CN114592934A - 基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统及方法，系统包括高参数熔盐储能系统、低参数熔盐储能系统及现有火电机组，高参数熔盐储能系统和低参数熔盐储能系统设置有用于加热熔盐的电加热器，电加热器的电能输入端连接现有火电机组的电能输出端；低参数熔盐储能系统中设低参数熔盐吸热回路和低参数熔盐放热回路，低参数熔盐吸热回路利用低品位蒸汽和电加热器加热低参数熔盐储能，高参数熔盐吸热回路利用电加热器和换热器加热高参数低温熔盐储能；低参数熔盐放热回路和高参数熔盐放热回路利用熔盐放热加热给水生成过热蒸汽，过热蒸汽进入火电机组做功，电加热器具备大功率的用电，可实现机组的快速调频；释能阶段可实现机组调峰。

Description

基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统及方法
技术领域
本发明属于熔盐储能技术领域，具体涉及一种基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统及方法。
背景技术
火电机组灵活性改造是双碳目标下电源转型的大势所趋，更是当务之急。利用熔盐储能技术实现热电解耦、热能/电能存储及延时再利用，从而提升机组灵活性是较为成熟的方案之一。熔盐蓄热供热可解决超低负荷火电机组深度调频调峰，其适用范围包括大规模储能需求的低成本高参数热电解耦调峰供热项目以及典型的纯凝机组大容量调峰需求场景。在众多熔盐选择中，二元硝酸盐应用成熟广泛，但受最高温限制，与565℃及以上的高参数机组难以匹配；碳酸盐的熔点高，但使用温区苛刻(397℃～650℃)；氯化物体系熔盐有极佳的成本优势，可与高参数机组匹配，但是其腐蚀性较强。
与现有火电基地的结合的熔盐蓄热系统热源主要来自主蒸汽管道抽汽、再热蒸气管道抽汽或利用中压缸排汽管抽汽；放热后的蒸汽根据不同的压力等级接至凝汽器、除氧器或辅助蒸汽联箱等。利用中压缸排汽管道抽汽的方案系统改动量小，工程造价整体较低，但是系统储能效率较抽取主再热蒸汽的方案偏低，另外回凝汽器的疏水温度较高，影响机组的背压、降低机组的做功能力；另一方面由于抽取大量低品位蒸汽，需要利用电加热再次提温，电加热器所耗电功率比例较大，进一步拉低系统整体效率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统及方法，低温熔盐采用三元硝酸盐，高温熔盐采用三元碳酸盐，储能阶段分别从主蒸汽管道和热再管道引出蒸汽，通过盐-汽换热主蒸汽放热后回至冷再管道，再热蒸汽放热后回至除氧器，可将调峰深度下调至10％额定负荷以下，同时配置的熔盐电加热器具备大功率的用电负荷，可实现机组的快速调频；释能阶段从高压加热器出口引出高压给水，通过梯级换热产生高品位蒸汽最后回至热再管道进入中压缸做功，实现机组调峰。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统，高参数熔盐储能系统、低参数熔盐储能系统及现有火电机组，高参数熔盐储能系统设置有用于加热熔盐的电加热器，电加热器的电能输入端连接现有火电机组的电能输出端；高参数熔盐储能系统中设置高参数熔盐吸热回路和高参数熔盐放热回路；低参数熔盐储能系统中设置低参数熔盐吸热回路和低参数熔盐方法热回路；其中低参数熔盐吸热回路中设置第一蒸汽入口和第一放热蒸汽出口，所述第一蒸汽入口和第一放热蒸汽出口分别连接现有火电机组热再蒸汽管道和除氧器入口；高参数熔盐吸热回路中设置第二蒸汽入口和第二放热蒸汽出口，所述第二蒸汽入口和第二放热蒸汽出口分别连接现有火电机组主蒸汽管道和冷再管道，在冷再管道与所述第二放热蒸汽出口之间设置有调节阀；
低参数熔盐放热回路中设置给水入口和蒸汽出口，所述给水入口连接现有火电机组高加出口；高参数熔盐放热回路中吸热蒸汽入口和吸热蒸汽出口，吸热蒸汽入口连接低参数熔盐储能系统的蒸汽出口，吸热蒸汽出口连接现有火电机组的中压缸进汽口。
