CN208418894U - 一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，包括电厂锅炉、汽轮机中压缸、冷凝水箱、低温熔盐罐和高温熔盐罐；所述电厂锅炉通过管道分别与主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器、再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸和冷凝水箱连接；所述主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器通过管道分别与电厂锅炉、低温熔盐罐和高温熔盐罐连接；所述再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器通过管道分别与电厂锅炉、抽汽供热用户、低温熔盐罐和高温熔盐罐连接。本实用新型可以将无法上网的能量及减温减压的热损以高温熔盐热能的形式储存起来，待有需求的时候再释放出来，实现电厂深度调峰与灵活性改造。

Description

一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统

技术领域

本实用新型属于熔盐储能技术领域，特别涉及一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统。

背景技术

熔盐长期被运用于光热发电项目中的储能部分，熔盐具有温差大，热容高，环境友好无污染等特点，是极好的中高温蓄热材料。

对于火电机组存在一个最低的稳燃负荷，对于带工业抽汽的机组最低稳燃负荷一般在50％以上，对于带采暖抽汽的机组最低稳燃负荷一般在40％以上。但带有抽汽的汽轮机组，白天用电负荷高供热负荷低，夜晚用电负荷低用热负荷高，热电需求不统一，由此产生电力供过于求或抽汽负荷远大于末端用户需热的现象，且供热抽汽往往是利用减温减压装置降低抽汽品质后才可利用，以上各种情况均降低了电厂的经济效益。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，可以将无法上网的能量及减温减压的热损以高温熔盐热能的形式储存起来，待有需求的时候再释放出来。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，包括电厂锅炉、汽轮机中压缸、冷凝水箱、低温熔盐罐和高温熔盐罐；所述电厂锅炉通过管道分别与主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器、再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、汽轮机低压缸和冷凝水箱连接；

所述主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器通过管道分别与电厂锅炉、低温熔盐罐和高温熔盐罐连接；所述再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器通过管道分别与电厂锅炉、抽汽供热用户、低温熔盐罐和高温熔盐罐连接；

所述汽轮机低压缸通过管道与冷凝水箱连接，所述冷凝水箱通过管道与抽汽凝结回水箱连接；

所述高温熔盐罐和低温熔盐罐分别通过管道与熔盐/水换热器连接；所述熔盐/水换热器分别通过管道与储热供热用户和储热换热给水箱连接。

作为优选，所述主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器和所述再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器通过低温熔盐泵并联接入高温熔盐罐。

作为优选，所述高温熔盐罐和低温熔盐罐分别通过管道接入静态混合器；所述静态混合器和所述低温熔盐罐分别通过管道与熔盐/水换热器连接。

作为优选，所述高温熔盐罐与所述静态混合器之间的管道安装设有高温熔盐泵；所述低温熔盐罐与所述静态混合器之间的管道安装设有混盐熔盐泵。

作为优选，所述高温熔盐罐通过安装设有高温熔盐泵的管道接入熔盐/水换热器；所述熔盐/水换热器通过管道接入低温熔盐罐。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：本实用新型可以将多余的、无法上网的能量及减温减压造成的蒸汽品质下降的热量以高温熔盐热能的形式储存起来，待有需求的时候再将热量释放出来，储存在高温熔盐罐中的热量可以被用来产生高温工业蒸汽或者产生高温热水供暖使用，避免了电厂频繁的出力波动对设备本体造成损坏，提高设备寿命，且可利用熔盐储能的热量增加供热面积，实现电厂深度调峰的作用，省去了减温减压装置，并可根据储热供热的需求参数，灵活提供高品质的蒸汽，显著提高了供热经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的系统示意图；

图2为本实用新型的系统示意图。

图中1-电厂锅炉，2-汽轮机高压缸，3-汽轮机中压缸，4-汽轮机低压缸，5-冷凝水箱，6-低温熔盐罐，7-低温熔盐泵，8-主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器，9-再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器，10-高温熔盐罐，11-高温熔盐泵，12-混盐熔盐泵，13-静态混合器，14-熔盐/水换热器，15-抽汽供热用户，16-抽汽凝结回水箱，17-储热供热用户，18-储热换热给水箱。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

实施例一：

本实用新型的实施例公开了一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，如图一所示，其包括电厂锅炉1、汽轮机中压缸3、冷凝水箱5、低温熔盐罐6和高温熔盐罐10；电厂锅炉1通过管道分别与主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8、再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器9、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机中压缸4和冷凝水箱5连接；

