CN215979513U - 火电换热熔融盐储能背压发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型火电换热熔融盐储能背压发电系统，包括：火力发电厂用单元，换热熔融盐加热单元，以及换热熔融盐背压发电、供汽单元；所述火力发电厂用单元中压缸出气通过中压出气阀连接有所述换热熔融盐加热单元中液态熔融盐低温罐，所述换热熔融盐加热单元中盐‑水换热器出口连接有所述换热熔融盐背压发电、供汽单元中背压发电气阀门和厂外用气阀门，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元中背压发电并网开关连接至所述火力发电厂用单元中6.3kV厂用段。本实用新型中换热熔融盐加热单元热量中熔融盐温度区间广泛，可以吸收大规模热量，进而实现火力发电厂用单元中压缸出气更进一步降低与利用，进一步挖掘火电机组深度调峰能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及火电换热熔融盐储能背压发电系统，具体涉及构造火电换热熔融盐储能背压发电系统。
背景技术
近年来，随着储能产业的发展，多种新型储能技术不断突破，在越来越多的场景实现示范应用，主要有储热技术、氢储能技术、电磁储能和飞轮储能等。储热技术属于能量型储能技术，能量密度高、成本低、寿命长、利用方式多样、综合热利用效率高，在可再生能源消纳、清洁供暖及太阳能光热电站储能系统应用领域均可发挥较大作用。近年来，备受关注的储热技术主要有熔融盐储热技术和高温相变储热技术。熔融盐储热技术的主要优点是规模大，方便配合常规燃气机使用，主要应用于大型塔式光热发电系统和槽式光热发电系统。
实用新型内容
本实用新型提出火电换热熔融盐储能背压发电系统，构造火电换热熔融盐储能背压发电系统，通过火电汽轮机中压缸里中压品质蒸气加热低温罐里液态熔融盐，储存在低温罐液态熔融盐通过火电汽轮机中压缸里中压品质蒸气加热变为高温液态熔融盐储存在高温罐内，高温液态熔融盐通过热驱动装置进入厂外盐-水换热器，通过升压泵加压至1.2MPa的除氧水加热至符合背压机发电/厂外用气设备要求的260℃水蒸气，水蒸气通过背压发电气阀门和厂外用气阀门分别进入小容量背压气轮机或者厂外工业用气装置，进入小容量背压气轮机的水蒸气推动气轮机旋转带动背压发电机旋转，背压发电机连接至400V低压厂用段，可以实现火电机组深度调峰下，中压品质气源不浪费。高温液态熔融盐释放热量后返回至低温罐，参与到下次换热熔融盐储能背压发电供气循环中。
为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案来实现：
火电换热熔融盐储能背压发电系统，包括：火力发电厂用单元，换热熔融盐加热单元，以及换热熔融盐背压发电、供汽单元；
所述火力发电厂用单元中压缸出气通过中压出气阀连接有所述换热熔融盐加热单元中液态熔融盐低温罐，所述换热熔融盐加热单元中盐-水换热器出口连接有所述换热熔融盐背压发电、供汽单元中背压发电气阀门和厂外用气阀门，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元中背压发电并网开关连接至所述火力发电厂用单元中6.3kV厂用段。
本实用新型进一步的改进在于，所述火力发电厂用单元包括：火电汽轮机高压缸、火电汽轮机中压缸、中压缸出气阀、火电汽轮机低压缸、火电发电机、20kV变6.3kV高厂变、6.3kV厂用母线联络开关和6.3kV厂用母线；
所述火电汽轮机高压缸通过蒸气管道连接所述火电汽轮机中压缸，所述火电汽轮机中压缸通过蒸气管道连接至所述火电汽轮机低压缸，所述火电汽轮机中压缸出气连接有所述中压缸出气阀；所述火电汽轮机低压缸连接至火电发电机，气轮机旋转带动所述火电发电机转子旋转，所述火电发电机转子通过励磁产生旋转磁场，在所述火电发电机定子产生交流电，所述火电发电机出口连接有所述20kV变6.3kV高厂变，所述6.3kV厂用母线通过所述6.3kV厂用母线联络开关连接至所述20kV变6.3kV高厂变低压侧。
本实用新型进一步的改进在于，所述换热熔融盐加热单元包括：液态熔融盐低温罐、高温液态熔融盐进水阀、液态熔融盐高温罐、高温液态熔融盐热驱动装置、盐-水换热器、除氧水升压泵、除氧水进水阀和工业用除氧水；