高参数熔盐储能系统中设置高参数低温盐罐和高参数高温盐罐，低参数熔盐储能系统中设置低参数低温盐罐和低参数高温盐罐；低参数低温盐罐和低参数高温盐罐相互连通，并且两者之间设置低参数熔盐吸热回路和低参数熔盐放热回路，高参数低温盐罐和高参数高温盐罐相互连通，高参数低温盐罐和高参数高温盐罐之间设置高参数熔盐吸热回路和高参数熔盐放热回路；高参数熔盐吸热回路中设置电加热器和盐-汽换热器；电加热器的电能输入端连接现有火电机组中发电机的电能输出端，盐-汽换热器的热侧进出口分别连接现有火电机组的主蒸汽管道和冷再管道，盐-汽换热器冷侧进出口分别连接高参数低温盐罐和电加热器，电加热器连接高参数高温盐罐；低参数熔盐吸热回路中沿着蒸汽流向设置依次连接的高温换热器、中温换热器和低温换热器，低温换热器排汽侧连接至现有火电机组的除氧器；高参数熔盐放热回路中设置熔盐过热器，低参数熔盐放热回路设置换热器组，所述换热器组的入口连接现有火电机组的高加出口，所述换热器组的出口连接熔盐过热器入口，熔盐过热器出口连接现有火电机组的再热蒸汽管道；换热器组的冷侧进出口分别连接低参数低温盐罐和低参数高温盐罐。
所述换热器组包括串联的熔盐预热器和熔盐蒸汽发生器，熔盐预热器的冷侧入口连接高压加热器的出口，熔盐预热器的冷侧出口连接熔盐蒸汽发生器的冷侧入口，熔盐蒸汽发生器的冷侧出口连接至熔盐过热器的入口。
高参数低温盐罐和低参数低温盐罐的出口分别设置高温熔盐泵和低温熔盐泵。
现有火电机组的出口线路设置变压器实现输出380V、690V、6000V或10000V电压。
低参数熔盐储能系统中采用三元硝酸盐，低参数低温熔盐的温度为166℃，低参数高温熔盐的温度为450℃，高参数熔盐储能系统中采用三元碳酸盐，高参数低温熔盐的温度为450℃，高参数高温熔盐的温度为600℃。
基于本发明所述系统的运行方法，包括储能过程和释能过程，储能过程：现有火电机组的再热蒸汽管道的蒸汽进入低参数熔盐吸热回路中放热加热熔盐，将热量存储在低参数熔盐中，再热蒸汽放热后进入现有火电机组的除氧器中；现有火电机组中主蒸汽管道引出部分高品位蒸汽进入高参数熔盐吸热回路中放热加热高参数熔盐，加热后的高参数熔盐利用现有火电机组的电能进一步加热高参数熔盐，将热量存储在高参数熔盐中；
释能过程：现有火电机组中的给水进入低参数熔盐放热回路中吸热成为蒸汽，所述蒸汽进入高参数熔盐放热回路中进一步吸热成为过热蒸汽经现有火电机组再热蒸汽管道进入其中压缸做功。
储能过程中：来自低参数低温盐罐的低参数低温熔盐依次进入低温换热器、中温换热器和高温换热器吸热，吸收热量后进入低参数高温盐罐中储热；来自主蒸汽管道的高温蒸汽在盐-汽换热器放热后进入除氧器回收；来自高参数低温盐罐的高参数低温熔盐首先在盐-汽换热器中吸收来自主蒸汽的热量，后进入电加热器中加热为高参数高温熔盐后进入高参数高温盐罐中储热；
释能过程：来自现有火电机组高加出口的给水经熔盐预热器加热后进入熔盐蒸汽发生器吸收低参数高温熔盐的热量成为蒸汽，所述蒸汽进入熔盐过热器中，吸收高参数高温熔盐热量成为过热蒸汽后进入中压缸做功，高参数高温熔盐和低参数高温熔盐经放热后分别进入高参数低温盐罐和低参数低温盐罐中。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
1)本发明整体上系统简单、流程合理；
2)主设备改造量小，经过改造后具备10％以下调峰能力；
3)利用分段式独立换热，减小了高品位热源换热过程的热损失，保证了各段换热的参数匹配；
4)采用高参数熔盐加低熔点盐的组合使用，一是解决了单一低温盐面临极限参数运行、高温下分解的风险；二是解决了全部采用高参数盐在参数下限运行，性价比低的问题；
5)抽取的主再热蒸汽参数高，可更好的与高参数熔盐匹配，并减小了高功率电加热器所占的耗功，进一步提高了系统整体的储能效率。
附图说明
图1为本发明一种可实施的系统储能结构示意图。
图2为本发明一种可实施的系统释能结构示意图。
其中：1为锅炉，2为高压缸，3为中压缸，4为中压缸排汽控制阀，5为低压缸，6为发电机，7为凝汽器，8为凝结水泵，9为低压加热器，10为除氧器，11为给水泵，12为高压加热器，13为调节阀，14为高参数低温盐罐，15为高参数熔盐泵，16为盐-汽换热器，17为电加热器，18为高参数高温盐罐，19为低参数低温盐罐，20为低参数熔盐泵，21低温换热器，22中温换热器，23为高温换热器，24为低参数高温盐罐。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本发明的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本发明的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
