CN116241853A - 一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统及其方法，包括汽轮机组、高温固体蓄热子系统、低温熔盐蓄热子系统和补水子系统，高温固体蓄热子系统包括高温固体蓄热器、高温风机和蒸汽过热器，低温熔盐蓄热子系统包括低温熔盐热罐、熔盐释热蒸汽发生器、熔盐释热补水加热器、低温熔盐冷罐和低温熔盐加热组件，补水子系统出水口、熔盐释热补水加热器、熔盐释热蒸汽发生器、蒸汽过热器和汽轮机组蒸汽入口依次连通构成供汽回路；低温熔盐加热组件进汽口和汽轮机组再热蒸汽出口连通用于加热低温熔盐；此系统通过串联设置低温熔盐蓄热子系统和高温固体蓄热子系统，实现宽温域蓄热及高温高品质热能利用，解决传统蓄热系统运行温域较窄的问题。

Description

一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统及其方法

技术领域

本发明涉及热电联产调峰技术领域，特别是涉及一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统及其方法。

背景技术

为保障新型电力系统的供能安全，需进一步发展热电解耦技术，强化热电联产机组调峰及顶尖峰能力。为热电联产机组增加储能环节可以提高机组运行的热惯性，进一步优化机组热电解耦运行能力，解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求间不匹配所带来的限制，最大限度地提高热电联产系统的能源利用率。

目前工业界多采用蓄热热水罐或蓄热电锅炉作为储能环节实现热能蓄放，但上述设备采用低压水作为储能介质，储存温度相对较低，不仅无法实现高品位能源的储存利用，储能的应用场景也受到介质的温度影响，仅可应用于低温蒸汽和民用供暖使用。为进一步强化热电联产机组储能环节蓄热能力，拓展储能环节释热应用场景，发明了此项专利技术。

专利结合熔盐蓄热技术及高温固体蓄热技术实现高品位热能的储放及利用。熔盐蓄热是近期逐渐发展起来的技术。熔盐储热技术具有储能容量大、存储周期长、成本低等优点，相对其他储能技术更适合大规模储能需求。在当前“3060”的双碳目标下，熔盐储热技术开始用于热电联产灵活性调峰改造，提高机组深度调峰和顶尖峰的运行能力。但由于目前熔盐工作温域相对较窄，单一采用熔盐介质建立储热系统无法与热电联产机组产生的蒸汽实现温度对口，不能实现能量的梯级利用，造成能量的浪费和品质降级，因此需要拓展熔盐储热系统的运行温域，提高系统总体的供能能力和释热效率。

蓄热系统引入高温固体蓄热技术可直接利用电能加热固体蓄热介质，拓宽蓄热系统运行温域，实现高温高品质热能的储存，保证蓄热系统高效节能稳定运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的熔盐储热系统的运行温域过窄导致无法与热电联产机组产生的蒸汽实现温度对口从而造成能量的浪费和品质降级的缺陷，从而提供一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统及其方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统，包括汽轮机组、高温固体蓄热子系统、低温熔盐蓄热子系统和补水子系统，上述汽轮机组蒸汽入口与锅炉出汽管连通；

上述高温固体蓄热子系统包括高温固体蓄热器、高温风机和蒸汽过热器，上述高温固体蓄热器通过电加热进行蓄热，上述高温固体蓄热器的出风口与上述高温风机的进风口连通，上述高温风机的出风口与上述蒸汽过热器的进风口连通，上述蒸汽过热器的出风口与上述高温固体蓄热器的进风口连通；

上述低温熔盐蓄热子系统包括低温熔盐热罐、熔盐释热蒸汽发生器、熔盐释热补水加热器、低温熔盐冷罐和低温熔盐加热组件，上述低温熔盐热罐的熔盐出口安装有熔盐高温循环泵，上述熔盐高温循环泵的熔盐出口与上述熔盐释热蒸汽发生器的熔盐进口连通，上述熔盐释热蒸汽发生器的熔盐出口与上述熔盐释热补水加热器的熔盐进口连通，上述熔盐释热补水加热器的熔盐出口与上述低温熔盐冷罐的熔盐进口连通，上述低温熔盐冷罐的熔盐出口与上述低温熔盐加热组件的熔盐进口连通，上述低温熔盐加热组件的熔盐进口处安装有熔盐低温循环泵，上述低温熔盐加热组件的熔盐出口与上述低温熔盐热罐的熔盐进口连接；