所述液态熔融盐低温罐通过所述中压缸出气阀连接所述火电汽轮机中压缸，通过闭合所述中压缸出气阀，实现所述液态熔融盐低温罐里低温液态熔融盐加热，所述液态熔融盐高温罐通过所述高温液态熔融盐进水阀与所述液态熔融盐低温罐相连，通过闭合所述高温液态熔融盐进水阀，加热后的高温液态熔融盐加热进入所述液态熔融盐高温罐里进行保存，实现热量存储；所述液态熔融盐高温罐里的液态高温熔融盐通过所述热驱动装置进入所述盐-水换热器，所述工业用除氧水通过所述除氧水进水阀及所述除氧水升压泵进入所述盐-水换热器形成高压除氧水，液态高温熔融盐将工业用高压除氧水加热至260℃以上，形成工业用高压水蒸气，经过换热的高温液态熔融盐变为低温液态熔融盐返回至所述液态熔融盐低温罐。
本实用新型进一步的改进在于，加热所述液态熔融盐低温罐里低温液态熔融盐的热量来自于所述火电汽轮机中压缸。
本实用新型进一步的改进在于，当机组深度调峰时，所述液态熔融盐高温罐里的液态高温熔融盐热量能够通过所述盐-水换热器进一步得到利用。
本实用新型进一步的改进在于，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元包括：背压气轮机进气阀、背压气轮机、背压发电机、背压发电机升压变、背压发电机并网开关、厂外用气设备进气阀和厂外用气设备；
所述背压汽轮机通过所述背压气轮机进气阀连接至所述盐-水换热器，通过闭合所述背压气轮机进气阀，实现换热熔融盐加热单元向所述背压汽轮机供气，推动所述背压气轮机旋转，带动所述背压发电机旋转，所述背压发电机出口连接至所述背压机升压变低压侧，所述背压机升压变高压侧通过所述背压机并网开关连接至所述6.3kV厂用母线，所述厂外用气设备通过所述厂外用气设备进气阀连接至所述盐-水换热器。
本实用新型进一步的改进在于，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元热量能够通过所述背压汽轮机、所述背压发电机转换为电能又传输至所述6.3kV厂用母线，进一步降低厂用电率。
本实用新型进一步的改进在于，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元热量能够向所述厂外用气设备提供工业水蒸气，提升电厂经济性。
与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益的技术效果：
1.本实用新型加热换热熔融盐加热单元中液态熔融盐是通过火力发电厂用单元中压缸出气实现，只牵扯到热交换，没有能量损耗，供热更加高效。
2.本实用新型中换热熔融盐加热单元热量可以通过盐-水换热器进一步得到利用，不会因为深度调峰，造成热量白白损失。
3.本实用新型中换热熔融盐背压发电、供汽单元热量得到了很好利用，转换为电能又传输至厂用电系统，进一步降低厂用电率。
4.本实用新型中换热熔融盐背压发电、供汽单元可以实现向厂外用气单元供工业水蒸气，提升电厂经济性。
5.本实用新型中换热熔融盐加热单元热量中熔融盐温度区间广泛，可以吸收大规模热量，进而实现火力发电厂用单元中压缸出气更进一步降低与利用，进一步挖掘火电机组深度调峰能力。
附图说明
图1为火电换热熔融盐储能背压发电系统图。
附图标记说明：
1—火力发电厂用单元；2—换热熔融盐加热单元；3—换热熔融盐背压发电、供汽单元。1-1—火电汽轮机高压缸；1-2—火电汽轮机中压缸；1-3—中压缸出气阀；1-4—火电汽轮机低压缸；1-5—火电发电机；1-6—20kV变6.3kV高厂变；1-7—6.3kV厂用母线联络开关；1-8—6.3kV厂用母线；2-1—液态熔融盐低温罐；2-2—高温液态熔融盐进水阀；2-3—液态熔融盐高温罐；2-4—高温液态熔融盐热驱动装置；2-5—盐-水换热器；2-6—除氧水升压泵；2-7—除氧水进水阀；2-8—工业用除氧水；3-1—背压气轮机进气阀；3-2—背压气轮机；3-3—背压发电机；3-4—背压发电机升压变；3-5—背压发电机并网开关；3-6—厂外用气设备进气阀；3-7—厂外用气设备。
具体实施方式