参考图1，所述的常规火电机组的流程为：自锅炉1过热器出口a的蒸汽进入高压缸2做功，高压缸排汽进入锅炉再热器，再热器出口b的蒸汽进入中压缸3做功，中压缸排汽与低压缸之间设置有排汽控制阀4，通过排气控制阀4控制中压缸排汽可实现低压缸零出力运行；进入低压缸5的蒸汽做完功后排入凝汽器7，同时带动发电机6发电，凝汽器7中的冷凝水通过凝结水泵8、低压加热器9进入除氧器10，在除氧器中再次加热后，利用给水泵11打入高压加热器12，最后进入锅炉1中，完成真个完整的动力循环。
参考图1，本发明采用的技术方案是在常规火电机组流程上增设一套熔盐储能系统，熔盐采用高参数碳酸盐与低熔点的硝酸盐组合；a为锅炉过热器出口，b为锅炉再热器出口c为主蒸汽抽汽口，d为盐-汽换热器蒸气侧进口，e为热再蒸气抽汽口，f为高温换热器蒸气侧进口。高参数熔盐储能系统、低参数熔盐储能系统及现有火电机组，高参数熔盐储能系统设置有用于加热熔盐的电加热器，电加热器的电能输入端连接现有火电机组的电能输出端；高参数熔盐储能系统中设置高参数熔盐吸热回路和高参数熔盐放热回路；低参数熔盐储能系统中设置低参数熔盐吸热回路和低参数熔盐方法热回路；其中低参数熔盐吸热回路中设置第一蒸汽入口和第一放热蒸汽出口，所述第一蒸汽入口和第一放热蒸汽出口分别连接现有火电机组热再蒸汽管道和除氧器入口10；高参数熔盐吸热回路中设置第二蒸汽入口和第二放热蒸汽出口，所述第二蒸汽入口和第二放热蒸汽出口分别连接现有火电机组主蒸汽管道和冷再管道，在冷再管道与所述第二放热蒸汽出口之间设置有调节阀13；
低参数熔盐放热回路中设置给水入口和蒸汽出口，所述给水入口连接现有火电机组高加出口；高参数熔盐放热回路中吸热蒸汽入口和吸热蒸汽出口，吸热蒸汽入口连接低参数熔盐储能系统的蒸汽出口，吸热蒸汽出口连接现有火电机组的中压缸进汽口。
参考图1和图2，本发明提供基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统，包括现有火电机组和熔盐储能系统，熔盐储能系统包括低参数低温盐罐19、低参数高温盐罐24、高参数低温盐罐14以及高参数高温盐罐18，低参数低温盐罐19和低参数高温盐罐19相互连通，并且两者之间设置低参数熔盐吸热回路和低参数熔盐放热回路，所述低参数熔盐吸热回路上设置换热器组，换热器组热侧入口连接热再蒸汽管道，换热器组的冷侧出口连接除氧器，低参数低温熔盐经低温熔盐泵20输出，依次经过低温换热器21、中温换热器22和高温换热器23梯级吸热后进入低参数高温盐罐24中，完成吸热过程。
所述低参数熔盐放热回路中沿着放热介质流向依次设置熔盐蒸汽发生器26和熔盐预热器25，熔盐预热器25的冷侧入口连接高压加热器12的出口，熔盐预热器25的冷侧出口连接熔盐蒸汽发生器26的冷侧入口，熔盐蒸汽发生器26的冷侧出口连接至高参数放热回路，使得给水在熔盐预热器25中吸热后继续进入熔盐蒸汽发生器26吸热生成蒸汽，低参数高温熔盐从低参数高温盐罐24流经熔盐发生26的热侧，流向熔盐预热器25的热侧，再进入低参数低温盐罐19；高参数低温盐罐14和高参数高温盐罐18相互连通，高参数低温盐罐14和高参数高温盐罐18之间设置高参数熔盐吸热回路和高参数熔盐放热回路，所述高参数熔盐吸热回路中设置盐-汽换热器16和电加热器17，所述高参数熔盐放热回路中设置熔盐过热器27，熔盐过热器27的冷侧入口连接熔盐蒸汽发生器26的出口，熔盐过热器27的冷侧出口连接锅炉1至中压缸3的热再蒸汽管道，熔盐过热器27的热侧进出口分别连接高参数高温盐罐18的出口和高参数低温盐罐14入口，高参数高温熔盐进入熔盐过热器27放热后进入高参数低温盐罐14，蒸汽在熔盐过热器27中吸热后变为过热蒸汽进入中压缸3做功。
所述的储能阶段熔盐侧具体流程为：来自低参数低温盐罐19的盐依次通过低温熔盐泵20、低温换热器21、中温换热器22、高温换热器23进入低参数高温盐罐24，来自高参数低温盐罐14的盐通过高温熔盐泵15、盐-汽换热器16和电加热器17进入高参数高温盐罐18。