上述补水子系统的出水口、上述熔盐释热补水加热器、上述熔盐释热蒸汽发生器、上述蒸汽过热器和上述汽轮机组蒸汽入口依次连通构成供汽回路；

上述低温熔盐加热组件的进汽口和上述汽轮机组的再热蒸汽出口连通，用于加热低温熔盐。

优选地，上述低温熔盐加热组件包括低温熔盐电加热器和低温熔盐蒸汽加热器，上述低温熔盐电加热器的熔盐入口与上述熔盐低温循环泵的熔盐出口连通，上述低温熔盐电加热器的熔盐出口与上述低温熔盐蒸汽加热器的熔盐进口连通，上述低温熔盐蒸汽加热器的熔盐出口与上述低温熔盐热罐的熔盐进口连通；上述低温熔盐电加热器的熔盐进口和熔盐出口之间连通有第一旁路，上述低温熔盐蒸汽加热器的熔盐进口和熔盐出口之间连通有第二旁路。

优选地，上述补水子系统包括主补水管和补水泵，上述补水泵连通于补水管上，上述补水泵的出水口与上述熔盐释热补水加热器的进水口连通。

优选地，上述补水子系统还包括副补水管，上述副补水管的进水口与上述低温熔盐加热组件的出水口连通，上述副补水管的进水口与上述主补水管连通，且位于上述补水泵的进水口处。

优选地，上述蒸汽过热器的进汽口和上述熔盐释热蒸汽发生器出汽口之间的蒸汽管道上连通有工业蒸汽管，上述工业蒸汽管为工业蒸汽用户提供蒸汽。

优选地，上述汽轮机组包括汽轮机高压缸、蒸汽再热器和汽轮机低压缸，上述锅炉的出汽口与上述汽轮机高压缸的进汽口连接，上述汽轮机高压缸的出汽口与上述蒸汽再热器的进汽口连接，上述蒸汽再热器的出汽口与上述汽轮机低压缸的进汽口连接，上述汽轮机低压缸的出汽口与冷凝器连接；上述蒸汽过热器的出汽口与上述汽轮机高压缸的进汽口连接，上述蒸汽再热器的再热蒸汽出口与上述低温熔盐加热组件的蒸汽进口连通。

一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统的方法，包括如下步骤：

上述系统参与电力调峰时，当实际发电功率大于电网调度发电功率时，进入蓄热工况，上述低温熔盐蓄热子系统利用锅炉的蒸汽或电能进行蓄热，上述高温固体蓄热子系统利用电能进行蓄热；

上述系统参与电力调峰时，当实际发电功率小于电网调度发电功率时，进入释热工况，上述补水子系统补水，上述低温熔盐蓄热子系统和上述高温固体蓄热子系统同时释热，把水加热成高温蒸汽供给给上述汽轮机组发电。

优选地，上述系统参与电力调峰时，当实际发电功率大于电网调度发电功率时，进入蓄热工况时，上述熔盐低温循环泵启动，上述低温熔盐冷罐内的熔盐通过上述低温熔盐加热组件利用电或锅炉蒸汽进行加热后，进入上述低温熔盐热罐内储存起来,上述高温固体蓄热子系统利用电能进行蓄热。

优选地，上述系统参与电力调峰时，当实际发电功率大于电网调度发电功率时，进入蓄热工况时，当锅炉维持较高热功率水平运行，蒸汽量充足，并且机组运行安全，允许提高再热蒸汽抽汽量时，上述低温熔盐冷罐内的熔盐通过上述低温熔盐加热组件利用锅炉蒸汽加热；当锅炉高位运行成本高于购买实时谷电度电电价时，则通过降低锅炉蒸发量进行深度调峰，上述低温熔盐冷罐内的熔盐通过上述低温熔盐加热组件利用购买的谷电电量进行蓄热；

当锅炉高位运行对应的度电成本高于购买实时谷电度电电价时，则通过降低锅炉蒸发量进行深度调峰，上述高温固体蓄热子系统利用购买的谷电电量进行蓄热，反之则采用上述汽轮机组自身发电量进行蓄热。

