述电加热器连接有用于接入孤立电网富余负荷的接头。
2.如权利要求1所述的用于孤立电网的储能系统，其特征在于：每一所述电加热器均连接有一可快速切断和连通的通断装置，所述通断装置位于所述缓冲加热盐罐的外部。
3.如权利要求1所述的用于孤立电网的储能系统，其特征在于：所述缓冲加热盐罐内设有第一盐分配环，所述第一盐分配环位于所述电加热器的上部。
4.如权利要求3所述的用于孤立电网的储能系统，其特征在于：所述第一熔盐泵位于所述缓冲加热盐罐的底部且位于所述电加热器的下方，所述第一熔盐泵与所述第一盐分配环之间通过管路连接。
5.如权利要求1所述的用于孤立电网的储能系统，其特征在于：每一所述缓冲加热盐罐内设有至少两个第一熔盐泵。
6.如权利要求1所述的用于孤立电网的储能系统，其特征在于：所述缓冲加热盐罐具有至少两个且均与所述冷盐罐和所述热盐罐通过管路连接。
7.如权利要求1所述的用于孤立电网的储能系统，其特征在于：所述冷盐罐内设有第二盐分配环，所述热盐罐内均设有第三盐分配环，所述第二盐分配环和所述第三盐分配环均位于相应的罐内底部。
8.如权利要求1所述的用于孤立电网的储能系统，其特征在于：所述冷盐罐和所述热盐罐内均设有电加热器。
9.如权利要求1所述的用于孤立电网的储能系统，其特征在于：所述冷盐罐内的冷盐泵设有多个，所述热盐罐内的第二熔盐泵设有多个。
10.如权利要求1所述的用于孤立电网的储能系统，其特征在于：所述给水预热器上设有给水入口，所述过热器上设有蒸汽出口。
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