所述的储能阶段的抽汽分别来自主蒸汽管道和再热蒸汽管道，再热蒸汽管道的抽汽与低参数熔盐在换热后进入除氧器10回收；主蒸汽管道的抽汽与高参数熔盐在盐-气换热器16中换热后经过调节阀13进入冷再管道，调节阀13可根据机组的不同负荷匹配进入冷再管道的压力。
所述的释能阶段利用高压加热器12出口的给水依次经过熔盐预热器25、熔盐蒸汽发生器26与高参数高温熔盐换热后进入熔盐过热器27，经过加热后的高温高压蒸汽在接口h与热再蒸汽汇合，进入中压缸3做功。
高参数低温盐罐14和低参数低温盐罐19的出口分别设置高温熔盐泵15和低温熔盐泵20。
所述的电加热器17的电源来自发电机6出口线路，通过电压变换可实现不同等级电压的用电需求，如380V、690V、6000V或10000V，利用厂用电可实现部分电负荷的快速调频。
以某670MW超临界机组的深调的负荷点40％THA工况下的运行参数为例，此时功率276MW，热耗8195.4kJ/kW.h，汽耗2.681kg/kW.h，主给水温度222.1℃，主再热温度均为566℃，主汽压力24.2MPa，再热汽压力1.597MPa,再热冷段温度325℃，再热冷段压力1.77MPa,中压缸排汽温度374.6℃。
具体实施方式请将下图流程中的参数加以描述。
抽汽蓄热过程：从现有火电机组的主蒸汽抽取566℃、24.2MPa的高品位蒸汽进入高参数熔盐系统的盐-汽换热器，换热后的蒸汽进入冷再管道，参数为1.74MPa、218℃；从现有火电机组热再管道抽取566℃、1.74MPa的高温蒸汽进入低参数熔盐系统，与低参数熔盐换热器组换热后进入除氧器；低参数低温熔盐260℃在换热器组依次加热后温度升高至550℃进入低参数高温盐罐，高参数低温熔盐400℃在盐-汽换热器加热进入电加热器中再次提问，最终升温至630℃进入高温盐高温罐；电加热器17连接至电机6出口线路。
释能过程：从现有火电机组的高压加热器出口引出230℃给水进入熔盐预热器25加热后进入熔盐蒸汽发生器26吸热成为蒸汽，550℃的低参数高温熔盐从低参数高温盐罐24中进入熔盐蒸汽发生器26和熔盐预热器25中温度降至260℃后进入低参数低温盐罐19，所述蒸汽进入熔盐过热器27吸热后成为566℃的过热蒸汽，所述过热蒸汽从熔盐过热器27的出口经再热蒸汽管道的h口进入中压缸3做功，高参数高温熔盐从高参数高温盐罐18中进入熔盐过热器27的热侧放热后温度降至400℃进入高参数低温盐罐14；基于上述抽汽蓄热过程和释能过程，现有火电机组的具体运行参数如下：
Figure BDA0003557300720000091
最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权力要求书界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统，其特征在于，高参数熔盐储能系统、低参数熔盐储能系统及现有火电机组，高参数熔盐储能系统设置有用于加热熔盐的电加热器，电加热器的电能输入端连接现有火电机组的电能输出端；高参数熔盐储能系统中设置高参数熔盐吸热回路和高参数熔盐放热回路；低参数熔盐储能系统中设置低参数熔盐吸热回路和低参数熔盐方法热回路；其中低参数熔盐吸热回路中设置第一蒸汽入口和第一放热蒸汽出口，所述第一蒸汽入口和第一放热蒸汽出口分别连接现有火电机组热再蒸汽管道和除氧器入口(10)；高参数熔盐吸热回路中设置第二蒸汽入口和第二放热蒸汽出口，所述第二蒸汽入口和第二放热蒸汽出口分别连接现有火电机组主蒸汽管道和冷再管道，在冷再管道与所述第二放热蒸汽出口之间设置有调节阀(13)；
低参数熔盐放热回路中设置给水入口和蒸汽出口，所述给水入口连接现有火电机组高加出口；高参数熔盐放热回路中吸热蒸汽入口和吸热蒸汽出口，吸热蒸汽入口连接低参数熔盐储能系统的蒸汽出口，吸热蒸汽出口连接现有火电机组的中压缸进汽口。