优选地，上述系统参与电力调峰时，当实际发电功率小于电网调度发电功率时，进入释热工况，上述熔盐高温循环泵启动，上述低温熔盐热罐内高温熔盐依次进入上述熔盐释热蒸汽发生器和上述熔盐释热补水加热器与水进行换热之后，进入上述低温熔盐冷罐；上述高温风机启动，驱动气体冷却上述高温固体蓄热器中的高温固体蓄热介质，将热量带入上述蒸汽过热器内；同时上述补水子系统内的补水依次经过上述熔盐释热蒸汽发生器、上述熔盐释热补水加热器和上述蒸汽过热器加热形成的过热蒸汽进入上述汽轮机组内发电。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

通过串联设置了低温熔盐蓄热子系统和高温固体蓄热子系统，分别应用低熔点、低分解温度熔盐和高温固体作为蓄热介质实现宽温域蓄热及高温高品质热能利用，实现蓄热热能的跨时空梯级利用，解决传统蓄热系统运行温域较窄的问题，而且系统采用熔盐蓄热及固体蓄热技术实现蓄放热功能，具有蓄放热爬坡速度快、系统结构简洁无冗余、可靠性高、蓄放容量大、运行温域宽等突出优势，有助于热电联产机组实现宽温域灵活运行，提高热电解耦性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的系统框图。

附图标记说明：

1、汽轮机组；101、汽轮机高压缸；102、蒸汽再热器；103、汽轮机低压缸；2、高温固体蓄热子系统；21、高温固体蓄热器；22、高温风机；23、蒸汽过热器；3、低温熔盐蓄热子系统；31、低温熔盐热罐；32、熔盐高温循环泵；33、熔盐释热蒸汽发生器；34、熔盐释热补水加热器；35、低温熔盐冷罐；36、熔盐低温循环泵；37、低温熔盐电加热器；38、低温熔盐蒸汽加热器；4、补水子系统；41、主补水管；42、补水泵；43、副补水管；5、第一旁路；6、第二旁路；7、供汽管；8、工业蒸汽管；9、进汽管；10、高压过热蒸汽管；11、抽汽阀；12、第一阀；13、第二阀；14、第一旁路阀；15、第三阀；16、第四阀；17、第二旁路阀；18、供汽阀；19、工业蒸汽阀；20、高压过热蒸汽阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供了一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统，包括汽轮机组1、高温固体蓄热子系统2、低温熔盐蓄热子系统3和补水子系统4，实际发电功率小于电网调度发电功率时，高温固体蓄热子系统2和低温熔盐蓄热子系统3进行蓄热，实际发电功率大于电网调度发电功率时，高温固体蓄热子系统2和低温熔盐蓄热子系统3进行释热，加热水为高温蒸汽，供给到汽轮机组1内，增加汽轮机组1的发电能力，具体的，温固体蓄热子系统可用于储存500℃～1200℃以上的热能，低温熔盐蓄热子系统3可用于储存150℃～600℃的热能，从而使得产生的蒸汽能够匹配汽轮机组1需要的蒸汽温度。

具体的，汽轮机组1包括汽轮机高压缸101、蒸汽再热器102和汽轮机低压缸103，锅炉的出汽口与汽轮机高压缸101的进汽口连接，汽轮机高压缸101的出汽口与蒸汽再热器102的进汽口连接，汽轮机低压缸103的出汽口与冷凝器连接；蒸汽过热器23的出汽口与汽轮机高压缸101的进汽口连接。

具体的，高温固体蓄热子系统2包括高温固体蓄热器21、高温风机22和蒸汽过热器23，高温固体蓄热器21通过电加热进行蓄热，高温固体蓄热器21的出风口与高温风机22的进风口连通，高温风机22的出风口与蒸汽过热器23的进风口连通，蒸汽过热器23的出风口与高温固体蓄热器21的进风口连通，高温固体蓄热器21通过电加热蓄热，一般使用电网谷电或消纳新能源过剩电量实现蓄热；具体的，在释热过程中，在高温风机22的带动下，气体介质循环流动，从高温固体蓄热器21内换热，然后到蒸汽过热器23内放热加热蒸汽过热器23内的蒸汽，蒸汽过热器23与汽轮机高压缸101的进汽口之间连通有高压过热蒸汽管10，高压过热蒸汽管10上连通有高压过热蒸汽阀20。

