CN216079738U - 一种燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，包括燃气轮机发电机组、熔盐热蓄热锅炉、热源供应模块、工业蒸汽管道和供水管道；所述热源供应模块第一端连接燃气轮机发电机组的高温烟气管道和高温蒸汽管道，第二端连接熔盐热蓄热锅炉内的熔盐蓄热体；所述供水管道连接熔盐热蓄热锅炉的供水侧；所述工业蒸汽管道连接熔盐热蓄热锅炉的蒸汽产生侧。本实用新型提供的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，能够在不投资建设燃气锅炉的前提下，满足夜间工业蒸汽需求。

Description

一种燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统

技术领域

本实用新型属于燃机发电领域，具体涉及一种燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统。

背景技术

随着国内天然气分布式能源的快速发展，最近几年国内大型能源公司和地方能源公司，投资上马了越来越多的分布式中小型燃气热电联产机组，很多南方经济发达地区兴建了很多大型燃气热电联产机组，这些燃气热电联产机组在南方区域，很多机组兴建是为了满足当地的工业蒸汽需求。

但在夜晚低谷电时段，社会用电量减少很多，造成很多区域燃机电厂夜晚低谷用电时段要停机，减少上网电量，但夜晚的工业蒸汽负荷不变，因此，造成很多燃机电厂夜晚燃机停机时段，不得不另外投资建设燃气锅炉满足夜晚工业蒸汽负荷的需求，但这些燃气锅炉不但增加电厂投资，而且其燃料费用和供热成本高居不下；而白天时段，燃机运行时段，有时也存在社会用电负荷不高，燃机发电压负荷运行的情况，这时候就非常需要一种白天能够实现热电解耦，而夜晚又能够在燃机停机的情况下，低成本地解决夜间的工业蒸汽负荷问题。而且每天早上燃机蒸汽联合循环机组启动过程中，蒸汽轮机需要启动蒸汽，目前的燃机启动蒸汽锅炉为燃气或燃油锅炉，也存在燃料成本高和污染问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，以解决现有技术中，燃机电厂夜晚燃机停机时段，不得不另外投资建设燃气锅炉满足夜晚工业蒸汽负荷的需求，增加电厂投资的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，包括燃气轮机发电机组、熔盐热蓄热锅炉、热源供应模块、工业蒸汽管道和供水管道；

所述热源供应模块第一端连接燃气轮机发电机组的高温烟气管道和高温蒸汽管道，第二端连接熔盐热蓄热锅炉内的熔盐蓄热体；所述供水管道连接熔盐热蓄热锅炉的供水侧；所述工业蒸汽管道连接熔盐热蓄热锅炉的蒸汽产生侧。

可选的，所述燃气轮机发电机组为单纯燃气发电机组。

可选的，所述燃气轮机发电机组为燃气蒸汽联合循环发电机组。

可选的，所述燃气蒸汽联合循环发电机组包括燃气轮机、汽轮机和余热锅炉，所述燃气轮机的高温烟气管道连接所述余热锅炉以及所述热源供应模块第一端，所述余热锅炉的主蒸汽出口连接所述汽轮机以及所述热源供应模块第一端。

可选的，所述汽轮机的乏汽出口连接所述余热锅炉的再热蒸汽段管道进口，所述余热锅炉的再热蒸汽段管道出口连接所述热源供应模块第一端。

可选的，所述热源供应模块热源供应模块第一端与所述单纯燃气发电机组的高温烟气烟道连接。

可选的，所述熔盐热蓄热锅炉的工业蒸汽管道连通到热网换热器。

可选的，所述熔盐热蓄热锅炉设置多个单元，多个单元的熔盐热蓄热锅炉并联连接。

可选的，所述熔盐热蓄热锅炉的熔盐蓄热体为碱金属、碱土金属、卤化物、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐以及磷酸盐中任意一种或组合。