2.根据权利要求1所述的基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统，其特征在于，高参数熔盐储能系统中设置高参数低温盐罐(14)和高参数高温盐罐(18)，低参数熔盐储能系统中设置低参数低温盐罐(19)和低参数高温盐罐(24)；低参数低温盐罐(19)和低参数高温盐罐(24)相互连通，并且两者之间设置低参数熔盐吸热回路和低参数熔盐放热回路，高参数低温盐罐(14)和高参数高温盐罐(18)相互连通，高参数低温盐罐(14)和高参数高温盐罐(18)之间设置高参数熔盐吸热回路和高参数熔盐放热回路；高参数熔盐吸热回路中设置电加热器(17)和盐-汽换热器(16)；电加热器(17)的电能输入端连接现有火电机组中发电机(6)的电能输出端，盐-汽换热器(16)的热侧进出口分别连接现有火电机组的主蒸汽管道和冷再管道，盐-汽换热器(16)冷侧进出口分别连接高参数低温盐罐(14)和电加热器(17)，电加热器(17)连接高参数高温盐罐(18)；低参数熔盐吸热回路中沿着蒸汽流向设置依次连接的高温换热器(23)、中温换热器(22)和低温换热器(21)，低温换热器(21)排汽侧连接至现有火电机组的除氧器(10)；高参数熔盐放热回路中设置熔盐过热器(27)，低参数熔盐放热回路设置换热器组，所述换热器组的入口连接现有火电机组的高加出口，所述换热器组的出口连接熔盐过热器(27)入口，熔盐过热器(27)出口连接现有火电机组的再热蒸汽管道；换热器组的冷侧进出口分别连接低参数低温盐罐(19)和低参数高温盐罐(24)。
3.根据权利要求2所述的基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统，其特征在于，所述换热器组包括串联的熔盐预热器(25)和熔盐蒸汽发生器(26)，熔盐预热器(25)的冷侧入口连接高压加热器(12)的出口，熔盐预热器(25)的冷侧出口连接熔盐蒸汽发生器(26)的冷侧入口，熔盐蒸汽发生器(26)的冷侧出口连接至熔盐过热器(27)的入口。
4.根据权利要求2所述的基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统，其特征在于，高参数低温盐罐(14)和低参数低温盐罐(19)的出口分别设置高温熔盐泵(15)和低温熔盐泵(20)。
5.根据权利要求1所述的基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统，其特征在于，现有火电机组的出口线路设置变压器实现输出380V、690V、6000V或10000V电压。
6.根据权利要求1所述的基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统，其特征在于，低参数熔盐储能系统中采用三元硝酸盐，低参数低温熔盐的温度为166℃，低参数高温熔盐的温度为450℃，高参数熔盐储能系统中采用三元碳酸盐，高参数低温熔盐的温度为450℃，高参数高温熔盐的温度为600℃。
7.权利要求1-6任一项所述系统的运行方法，其特征在于，包括储能过程和释能过程，储能过程：现有火电机组的再热蒸汽管道的蒸汽进入低参数熔盐吸热回路中放热加热熔盐，将热量存储在低参数熔盐中，再热蒸汽放热后进入现有火电机组的除氧器(10)中；现有火电机组中主蒸汽管道引出部分高品位蒸汽进入高参数熔盐吸热回路中放热加热高参数熔盐，加热后的高参数熔盐利用现有火电机组的电能进一步加热高参数熔盐，将热量存储在高参数熔盐中；
释能过程：现有火电机组中的给水进入低参数熔盐放热回路中吸热成为蒸汽，所述蒸汽进入高参数熔盐放热回路中进一步吸热成为过热蒸汽经现有火电机组再热蒸汽管道进入其中压缸(3)做功。
8.根据权利要求7所述的运行方法，其特征在于，储能过程中：来自低参数低温盐罐(19)的低参数低温熔盐依次进入低温换热器(21)、中温换热器(22)和高温换热器(23)吸热，吸收热量后进入低参数高温盐罐(24)中储热；来自主蒸汽管道的高温蒸汽在盐-汽换热器(16)放热后进入除氧器(10)回收；来自高参数低温盐罐(14)的高参数低温熔盐首先在盐-汽换热器(16)中吸收来自主蒸汽的热量，后进入电加热器(17)中加热为高参数高温熔盐后进入高参数高温盐罐(18)中储热；