具体的，低温熔盐蓄热子系统3包括低温熔盐热罐31、熔盐释热蒸汽发生器33、熔盐释热补水加热器34、低温熔盐冷罐35和低温熔盐加热组件，低温熔盐热罐31的熔盐出口安装有熔盐高温循环泵32，熔盐高温循环泵32的熔盐出口与熔盐释热蒸汽发生器33的熔盐进口连通，熔盐释热蒸汽发生器33的熔盐出口与熔盐释热补水加热器34的熔盐进口连通，熔盐释热补水加热器34的熔盐出口与低温熔盐冷罐35的熔盐进口连通，低温熔盐冷罐35的熔盐出口与低温熔盐加热组件的熔盐进口连通，低温熔盐加热组件的熔盐进口处安装有熔盐低温循环泵36，低温熔盐加热组件的熔盐出口与低温熔盐热罐31的熔盐进口连接。

具体的，低温熔盐加热组件包括低温熔盐电加热器37和低温熔盐蒸汽加热器38，低温熔盐电加热器37的熔盐入口与熔盐低温循环泵36的熔盐出口连通，低温熔盐电加热器37的熔盐出口与低温熔盐蒸汽加热器38的熔盐进口连通，低温熔盐蒸汽加热器38的熔盐出口与低温熔盐热罐31的熔盐进口连通；低温熔盐电加热器37的熔盐进口和熔盐出口之间连通有第一旁路5，低温熔盐电加热器37的熔盐进口和熔盐出口均设置第一阀12和第二阀13，所述第一旁路5上设置有第一旁路阀14，低温熔盐蒸汽加热器38的熔盐进口和熔盐出口之间连通有第二旁路6，低温熔盐蒸汽加热器38的熔盐进口和熔盐出口分别设置有第三阀15和第四阀16，所述第二旁路6上设置有第二旁路阀17。

具体的，蒸汽再热器102的再热蒸汽出口和低温熔盐蒸汽加热器38的的进汽口连通有进汽管9，且进汽管9上设置有抽汽阀11，且抽汽阀11位于蒸汽再热器102的出汽口处。

低温熔盐蓄热子系统3在蓄热时，熔盐释热蒸汽发生器33和熔盐释热补水加热器34不运行，低温熔盐热罐31、低温熔盐冷罐35、低温熔盐电加热器37和低温熔盐蒸汽加热器38运行，熔盐可以通过电加热蓄热或蒸汽加热蓄热，具体的，使用电加热时，第一阀12、第二阀13和第二旁路阀17打开，第三阀15、第四阀16、第一旁路阀14和抽汽阀11关闭，启动熔盐低温循环泵36，低温熔盐冷罐35的熔盐经过低温熔盐电加热器37加热之后进入低温熔盐热罐31内储存起来；使用蒸汽加热时，第三阀15、第四阀16、第一旁路阀14和抽汽阀11打开，第一阀12、第二阀13和第二旁路阀17关闭，启动熔盐低温循环泵36，低温熔盐冷罐35的熔盐经过低温熔盐蒸汽加热器38加热之后进入低温熔盐热罐31内储存起来；具体的，电加热时使用的电一般是电网谷电，成本低。

低温熔盐蓄热子系统3在释热时，低温熔盐电加热器37和低温熔盐蒸汽加热器38不运行，即低温熔盐加热组件不运行，低温熔盐热罐31、熔盐释热蒸汽发生器33、熔盐释热补水加热器34和低温熔盐冷罐35运行，熔盐高温循环泵32启动，低温熔盐热罐31的熔盐依次进入熔盐释热蒸汽发生器33和熔盐释热补水加热器34与水进行换热，然后进入低温熔盐冷罐35内储存起来，形成熔盐释热回路。

具体的，补水子系统4的出水口、熔盐释热补水加热器34、熔盐释热蒸汽发生器33、蒸汽过热器23和汽轮机组1蒸汽入口依次连通构成供汽回路；具体的，补水子系统4包括主补水管41和补水泵42，补水泵42连通于补水管上，补水泵42的出水口与熔盐释热补水加热器34的进水口连通，在高温固体蓄热子系统2和低温熔盐蓄热子系统3释热时，补水泵42启动，水依次通过、熔盐释热补水加热器34、熔盐释热蒸汽发生器33和蒸汽过热器23加热成过热蒸汽，最后进入汽轮机高压缸101的进汽口内进行发电。