下面通过附图，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，本实用新型提供的火电换热熔融盐储能背压发电系统，包括：火力发电厂用单元1，换热熔融盐加热单元2，以及换热熔融盐背压发电、供汽单元3；所述火力发电厂用单元1中压缸出气通过中压出气阀连接有所述换热熔融盐加热单元2中液态熔融盐低温罐，所述换热熔融盐加热单元2中盐-水换热器出口连接有所述换热熔融盐背压发电、供汽单元3中背压发电气阀门和厂外用气阀门，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元3中背压发电并网开关连接至所述火力发电厂用单元1中6.3kV厂用段。
所述火力发电厂用单元1包括：火电汽轮机高压缸1-1、火电汽轮机中压缸1-2、中压缸出气阀1-3、火电汽轮机低压缸1-4、火电发电机1-5、20kV变6.3kV高厂变1-6、6.3kV厂用母线联络开关1-7和6.3kV厂用母线1-8。
所述换热熔融盐加热单元2包括：液态熔融盐低温罐2-1、高温液态熔融盐进水阀2-2、液态熔融盐高温罐2-3、高温液态熔融盐热驱动装置2-4、盐-水换热器2-5、除氧水升压泵2-6、除氧水进水阀2-7和工业用除氧水2-8。
所述换热熔融盐背压发电、供汽单元3包括：背压气轮机进气阀3-1、背压气轮机3-2、背压发电机3-3、背压发电机升压变3-4、背压发电机并网开关3-5、厂外用气设备进气阀3-6和厂外用气设备3-7。
所述火电汽轮机高压缸1-1通过蒸气管道连接所述火电汽轮机中压缸1-2，所述火电汽轮机中压缸1-2通过蒸气管道连接至所述火电汽轮机低压缸1-4，所述火电汽轮机中压缸1-2出气连接有所述中压缸出气阀1-3；所述火电汽轮机低压缸1-4连接至火电发电机1-5，气轮机旋转带动所述火电发电机1-5转子旋转，所述火电发电机1-5转子通过励磁产生旋转磁场，在所述火电发电机1-5定子产生交流电。所述火电发电机1-5出口连接有所述20kV变6.3kV高厂变1-6，所述6.3kV厂用母线1-8通过所述6.3kV厂用母线联络开关1-7连接至所述20kV变6.3kV高厂变1-6低压侧。
所述液态熔融盐低温罐2-1通过所述中压缸出气阀1-3连接所述火电汽轮机中压缸1-2，通过闭合所述中压缸出气阀1-3，实现所述液态熔融盐低温罐2-1里低温液态熔融盐加热，所述液态熔融盐高温罐2-3通过所述高温液态熔融盐进水阀2-2与所述液态熔融盐低温罐2-1相连，通过闭合所述高温液态熔融盐进水阀2-2，加热后的高温液态熔融盐加热进入所述液态熔融盐高温罐2-3里进行保存，实现热量存储。所述液态熔融盐高温罐2-3里的液态高温熔融盐通过所述热驱动装置2-4进入所述盐-水换热器2-5，所述工业用除氧水2-8通过所述除氧水进水阀2-7及所述除氧水升压泵2-6进入所述盐-水换热器2-5形成高压除氧水，液态高温熔融盐将工业用高压除氧水加热至260℃以上，形成工业用高压水蒸气。经过换热的高温液态熔融盐变为低温液态熔融盐返回至所述液态熔融盐低温罐2-1。
加热所述液态熔融盐低温罐2-1里低温液态熔融盐的热量来自于所述火电汽轮机中压缸1-2，只牵扯到热量交换，没有能量损耗，供热更加高效。液态熔融盐温度区间广泛，可以吸收大规模热量，进而实现所述火电汽轮机中压缸1-2出气进一步降低与利用，进一步挖掘火电机组深度调峰能力。当机组深度调峰时，所述液态熔融盐高温罐2-3里的液态高温熔融盐热量可以通过所述盐-水换热器2-5进一步得到利用，不会因为深度调峰，造成热量白白损失。
所述背压汽轮机3-2通过所述背压气轮机进气阀3-1连接至所述盐-水换热器2-5，通过闭合所述背压气轮机进气阀3-1，实现换热熔融盐加热单元2向所述背压汽轮机3-2供气，推动所述背压气轮机3-2旋转，带动所述背压发电机3-3旋转，所述背压发电机3-3出口连接至所述背压机升压变3-4低压侧，所述背压机升压变3-4高压侧通过所述背压机并网开关3-5连接至所述6.3kV厂用母线1-8。所述厂外用气设备3-7通过所述厂外用气设备进气阀3-6连接至所述盐-水换热器2-5。所述换热熔融盐背压发电、供汽单元3热量得到了很好利用，可以通过所述背压汽轮机3-2、所述背压发电机3-3转换为电能又传输至所述6.3kV厂用母线1-8，进一步降低厂用电率，也可以实现向所述厂外用气设备3-7提供工业水蒸气，提升电厂经济性。
Claims (8)