可选的，所述熔盐热蓄热锅炉蒸汽侧连接的工业蒸汽管道与余热锅炉、除氧器、汽动给水泵、汽轮机轴封和汽轮机暖缸系统中的任一或多个连接。

本实用新型具有如下有益的技术效果：

1)本实用新型提供的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，能够在不投资建设燃气锅炉的前提下，满足夜间工业蒸汽需求，且能够替代现有污染排放的燃气、燃油或燃煤锅炉，使得燃气发电电厂全流程污染排放达标。

2)本实用新型提供的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，与对外供热系统结合，不但可以增大对外供热面积，而且可以作为增加对外工业蒸汽的供应能力。

3)本实用新型提供的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，可以实现部分热电解耦，燃机机组灵活性应急调峰调频的重要设备。

4)本实用新型提供的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，特殊情况下，可以满足燃机蒸汽联合循环机组的启动蒸汽需求。

5)本实用新型提供的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，熔盐蓄热体热到热的蓄热过程，整体系统效率更高，不存在电蓄热的高品质电转化为低品质热的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型提供的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统结构简图。

图2为本实用新型实施例中工业蒸汽管道连接热网换热器示意图。

其中：11燃气轮机；12汽轮机；13余热锅炉；2熔盐热蓄热锅炉；3热源供应模块；4工业蒸汽管道；5供水管道；6热网换热器。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，包括燃气轮机发电机组、熔盐热蓄热锅炉2、热源供应模块3、工业蒸汽管道4和供水管道5；热源供应模块3第一端连接燃气轮机发电机组的高温烟气管道和高温蒸汽管道，第二端连接熔盐热蓄热锅炉2内的熔盐蓄热体，利用其产生的高温烟气或高温蒸汽，送入熔盐热蓄热锅炉2内利用熔盐蓄热体进行蓄热；供水管道6连接熔盐热蓄热锅炉2的供水侧；工业蒸汽管道4连接熔盐热蓄热锅炉2的蒸汽产生侧。能够在不投资建设燃气锅炉的前提下，满足夜间工业蒸汽需求，且能够替代现有污染排放的燃气、燃油或燃煤锅炉，使得燃气发电电厂全流程污染排放达标。

在本实施例中，燃气轮机发电机组为单纯燃气发电机组或燃气蒸汽联合循环发电机组。

作为一个可选实施例，当燃气轮机发电机组为单纯燃气发电机组时，热源供应模块3第一端与单纯燃气发电机组的高温烟气烟道连接。

作为一个可选实施例，当燃气轮机发电机组为燃气蒸汽联合循环发电机组时，熔盐热蓄热锅炉2产生的蒸汽根据其温度压力打入联合循环机组汽水循环系统，或对外供应工业蒸汽或满足电厂内的其他蒸汽需求。燃气蒸汽联合循环发电机组包括燃气轮机11、汽轮机12和余热锅炉13，燃气轮机11的高温烟气管道连接余热锅炉13以及热源供应模块3第一端，余热锅炉13的主蒸汽出口连接汽轮机12以及热源供应模块3第一端。汽轮机12的乏汽出口连接余热锅炉13的再热蒸汽段管道进口，余热锅炉13的再热蒸汽段管道出口连接热源供应模块3第一端。如图2所示，在本实施例中，熔盐热蓄热锅炉2的工业蒸汽管道4连通到热网换热器，以将蒸汽引入热网换热器进行热交换用于供热。

作为一个本实用新型的优选实施例，熔盐热蓄热锅炉2设置多个单元，多个单元的熔盐热蓄热锅炉2按照各自分流流量并联连接。

作为一个本实用新型的优选实施例，熔盐热蓄热锅炉2的熔盐蓄热体为碱金属、碱土金属、卤化物、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐以及磷酸盐中任意一种或组合。

本实用新型的一个具体实施例中，熔盐热蓄热锅炉作为一种高效清洁的蓄热锅炉，包括锅炉内部的熔盐蓄热体、蓄热加热组件、换热器、锅炉保温外壳及内部烟气或蒸汽蓄热加热组件。