具体的，补水子系统4还包括副补水管43，副补水管43的进水口与低温熔盐加热组件的出水口连通，副补水管43的进水口与主补水管41连通，且位于补水泵42的进水口处，在低温熔盐蓄热子系统3使用蒸汽蓄热时，换热过后的蒸汽形成热水进入副补水管43中，然后进入主补水管41中存储起来，在高温固体蓄热子系统2和低温熔盐蓄热子系统3释热时再次利用。

具体的，蒸汽过热器23的进汽口和熔盐释热蒸汽发生器33出汽口之间连通有供汽管7，供汽管7上连通有工业蒸汽管8，且供汽管7上连通有供汽阀18，且位于蒸汽过热器23的进汽口处，工业蒸汽管8上连通有工业蒸汽阀19，工业蒸汽管8为工业蒸汽用户提供蒸汽；在高温固体蓄热子系统2和低温熔盐蓄热子系统3释热时，工业蒸汽用户需要供汽，此时打开工业蒸汽阀19和供汽阀18，一部分蒸汽经过蒸汽过热器23加热后进入汽轮机高压缸101内进行发电，一部分蒸汽进入工业蒸汽管8内为工业蒸汽用户供汽；如果工业蒸汽用户不需要供汽，此时关闭工业蒸汽阀19和打开供汽阀18，全部蒸汽进入汽轮机组1内进行发电；当然如果只需要工业蒸汽用户供汽时，不进行调峰时，只需要打开工业蒸汽阀19，运行熔盐释热回路即可。

综上所述，一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统的方法，包括如下步骤：

系统参与电力调峰时，当实际发电功率大于电网调度发电功率时，进入蓄热工况，高温固体蓄热子系统2利用电网谷电的电进行蓄热，具体的，当锅炉高位运行对应的度电成本高于购买实时谷电度电电价时，则通过降低锅炉蒸发量进行深度调峰，高温固体蓄热子系统利用购买的谷电电量进行蓄热，反之则采用汽轮机组1自身的发电进行蓄热；低温熔盐蓄热子系统3利用锅炉的蒸汽或电能进行蓄热，具体的，此时熔盐释热蒸汽发生器33和熔盐释热补水加热器34不运行，当锅炉维持较高热功率水平运行，蒸汽量充足，并且汽轮机组运行安全，允许提高再热蒸汽抽汽量时，抽汽阀11打开，低温熔盐蓄热子系统3利用锅炉的蒸汽蓄热，此时打开第三阀15、第四阀16和第一旁路阀14，第一阀12、第二阀13和第二旁路阀17关闭，启动熔盐低温循环泵36，低温熔盐冷罐35的熔盐经过低温熔盐蒸汽加热器38加热之后进入低温熔盐热罐31内储存起来；当锅炉高位运行成本高于购买实时谷电度电电价时，则通过降低锅炉蒸发量进行深度调峰，使用电加热，此时第一阀12、第二阀13和第二旁路阀17打开，第三阀15、第四阀16、第一旁路阀14和抽汽阀11关闭，启动熔盐低温循环泵36，低温熔盐冷罐35的熔盐经过低温熔盐电加热器37加热之后进入低温熔盐热罐31内储存起来。

系统参与电力调峰时，当实际发电功率小于电网调度发电功率时，进入释热工况，补水泵42启动，补水管内的水依次通过低温熔盐蓄热子系统3和高温固体蓄热子系统2同时释热加热成过热蒸汽，把水加热成高温蒸汽供给给汽轮机组1发电；具体的，低温熔盐蓄热子系统3释热，低温熔盐加热组件不运行，熔盐高温循环泵32启动，低温熔盐热罐31的熔盐依次进入熔盐释热蒸汽发生器33和熔盐释热补水加热器34与水进行换热，然后进入低温熔盐冷罐35内储存起来，水被加热成蒸汽从熔盐释热蒸汽发生器33进入供汽管7中，然后进入蒸汽过热器23中，此时高温固体蓄热子系统2释热，在高温风机22的带动下，气体介质循环流动，从高温固体蓄热器21内换热，然后到蒸汽过热器23内放热加热蒸汽过热器23内蒸汽，把蒸汽加热成过热蒸汽，其温度达到千度甚至更高，从而使得产生的蒸汽能够匹配汽轮机组1需要的蒸汽温度，使得补充到汽轮起组发电的蒸汽的品质更高，使汽轮机组1发电效率更高。

