CN212029908U - 一种利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热设备,包括换热系统和储换热系统，换热系统配置过热器、再热器、蒸发器、预热器、汽包，储换热系统配置冷盐罐、热盐罐、备用热盐罐、高温烟气余热换热器、入口罐、出口罐，热盐罐布置于出口罐后，过热器、再热器并联设置于管道上，热盐罐、过热器、蒸发器、预热器、冷盐罐、入口罐依次相连并形成换热回路，冷盐罐通过管路与高温烟气余热换热器连接，备用热盐罐布置于高温烟气余热换热器后，备用热盐罐通过管路与热盐罐连接。本实用新型通过利用废弃的高温烟气余热设置一换热器，再通过增加一个备用热盐罐优化至储换热系统中，可实现不间断发电运行，提高经济性和节能性。

Description

一种利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热设备

技术领域

本实用新型技术属于光热电站储换热系统技术领域，特别涉及一种利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热的节能技术。

背景技术

光热电站目前是具备替代火电燃煤机组，在可再生绿色能源电站中具有调峰调频功能的新型技术应用，目前已经初步商业化，其中塔式光热电站又是其发展的重点方向，其太阳能能源转化率高，具备能源储能功能，可实现24h的连续不间断发电，其储换热系统主流采用高温熔盐作为储热介质，与水完成能量转换，转变为高温蒸汽后用于推动汽轮机转动发电，储换热系统设备包括冷盐罐、热盐罐、冷盐泵、热盐泵、高温熔盐电动阀门、预热器、蒸发器、再热器、过热器、流量计、液位计、压力变送器、温度变送器、电加热器。

虽然现有技术的储换热系统能够具有储热能力，但是毕竟受太阳光能源限制，不能24小时的采集阳光进行发电，储热能力有限，阴天、下雨、下雪、多云都会影响其储热，有效利用小时数有时很低，连续的坏天气甚至能够影响其必须停止发电，且为了维持熔盐不冻堵，需要通过大量电加热消耗厂用电，每次的启机储热又会损失总发电量，这些综合因素就又限制了光热电站的发电成本，拉长了投资成本的回收周期。

实用新型内容

本实用新型的主要目的通过利用高耗能工厂比如钢厂等废弃的高温烟气余热设置一换热器，再通过增加一个备用热盐罐优化至储换热系统中，可以有效解决背景技术中储热能力有限的问题，实现不间断发电运行，提高经济性和节能性。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热设备,包括换热系统和储换热系统，所述换热系统配置过热器、再热器、蒸发器、预热器、汽包，所述过热器、再热器、蒸发器、预热器、汽包通过管道分别把各设备的给水管路、蒸汽管路、疏水管路连接起来，所述储换热系统配置冷盐罐、热盐罐、备用热盐罐、高温烟气余热换热器、入口罐、出口罐，所述热盐罐布置于聚光集热系统的出口罐后，用于储存吸热器产生的热能，所述过热器、再热器并联设置于管道上，所述热盐罐、过热器、蒸发器、预热器、冷盐罐、入口罐依次相连并形成换热回路，所述冷盐罐通过管路与高温烟气余热换热器连接，所述备用热盐罐布置于所述高温烟气余热换热器后，所述备用热盐罐通过管路与所述热盐罐连接，储存高温烟气产生的热能，通过两个热盐罐达到电站不因天气原因停机的目的。

进一步的，所述高温烟气余热换热器内布满熔盐吸热管，且所述吸热管的母管上设有疏盐管路。

进一步的，所述冷盐罐、热盐罐、备用热盐罐各设有两个熔盐泵，冷盐罐、热盐罐、备用热盐罐的盐罐底部分别设有电加热器，冷盐罐、热盐罐、备用热盐罐的盐罐液位配备就地磁翻板液位计和超声波远方液位计。

进一步的，所述汽包通过管路分别与过热器、蒸发器、预热器连接。

进一步地，所述储换热系统配置冷盐罐，冷盐罐用于回收热盐罐换热后产生的低温熔盐，通过冷盐罐的设置不让熔盐因为低于熔点而结冻，使储换热系统能够良性循环下去。

进一步地，所述储换热系统配置高温烟气余热换热器,通过利用高温烟气的余热，进行加热熔盐的目的，使热熔盐能够源源不断的产生。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：该利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热设备技术方案，通过实际运行业绩，达到效果如下：

1、本实用新型通过增加所述储换热系统设置高温烟气余热换热器，很好的解决了由于极端天气原因造成的储能不足，不得不停止发电的问题，且二次利用了废弃高温烟气，使烟气的能量予以释放，进而加热熔盐，提高高耗能工厂的能效，达到节能的目的；

2、本实用新型通过增加一备用热盐罐，提高了机组的储能能力，使得热熔盐能够不间断的产生，能够使热盐温度跟上机组负荷需求，机组蒸汽温度能够满足要求，使机组达到并具备调峰调频的能力；