释能过程：来自现有火电机组高加出口的给水经熔盐预热器(25)加热后进入熔盐蒸汽发生器(26)吸收低参数高温熔盐的热量成为蒸汽，所述蒸汽进入熔盐过热器(27)中，吸收高参数高温熔盐热量成为过热蒸汽后进入中压缸做功，高参数高温熔盐和低参数高温熔盐经放热后分别进入高参数低温盐罐(14)和低参数低温盐罐(19)中。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023178872A1 (zh) * 2022-03-21 2023-09-28 西安热工研究院有限公司 基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统及方法
EP4350213A1 (en) * 2022-10-05 2024-04-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Power generation facility

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118424020B (zh) * 2024-05-24 2024-11-22 华北电力大学 一种蒸汽动力循环热电解耦系统及其控制方法、设备、介质及产品

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203925623U (zh) * 2014-05-09 2014-11-05 淮南中科储能科技有限公司 一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置
DE102015004266A1 (de) * 2015-04-01 2016-10-06 Hans-Jürgen Maaß Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung von Energie zur Wärme-und Kälteerzeugung mit Salzschmelzen
CN106885232A (zh) * 2017-04-12 2017-06-23 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种适用于火电机组深度调峰的液态储能系统
CN108316980A (zh) * 2018-03-14 2018-07-24 西安热工研究院有限公司 一种火电机组熔盐蓄热放热调峰系统
CN108799026A (zh) * 2018-06-29 2018-11-13 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 一种核能和菲涅尔式太阳能光热联合发电系统及发电方法
CN110006026A (zh) * 2019-04-18 2019-07-12 北京工业大学 一种火电厂深度调峰系统
CN210179925U (zh) * 2019-04-25 2020-03-24 上海锅炉厂有限公司 一种光、电互补的槽式光热发电系统
US20210287818A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-16 Xi'an Jiaotong University Wind-solar reactor system and working method thereof
CN215927675U (zh) * 2021-10-22 2022-03-01 河北工业大学 一种基于熔盐储热技术的塔式太阳能光热发电系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6628613B2 (ja) * 2016-01-14 2020-01-15 三菱日立パワーシステムズ株式会社 蒸気タービンプラント、原子力プラント及び蒸気タービンプラントの出力調整方法
CN111140296B (zh) * 2020-02-25 2024-02-06 中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 一种火电机组熔盐梯级储放能调峰系统及方法
WO2021257731A1 (en) * 2020-06-16 2021-12-23 Cyrq Energy, Inc. Electricity generating systems with thermal energy storage coupled superheaters