1.火电换热熔融盐储能背压发电系统，其特征在于，包括：火力发电厂用单元，换热熔融盐加热单元，以及换热熔融盐背压发电、供汽单元；
所述火力发电厂用单元中压缸出气通过中压出气阀连接有所述换热熔融盐加热单元中液态熔融盐低温罐，所述换热熔融盐加热单元中盐-水换热器出口连接有所述换热熔融盐背压发电、供汽单元中背压发电气阀门和厂外用气阀门，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元中背压发电并网开关连接至所述火力发电厂用单元中6.3kV厂用段。
2.根据权利要求1所述的火电换热熔融盐储能背压发电系统，其特征在于，所述火力发电厂用单元包括：火电汽轮机高压缸、火电汽轮机中压缸、中压缸出气阀、火电汽轮机低压缸、火电发电机、20kV变6.3kV高厂变、6.3kV厂用母线联络开关和6.3kV厂用母线；
所述火电汽轮机高压缸通过蒸气管道连接所述火电汽轮机中压缸，所述火电汽轮机中压缸通过蒸气管道连接至所述火电汽轮机低压缸，所述火电汽轮机中压缸出气连接有所述中压缸出气阀；所述火电汽轮机低压缸连接至火电发电机，气轮机旋转带动所述火电发电机转子旋转，所述火电发电机转子通过励磁产生旋转磁场，在所述火电发电机定子产生交流电，所述火电发电机出口连接有所述20kV变6.3kV高厂变，所述6.3kV厂用母线通过所述6.3kV厂用母线联络开关连接至所述20kV变6.3kV高厂变低压侧。
3.根据权利要求2所述的火电换热熔融盐储能背压发电系统，其特征在于，所述换热熔融盐加热单元包括：液态熔融盐低温罐、高温液态熔融盐进水阀、液态熔融盐高温罐、高温液态熔融盐热驱动装置、盐-水换热器、除氧水升压泵、除氧水进水阀和工业用除氧水；
所述液态熔融盐低温罐通过所述中压缸出气阀连接所述火电汽轮机中压缸，通过闭合所述中压缸出气阀，实现所述液态熔融盐低温罐里低温液态熔融盐加热，所述液态熔融盐高温罐通过所述高温液态熔融盐进水阀与所述液态熔融盐低温罐相连，通过闭合所述高温液态熔融盐进水阀，加热后的高温液态熔融盐加热进入所述液态熔融盐高温罐里进行保存，实现热量存储；所述液态熔融盐高温罐里的液态高温熔融盐通过所述热驱动装置进入所述盐-水换热器，所述工业用除氧水通过所述除氧水进水阀及所述除氧水升压泵进入所述盐-水换热器形成高压除氧水，液态高温熔融盐将工业用高压除氧水加热至260℃以上，形成工业用高压水蒸气，经过换热的高温液态熔融盐变为低温液态熔融盐返回至所述液态熔融盐低温罐。
4.根据权利要求3所述的火电换热熔融盐储能背压发电系统，其特征在于，加热所述液态熔融盐低温罐里低温液态熔融盐的热量来自于所述火电汽轮机中压缸。
5.根据权利要求3所述的火电换热熔融盐储能背压发电系统，其特征在于，当机组深度调峰时，所述液态熔融盐高温罐里的液态高温熔融盐热量能够通过所述盐-水换热器进一步得到利用。
6.根据权利要求3所述的火电换热熔融盐储能背压发电系统，其特征在于，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元包括：背压气轮机进气阀、背压气轮机、背压发电机、背压发电机升压变、背压发电机并网开关、厂外用气设备进气阀和厂外用气设备；
所述背压汽轮机通过所述背压气轮机进气阀连接至所述盐-水换热器，通过闭合所述背压气轮机进气阀，实现换热熔融盐加热单元向所述背压汽轮机供气，推动所述背压气轮机旋转，带动所述背压发电机旋转，所述背压发电机出口连接至所述背压机升压变低压侧，所述背压机升压变高压侧通过所述背压机并网开关连接至所述6.3kV厂用母线，所述厂外用气设备通过所述厂外用气设备进气阀连接至所述盐-水换热器。
7.根据权利要求6所述的火电换热熔融盐储能背压发电系统，其特征在于，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元热量能够通过所述背压汽轮机、所述背压发电机转换为电能又传输至所述6.3kV厂用母线，进一步降低厂用电率。
8.根据权利要求6所述的火电换热熔融盐储能背压发电系统，其特征在于，所述换热熔融盐背压发电、供汽单元热量能够向所述厂外用气设备提供工业水蒸气，提升电厂经济性。
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