CN203925623U

CN203925623U - 一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置

Info

Publication number: CN203925623U
Application number: CN201420237320.4U
Authority: CN
Inventors: 黄善清; 章文扬
Original assignee: HUAINAN ZHONGKE STORED ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUAINAN ZHONGKE STORED ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2024-05-09

Abstract

本实用新型提供一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置，涉及高温熔盐储热技术领域，由三台熔盐-水/蒸汽换热器依次与冷熔盐储罐、低温熔盐泵、熔盐电加热器、热熔盐储罐、高温熔盐泵串连成一个熔盐循环回路；三台熔盐-水/蒸汽换热器还依次与汽轮机发电机组、冷凝器、增压水泵串连成一个水/蒸汽循环回路；所述蒸汽汽包两端与两个熔盐-水/蒸汽换热器连通。本实用新型可将风电、光伏、生物质能等可再生能源电力转换为熔盐的热能存储起来，并根据需要以热电联产的运行方式对外发电和供热。本实用新型为大规模提升可再生能源消纳提供了一种合理、有效的解决方案，对于提高可再生能源利用率、改善自然环境具有重要意义。

Description

一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置

技术领域

本实用新型涉及高温熔盐储热技术领域，具体涉及一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置。

背景技术

目前风电、光伏、生物质能等可再生能源发展受限，主要是由于受到自然条件等因素的制约造成发电不连续、不稳定，与电网需求时间相矛盾，造成可再生能源发电无法利用的现象。另外，国家自2000年以后相继制定了一系列政策推动我国热电联产项目的发展，即将蒸汽驱动汽轮发电机组发电过程中或之后的抽汽或排汽的热量加以利用，既发电又供热，使得热效率达到80％以上。热电联产项目具有节约能源、改善环境、提高供热质量、增加电力供应等综合效益。

实用新型内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置，为大规模提升可再生能源消纳提供一种合理、有效的解决方案，并提高可再生能源利用率、改善自然环境。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置，其特征在于：主要由低温熔盐泵、高温熔盐泵、冷熔盐储罐、热熔盐储罐、熔盐电加热器、三台串连的熔盐-水/蒸汽换热器、增压水泵、蒸汽汽包、冷凝器和汽轮机发电机组构成，所述的三台熔盐-水/蒸汽换热器依次与冷熔盐储罐、低温熔盐泵、熔盐电加热器、热熔盐储罐、高温熔盐泵串连成一个熔盐循环回路；所述的三台熔盐-水/蒸汽换热器还依次与汽轮机发电机组、冷凝器、增压水泵串连成一个水/蒸汽循环回路；所述蒸汽汽包两端与两个熔盐-水/蒸汽换热器连通。

熔盐循环回路内所用的熔盐为二元熔盐，由40％KNO₃和60％NaNO₃构成，工作温度为290℃-565℃。

所述的冷熔盐储罐和热熔盐储罐大小和容积一样，分别用于存储低温熔盐和高温熔盐。

所述的汽轮机发电机组为背压式汽轮机发电机组，乏汽温度100℃以上，并通过冷凝器与供暖水进行换热，从而实现能量的最大化利用。

装置对外发电和供热时，其热力循环为朗肯循环，水从液态变为气态，在三台熔盐-水/蒸汽换热器内依次经过预热、蒸发和过热三个换热过程，所以三台熔盐-水/蒸汽换热器依次称之为：预热器、蒸发器、过热器。

所用的熔盐电加热器将风电、光伏、生物质能等可再生能源电力转换为熔盐的热能，低温熔盐经电加热器后变为高温熔盐。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出了一种熔盐储热提升可再生能源消纳的装置，可将风电、光伏、生物质能等可再生能源电力转换为熔盐的热能存储起来，并根据需要以热电联产的运行方式对外发电和供热。本实用新型为大规模提升可再生能源消纳提供了一种合理、有效的解决方案，对于提高可再生能源利用率、改善自然环境具有重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、冷熔盐储罐；2、低温熔盐泵；3、熔盐电加热器；4、热熔盐储罐；5、高温熔盐泵；6、过热器；7、蒸汽汽包；8、蒸发器；9、预热器；10、增压水泵；11、背压式汽轮机；12、发电机；13、冷凝器。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利的保护范围。