WO2022036098A1 (en) * 2020-08-12 2022-02-17 Malta Inc. Pumped heat energy storage system with steam cycle
CN114592934B (zh) * 2022-03-21 2023-11-17 西安热工研究院有限公司 基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203925623U (zh) * 2014-05-09 2014-11-05 淮南中科储能科技有限公司 一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置
DE102015004266A1 (de) * 2015-04-01 2016-10-06 Hans-Jürgen Maaß Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung von Energie zur Wärme-und Kälteerzeugung mit Salzschmelzen
CN106885232A (zh) * 2017-04-12 2017-06-23 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 一种适用于火电机组深度调峰的液态储能系统
CN108316980A (zh) * 2018-03-14 2018-07-24 西安热工研究院有限公司 一种火电机组熔盐蓄热放热调峰系统
CN108799026A (zh) * 2018-06-29 2018-11-13 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 一种核能和菲涅尔式太阳能光热联合发电系统及发电方法
CN110006026A (zh) * 2019-04-18 2019-07-12 北京工业大学 一种火电厂深度调峰系统
CN210179925U (zh) * 2019-04-25 2020-03-24 上海锅炉厂有限公司 一种光、电互补的槽式光热发电系统
US20210287818A1 (en) * 2020-03-02 2021-09-16 Xi'an Jiaotong University Wind-solar reactor system and working method thereof
CN215927675U (zh) * 2021-10-22 2022-03-01 河北工业大学 一种基于熔盐储热技术的塔式太阳能光热发电系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023178872A1 (zh) * 2022-03-21 2023-09-28 西安热工研究院有限公司 基于高低参数组合熔盐实现火电机组改造的系统及方法
US12221906B2 (en) 2022-03-21 2025-02-11 Xi'an Thermal Power Research Institute Co., L System and method for realizing transformation of thermal power unit based on combined high-parameter and low-parameter molten salts
EP4350213A1 (en) * 2022-10-05 2024-04-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Power generation facility

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US12221906B2 (en) 2025-02-11
WO2023178872A1 (zh) 2023-09-28

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