主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8通过管道分别与电厂锅炉1、低温熔盐罐6和高温熔盐罐10连接；再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器9通过管道分别与电厂锅炉1、抽汽供热用户15、低温熔盐罐6和高温熔盐罐10连接；

汽轮机低压缸4通过管道与冷凝水箱5连接，冷凝水箱5通过管道与抽汽凝结回水箱16连接。

本实施例中，主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8和再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器9通过低温熔盐泵7并联接入高温熔盐罐(10)。

本实施例中，高温熔盐罐10和低温熔盐罐6分别通过管道接入静态混合器13；静态混合器13和低温熔盐罐6分别通过管道与熔盐/水换热器14连接。

本实施例中，高温熔盐罐10与静态混合器13之间的管道安装设有高温熔盐泵11；低温熔盐罐6与静态混合器13之间的管道安装设有混盐熔盐泵12。

本实施例中，抽汽凝结回水为系统给水。

本实施例中，在常规的火电厂发电系统中，加入熔盐储能和换热系统，可以将无法上网的能量及减温减压的热损以高温熔盐热能的形式储存起来，待用热末端需求温度参数较低的蒸汽或高温供暖水时再将热量释放出来，通过加入熔盐储能系统，起到了电厂深度调峰的作用，使电厂根据用热、用电情况灵活控制储热系统启停，显著提高了电厂效益。

本实施例中，当为保证锅炉机组最低的稳燃负荷或热电需求不统一时，开启熔盐储能模式。

电厂锅炉1产生的主蒸汽分两部分输出。一部分经汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4做功发电，另一部分经主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8与来自低温熔盐罐6中的低温熔盐换热；换热后的低温主蒸汽与来自汽轮机高压缸2的抽汽混合再次进入电厂锅炉1加热升温变为再热蒸汽；再热蒸汽流经再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器9与来自低温罐6中的低温熔盐换热，换热后的低温再热蒸汽无需经过减温减压装置即可满足抽汽供热用户15的用热需求。经汽轮机低压缸4做功发电完毕的低温低压蒸汽进入冷凝水箱5与抽汽凝结回水箱16中的水混合，经处理后进入电厂锅炉1继续下一个工作循环。

低温熔盐储罐6中的低温熔盐经低温熔盐泵7分别经主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8、再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器9与来自锅炉1的电厂锅炉主蒸汽、再热蒸汽换热升温，升温后的熔盐变为高温熔盐储存在高温熔盐罐10中，至此完成熔盐的调峰储能功能。

待储热供热用户17需要供热时，开启熔盐储热放热模式，储存在高温熔盐罐10中的高温熔盐与储存在低温熔盐罐6中的低温熔盐分别经高温熔盐泵11、混盐熔盐泵12在静态混合器13处混合降温，以便降低熔盐/水换热器14两侧的换热温差。

混合后的熔盐经熔盐/水换热器14与储热换热给水箱18的水换热，换热后的熔盐温度降低，返回低温熔盐罐6储存。储热换热给水箱18的给水经熔盐/水换热器14与熔盐换热后变为满足储热供热用户17需求的温度参数较低的蒸汽或供暖高温热水。

实施例二：

本实用新型的实施例公开了一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，如图二所示，其包括电厂锅炉1、汽轮机中压缸3、冷凝水箱5、低温熔盐罐6和高温熔盐罐10；电厂锅炉1通过管道分别与主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8、再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器9、汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4和冷凝水箱5连接；

主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8通过管道分别与电厂锅炉1、低温熔盐罐6和高温熔盐罐10连接；再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器9通过管道分别与电厂锅炉1、抽汽供热用户15、低温熔盐罐6和高温熔盐罐10连接；

汽轮机低压缸4通过管道与冷凝水箱5连接，冷凝水箱5通过管道与抽汽凝结回水箱16连接；

高温熔盐罐10和低温熔盐罐6分别通过管道与熔盐/水换热器14连接；熔盐/水换热器14分别通过管道与储热供热用户17和储热换热给水箱18连接。

本实施例中，主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8和再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器9通过低温熔盐泵7并联接入高温熔盐罐10。