3、本实用新型通过设置过热器、再热器，不仅能够提供高温蒸汽，而且提高了能量的热效率问题，使机组做功最优化；

4、本实用新型通过设置预热器、汽包、蒸发器，有效使得水充分的利用热熔盐进行加热变成高温蒸汽，用于水汽转化。

附图说明

图1为本实用新型的流程示意图；

图中，1.冷盐罐；2.热盐罐；3.备用热盐罐；4.入口罐；5.出口罐；6.再热器；7.过热器；8.蒸发器；9.预热器；10.汽包；11.高温烟气余热换热器。

具体实施方式

为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热系统设备，包括换热系统和储换热系统，所述换热系统配置过热器7、再热器6、蒸发器8、预热器9、汽包10，所述过热器7、再热器6、蒸发器8、预热器9、汽包10通过管道分别把各设备的给水管路、蒸汽管路、疏水管路连接起来，所述储换热系统配置冷盐罐1、热盐罐2、备用热盐罐3、高温烟气余热换热器11、入口罐4、出口罐5，所述热盐罐2布置于聚光集热系统的出口罐5后，所述过热器7、再热器6并联设置于管道上，所述热盐罐2、过热器7、蒸发器8、预热器9、冷盐罐1、入口罐4依次相连并形成换热回路，所述冷盐罐1通过管路与高温烟气余热换热器11连接，所述备用热盐罐3布置于所述高温烟气余热换热器11后，所述备用热盐罐3通过管路与所述热盐罐2连接。

进一步的，所述光热电站配置的高温烟气余热换热器11能够通过利用高温烟气和熔盐进行换热，高温烟气余热换热器11内布满熔盐吸热管，能够和高温烟气充分换热，且所述吸热管的母管上设有疏盐管路，能够在停机检修时疏泻掉吸热管内残余的熔盐，使管道不会因低温堵管。

进一步的，换热系统配置过热器7、再热器6、蒸发器8、预热器9、汽包10，这些设备通过管道分别把各设备的给水管路，蒸汽管路、疏水管路连接起来，最终产生的高温高压蒸汽用于汽机冲转发电。

进一步的，储换热系统不仅能够通过吸热器进行太阳能储能，还能够通过高温烟气进行备用储能，通过此种合理的配置达到了连续不停机的目的，使机组具备了调峰调频能力，达到了替代燃煤电厂的效果，具有节能环保的优点。

需要说明的是，本实用新型为一种适用于利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热系统设备，工作时，来自废弃的高温烟气余热通过换热器后经过脱硫脱硝粉尘处理合格后排入大气。

进一步的，高温烟气余热换热器11中有大量吸热管屏、管束，进入的高温烟气经过内部特殊的烟道布置充分的释放热量给吸热管内的熔盐，使熔盐加热的速率能够充分满足机组的运行要求。

进一步的，冷盐罐1、热盐罐2、备用热盐罐3各设有两个熔盐泵，采用冗余配置，盐罐底部设有电加热器，低于300摄氏度自动运行加热，达到设定温度自动停止运行加热，盐罐液位配备就地磁翻板液位计和超声波远方液位计，通过采用这些措施使得机组能够安全稳定的运行。

为满足机组具有一定的抗负荷波动能力，储换热系统特别加入一汽包10进行储能，不仅能够满足在外网负荷的小波动时，快速通过自身的一次调频功能稳住频率，而且能够满足外网大负荷波动时的二次调频任务。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和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只是说明本实用新型的原理，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 (4)

1.一种利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热设备,其特征在于：包括换热系统和储换热系统，所述换热系统配置过热器（7）、再热器（6）、蒸发器（8）、预热器（9）、汽包（10），所述过热器（7）、再热器（6）、蒸发器（8）、预热器（9）、汽包（10）通过管道分别把各设备的给水管路、蒸汽管路、疏水管路连接起来，所述储换热系统配置冷盐罐（1）、热盐罐（2）、备用热盐罐（3）、高温烟气余热换热器（11）、入口罐（4）、出口罐（5），所述热盐罐（2）布置于聚光集热系统的出口罐（5）后，所述过热器（7）、再热器（6）并联设置于管道上，所述热盐罐（2）、过热器（7）、蒸发器（8）、预热器（9）、冷盐罐（1）、入口罐（4）依次相连并形成换热回路，所述冷盐罐（1）通过管路与高温烟气余热换热器（11）连接，所述备用热盐罐（3）布置于所述高温烟气余热换热器（11）后，所述备用热盐罐（3）通过管路与所述热盐罐（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热设备,其特征在于：所述高温烟气余热换热器（11）内布满熔盐吸热管，且所述吸热管的母管上设有疏盐管路。

3.根据权利要求1所述的一种利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热设备,其特征在于：所述冷盐罐（1）、热盐罐（2）、备用热盐罐（3）各设有两个熔盐泵，冷盐罐（1）、热盐罐（2）、备用热盐罐（3）的盐罐底部分别设有电加热器，冷盐罐（1）、热盐罐（2）、备用热盐罐（3）的盐罐液位配备就地磁翻板液位计和超声波远方液位计。

4.根据权利要求1所述的一种利用高温烟气余热的塔式光热电站储换热设备,其特征在于：所述汽包（10）通过管路分别与过热器（7）、蒸发器（8）、预热器（9）连接。

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