具体的，在释热工况中，如果工业蒸汽用户需要供汽，此时打开工业蒸汽阀19和供汽阀18，一部分蒸汽经过蒸汽过热器23加热后进入汽轮机高压缸101内进行发电，一部分蒸汽进入工业蒸汽管8内为工业蒸汽用户供汽，可以通过控制工业蒸汽阀19和供汽阀18的开度，来控制各自的进汽量；如果工业蒸汽用户不需要供汽，此时关闭工业蒸汽阀19和打开供汽阀18，全部蒸汽进入汽轮机组1内进行发电。

当然系统不参与调峰时，如果工业蒸汽用户需要供汽时，只需要打开工业蒸汽阀19，运行熔盐释热回路即可，具体的，低温熔盐蓄热子系统3释热，低温熔盐加热组件不运行，熔盐高温循环泵32启动，低温熔盐热罐31的熔盐依次进入熔盐释热蒸汽发生器33和熔盐释热补水加热器34与水进行换热，然后进入低温熔盐冷罐35内储存起来，水被加热成蒸汽从熔盐释热蒸汽发生器33进入供汽管7中，然后进入工业蒸汽管8中供给工业蒸汽用户。

该方法运行互相隔离的高温固体蓄热子系统2和低温熔盐蓄热子系统3，可用于蓄集不同温域的热能，低温熔盐蓄热子系统3可用于储存150℃～500℃的热能，低温熔盐蓄热子系统3所储存的能量可实现工业蒸汽生产，高温固体蓄热子系统2可用于储存500℃～1200℃以上的热能，配合低温熔盐蓄热子系统3实现高温高压蒸汽的再制备，并通回汽轮机高压缸101中，提高热电联产机组高压缸进汽量，提高机组发电能，实现蓄热系统温度对口，提升系统宽温域稳定运行能力，强化系统运行效能，强化热电联产机组的热电解耦能力。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统，其特征在于，包括汽轮机组、高温固体蓄热子系统、低温熔盐蓄热子系统和补水子系统，所述汽轮机组蒸汽入口与锅炉出汽管连通；

所述高温固体蓄热子系统包括高温固体蓄热器、高温风机和蒸汽过热器，所述高温固体蓄热器通过电加热进行蓄热，所述高温固体蓄热器的出风口与所述高温风机的进风口连通，所述高温风机的出风口与所述蒸汽过热器的进风口连通，所述蒸汽过热器的出风口与所述高温固体蓄热器的进风口连通；

所述低温熔盐蓄热子系统包括低温熔盐热罐、熔盐释热蒸汽发生器、熔盐释热补水加热器、低温熔盐冷罐和低温熔盐加热组件，所述低温熔盐热罐的熔盐出口安装有熔盐高温循环泵，所述熔盐高温循环泵的熔盐出口与所述熔盐释热蒸汽发生器的熔盐进口连通，所述熔盐释热蒸汽发生器的熔盐出口与所述熔盐释热补水加热器的熔盐进口连通，所述熔盐释热补水加热器的熔盐出口与所述低温熔盐冷罐的熔盐进口连通，所述低温熔盐冷罐的熔盐出口与所述低温熔盐加热组件的熔盐进口连通，所述低温熔盐加热组件的熔盐进口处安装有熔盐低温循环泵，所述低温熔盐加热组件的熔盐出口与所述低温熔盐热罐的熔盐进口连接；

所述补水子系统的出水口、所述熔盐释热补水加热器、所述熔盐释热蒸汽发生器、所述蒸汽过热器和所述汽轮机组蒸汽入口依次连通构成供汽回路；

所述低温熔盐加热组件的进汽口和所述汽轮机组的再热蒸汽出口连通，用于加热低温熔盐。

2.根据权利要求1所述的固体及熔盐蓄热系统，其特征在于，所述低温熔盐加热组件包括低温熔盐电加热器和低温熔盐蒸汽加热器，所述低温熔盐电加热器的熔盐入口与所述熔盐低温循环泵的熔盐出口连通，所述低温熔盐电加热器的熔盐出口与所述低温熔盐蒸汽加热器的熔盐进口连通，所述低温熔盐蒸汽加热器的熔盐出口与所述低温熔盐热罐的熔盐进口连通；所述低温熔盐电加热器的熔盐进口和熔盐出口之间连通有第一旁路，所述低温熔盐蒸汽加热器的熔盐进口和熔盐出口之间连通有第二旁路。