本实施例中，高温熔盐罐10通过安装设有高温熔盐泵11的管道接入熔盐/水换热器14；熔盐/水换热器14通过管道接入低温熔盐罐6。

本实施例中，抽汽凝结回水为系统给水。

本实施例中，在常规的火电厂发电系统中，加入熔盐储能和换热系统，可以将无法上网的能量及减温减压的热损以高温熔盐热能的形式储存起来，待用热末端需求温度参数较高的蒸汽时再将热量释放出来，通过加入熔盐储能系统，起到了电厂深度调峰的作用，使电厂根据用热、用电情况灵活控制储热系统启停，显著提高了电厂效益。

本实施例中，当为保证锅炉机组最低的稳燃负荷或热电需求不统一时，开启熔盐储能模式。

电厂锅炉1产生的主蒸汽分两部分输出。一部分经汽轮机高压缸2、汽轮机中压缸3、汽轮机低压缸4做功发电，另一部分经主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8与来自低温熔盐罐6中的低温熔盐换热；换热后的低温主蒸汽与来自汽轮机高压缸2的抽汽混合再次进入电厂锅炉1加热升温变为再热蒸汽；再热蒸汽流经再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8与来自低温罐6中的低温熔盐换热，换热后的低温再热蒸汽无需经过减温减压装置即可满足抽汽供热用户15的用热需求。经汽轮机低压缸4做功发电完毕的低温低压蒸汽进入冷凝水箱5与抽汽凝结回水箱16中的回水混合，经处理后进入电厂锅炉1继续下一个工作循环。

低温熔盐储罐6中的低温熔盐经低温熔盐泵7分别经主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器8、再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器9与来自锅炉1的电厂锅炉主蒸汽、再热蒸汽换热升温，升温后的熔盐变为高温熔盐储存在高温熔盐罐10中，至此完成熔盐的调峰储能功能。

待储热供热用户17需要供热时，开启熔盐储热放热模式，储存在高温熔盐罐10中的高温熔盐经高温熔盐泵11进入熔盐/水换热器14，与储热换热给水箱18的给水换热，换热后的熔盐温度降低，返回低温熔盐罐6储存。储热换热给水箱18的给水经熔盐/水换热器14与熔盐换热后变为满足储热供热用户17需求的温度参数较高的蒸汽。

以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。应当注意，为了清楚的进行表述，本实用新型的说明中省略了部分与本实用新型的保护范围无直接明显的关联但本领域技术人员已知的部件和处理的表述。

Claims (5)

1.一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，其特征在于，包括电厂锅炉(1)、汽轮机中压缸(3)、冷凝水箱(5)、低温熔盐罐(6)和高温熔盐罐(10)；所述电厂锅炉(1)通过管道分别与主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器(8)、再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器(9)、汽轮机高压缸(2)、汽轮机中压缸(3)、汽轮机低压缸(4)和冷凝水箱(5)连接；

所述主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器(8)通过管道分别与电厂锅炉(1)、低温熔盐罐(6)和高温熔盐罐(10)连接；所述再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器(9)通过管道分别与电厂锅炉(1)、抽汽供热用户(15)、低温熔盐罐(6)和高温熔盐罐(10)连接；

所述汽轮机低压缸(4)通过管道与冷凝水箱(5)连接，所述冷凝水箱(5)通过管道与抽汽凝结回水箱(16)连接；

所述高温熔盐罐(10)和低温熔盐罐(6)分别通过管道与熔盐/水换热器(14)连接；所述熔盐/水换热器(14)分别通过管道与储热供热用户(17)和储热换热给水箱(18)连接。

2.根据权利要求1所述的一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，其特征在于，所述主蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器(8)和所述再热蒸汽管路蒸汽/熔盐换热器(9)通过低温熔盐泵(7)并联接入高温熔盐罐(10)。

3.根据权利要求1所述的一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，其特征在于，所述高温熔盐罐(10)和低温熔盐罐(6)分别通过管道接入静态混合器(13)；所述静态混合器(13)和所述低温熔盐罐(6)分别通过管道与熔盐/水换热器(14)连接。

4.根据权利要求3所述的一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，其特征在于，所述高温熔盐罐(10)与所述静态混合器(13)之间的管道安装设有高温熔盐泵(11)；所述低温熔盐罐(6)与所述静态混合器(13)之间的管道安装设有混盐熔盐泵(12)。

5.根据权利要求1所述的一种电厂深度调峰与灵活性改造的熔盐储能供热系统，其特征在于，所述高温熔盐罐(10)通过安装设有高温熔盐泵(11)的管道接入熔盐/水换热器(14)；所述熔盐/水换热器(14)通过管道接入低温熔盐罐(6)。