作为一种示例，熔盐热蓄热锅炉是燃气燃油燃煤锅炉良好的替代品。熔盐热蓄热锅炉不但更清洁，而且蓄热体为熔盐蓄热材料，蓄热体加热过程中利用相变潜热吸热蓄热，其最高蓄热温度500度以上。整个系统不但可替代燃气燃油燃煤锅炉，而且特殊条件下可响应电网调峰调频信号，通过熔盐热蓄热锅炉的蓄热量的增减响应电网对燃机电厂的紧急调峰调频需求。

作为一种示例，熔盐热蓄热锅炉2蒸汽侧连接的工业蒸汽管道4与余热锅炉13、除氧器、汽动给水泵、汽轮机轴封和汽轮机暖缸系统中的任一或多个连接，在全冷态情况下，熔盐热蓄热锅炉2产生的饱和或过热蒸汽满足余热锅炉清洗、吹管、除氧器加热、汽动给水泵、对外供汽、汽轮机轴封、汽轮机暖缸蒸汽需求中的任意一种或多种。熔盐热蓄热锅炉2产生的蒸汽既可以满足机组对外工业蒸汽的需求，也可以满足燃气蒸汽联合循环发电机组启动阶段蒸汽轮机的启动蒸汽需求，同时在燃机调峰调频需求条件下，利用熔盐热蓄热锅炉蓄热量的增加或减少，响应电网对燃机电厂的应急调峰调频需求。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

Claims (10)

1.一种燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，包括燃气轮机发电机组、熔盐热蓄热锅炉(2)、热源供应模块(3)、工业蒸汽管道(4)和供水管道(5)；

所述热源供应模块(3)第一端连接燃气轮机发电机组的高温烟气管道和高温蒸汽管道，第二端连接熔盐热蓄热锅炉(2)内的熔盐蓄热体；所述供水管道(5)连接熔盐热蓄热锅炉(2)的供水侧；所述工业蒸汽管道(4)连接熔盐热蓄热锅炉(2)的蒸汽产生侧。

2.根据权利要求1所述的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，所述燃气轮机发电机组为单纯燃气发电机组。

3.根据权利要求1所述的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，所述燃气轮机发电机组为燃气蒸汽联合循环发电机组。

4.根据权利要求3所述的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，所述燃气蒸汽联合循环发电机组包括燃气轮机(11)、汽轮机(12)和余热锅炉(13)，所述燃气轮机(11)的高温烟气管道连接所述余热锅炉(13)以及所述热源供应模块(3)第一端，所述余热锅炉(13)的主蒸汽出口连接所述汽轮机(12)以及所述热源供应模块(3)第一端。

5.根据权利要求4所述的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，所述汽轮机(12)的乏汽出口连接所述余热锅炉(13)的再热蒸汽段管道进口，所述余热锅炉(13)的再热蒸汽段管道出口连接所述热源供应模块(3)第一端。

6.根据权利要求2所述的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，所述热源供应模块热源供应模块(3)第一端与所述单纯燃气发电机组的高温烟气烟道连接。

7.根据权利要求1所述的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，所述熔盐热蓄热锅炉(2)的工业蒸汽管道(4)连通到热网换热器。

8.根据权利要求1所述的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，所述熔盐热蓄热锅炉(2)设置多个单元，多个单元的熔盐热蓄热锅炉(2)并联连接。

9.根据权利要求1所述的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，所述熔盐热蓄热锅炉(2)的熔盐蓄热体为碱金属、碱土金属、卤化物、硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐以及磷酸盐中任意一种或组合。

10.根据权利要求1所述的燃机耦合熔盐热蓄热供蒸汽系统，其特征在于，所述熔盐热蓄热锅炉(2)蒸汽侧连接的工业蒸汽管道(4)与余热锅炉(13)、除氧器、汽动给水泵、汽轮机轴封和汽轮机暖缸系统中的任一或多个连接。

Images