3.根据权利要求1所述的固体及熔盐蓄热系统，其特征在于，所述补水子系统包括主补水管和补水泵，所述补水泵连通于补水管上，所述补水泵的出水口与所述熔盐释热补水加热器的进水口连通。

4.根据权利要求3所述的固体及熔盐蓄热系统，其特征在于，所述补水子系统还包括副补水管，所述副补水管的进水口与所述低温熔盐加热组件的出水口连通，所述副补水管的进水口与所述主补水管连通，且位于所述补水泵的进水口处。

5.根据权利要求1所述的固体及熔盐蓄热系统，其特征在于，所述蒸汽过热器的进汽口和所述熔盐释热蒸汽发生器出汽口之间的蒸汽管道上连通有工业蒸汽管，所述工业蒸汽管为工业蒸汽用户提供蒸汽。

6.根据权利要求1所述的固体及熔盐蓄热系统，其特征在于，所述汽轮机组包括汽轮机高压缸、蒸汽再热器和汽轮机低压缸，所述锅炉的出汽口与所述汽轮机高压缸的进汽口连接，所述汽轮机高压缸的出汽口与所述蒸汽再热器的进汽口连接，所述蒸汽再热器的出汽口与所述汽轮机低压缸的进汽口连接，所述汽轮机低压缸的出汽口与冷凝器连接；所述蒸汽过热器的出汽口与所述汽轮机高压缸的进汽口连接，所述蒸汽再热器的再热蒸汽出口与所述低温熔盐加热组件的蒸汽进口连通。

7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：

所述系统参与电力调峰时，当实际发电功率大于电网调度发电功率时，进入蓄热工况，所述低温熔盐蓄热子系统利用锅炉的蒸汽或电能进行蓄热，所述高温固体蓄热子系统利用电能进行蓄热；

所述系统参与电力调峰时，当实际发电功率小于电网调度发电功率时，进入释热工况，所述补水子系统补水，所述低温熔盐蓄热子系统和所述高温固体蓄热子系统同时释热，把水加热成高温蒸汽供给给所述汽轮机组发电。

8.一种根据权利要求7所述的用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统的方法，其特征在于，所述系统参与电力调峰时，当实际发电功率大于电网调度发电功率时，进入蓄热工况时，所述熔盐低温循环泵启动，所述低温熔盐冷罐内的熔盐通过所述低温熔盐加热组件利用电或锅炉蒸汽进行加热后，进入所述低温熔盐热罐内储存起来,所述高温固体蓄热子系统利用电能进行蓄热。

9.一种根据权利要求8所述的用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统的方法，其特征在于，所述系统参与电力调峰时，当实际发电功率大于电网调度发电功率时，进入蓄热工况时，当锅炉维持较高热功率水平运行，蒸汽量充足，并且机组运行安全，允许提高再热蒸汽抽汽量时，所述低温熔盐冷罐内的熔盐通过所述低温熔盐加热组件利用锅炉蒸汽加热；当锅炉高位运行成本高于购买实时谷电度电电价时，则通过降低锅炉蒸发量进行深度调峰，所述低温熔盐冷罐内的熔盐通过所述低温熔盐加热组件利用购买的谷电电量进行蓄热；

当锅炉高位运行对应的度电成本高于购买实时谷电度电电价时，则通过降低锅炉蒸发量进行深度调峰，所述高温固体蓄热子系统利用购买的谷电电量进行蓄热，反之则采用所述汽轮机组自身发电量进行蓄热。

10.根据权利要求7所述的用于热电联产调峰的固体及熔盐蓄热系统的方法，其特征在于，所述系统参与电力调峰时，当实际发电功率小于电网调度发电功率时，进入释热工况，所述熔盐高温循环泵启动，所述低温熔盐热罐内高温熔盐依次进入所述熔盐释热蒸汽发生器和所述熔盐释热补水加热器与水进行换热之后，进入所述低温熔盐冷罐；所述高温风机启动，驱动气体冷却所述高温固体蓄热器中的高温固体蓄热介质，将热量带入所述蒸汽过热器内；同时所述补水子系统内的补水依次经过所述熔盐释热蒸汽发生器、所述熔盐释热补水加热器和所述蒸汽过热器加热形成的过热蒸汽进入所述汽轮机组内发电。

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