如图1所示，一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置，包括并联于三台熔盐-水/蒸汽换热器的熔盐循环回路和水/蒸汽循环回路，三台熔盐-水/蒸汽换热器为依次串连的预热器9、蒸发器8和过热器6，蒸发器8与过热器6之间还连接蒸汽汽包7，熔盐循环回路由冷熔盐储罐1、低温熔盐泵2、熔盐熔盐电加热器3、热熔盐储罐4、高温熔盐泵5、过热器6、蒸发器8、预热器9依次串连而成；水/蒸汽循环回路由预热器9、蒸发器8、过热器6、背压式汽轮机发电机组(11、12)、冷凝器13、增压水泵10依次串连而成，背压式汽轮机发电机组(11、12)包括背压式汽轮机11和发电机12。

当装置进行储能时，低温熔盐泵2将冷熔盐储罐1内的290℃低温熔盐输送到熔盐电加热器3进行加热，加热后得到的565℃高温熔盐流入热熔盐储罐4进行存储。当装置对外发电和供热时，高温熔盐泵5将热熔盐储罐4中的565℃高温熔盐抽送到冷熔盐储罐1中，途中依次经过过热器6、蒸发器8和预热器9三个熔盐-水/蒸汽换热设备，经换热后565℃高温熔盐变为290℃低温熔盐，而且过冷水变为高温高压蒸汽。过冷水变为高温高压蒸汽的过程为：增压水泵10将80℃、120bar的过冷水送入预热器9中与熔盐进行换热，得到的324.7℃、120bar饱和水紧接着流入蒸发器8被熔盐加热成324.7℃、120bar饱和蒸汽，饱和蒸汽流经蒸汽汽包7后进入过热器6中进一步被熔盐加热得到550℃、120bar过热蒸汽。通过熔盐-水/蒸汽换热得到的过热推动背压式汽轮机11转动，从而带动发电机12进行发电，产生的110℃、1.4bar乏汽经冷凝器13与外部供暖水进行换热，一方面乏汽被冷凝后送入增压水泵10循环利用，另一方面60℃的供暖给水被加热到90℃后被输送至供暖管网进行供热。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置，其特征在于：主要由低温熔盐泵、高温熔盐泵、冷熔盐储罐、热熔盐储罐、熔盐电加热器、三台串连的熔盐-水/蒸汽换热器、增压水泵、蒸汽汽包、冷凝器和汽轮机发电机组构成，所述的三台熔盐-水/蒸汽换热器依次与冷熔盐储罐、低温熔盐泵、熔盐电加热器、热熔盐储罐、高温熔盐泵串连成一个熔盐循环回路；所述的三台熔盐-水/蒸汽换热器还依次与汽轮机发电机组、冷凝器、增压水泵串连成一个水/蒸汽循环回路；所述蒸汽汽包两端与两个熔盐-水/蒸汽换热器连通。

2.根据权利要求1所述的采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置，其特征在于：熔盐循环回路内所用的熔盐为二元熔盐，由40％KNO₃和60％NaNO₃构成，工作温度为290℃-565℃。

3.根据权利要求1所述的采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置，其特征在于：所述的冷熔盐储罐和热熔盐储罐大小和容积一样，分别用于存储低温熔盐和高温熔盐。

4.根据权利要求1所述的采用熔盐储热提升可再生能源消纳的装置，其特征在于：所述的汽轮机发电机组为背压式汽轮机发电机组，乏汽温度100℃以上，并通过冷凝器与供暖水进行换热。