CN216645027U - 储能发电系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种储能发电系统，包括：锅炉，包括第一换热装置；汽轮机，包括汽轮机本体和第二换热装置；和多个熔盐循环系统，设置于锅炉与汽轮机本体之间，被配置为将锅炉产生的热量传递至汽轮机本体的作功工质以使作功工质驱动汽轮机本体转动，不同的熔盐循环系统采用不同成分的熔盐作为换热介质；其中，多个熔盐循环系统通过第一换热装置与锅炉热耦合，熔盐通过第一换热装置从锅炉中吸收热量，多个熔盐循环系统通过第二换热装置与汽轮机本体热耦合，熔盐通过第二换热装置向汽轮机本体的作功工质释放热量。本公开可实现火电机组在不同负荷下的灵活运行。

Description

储能发电系统

技术领域

本公开涉及燃煤发电技术领域，特别涉及一种储能发电系统。

背景技术

随着我国能源安全新战略和新发展理念的实施，能源转型深入推进，可再生能源发电大规模持续并网，可再生能源发电占比不断提高，火电机组利用小时数不断下降。由于可再生能源发电具有显著间歇性、波动性和随机性，电力系统面临着综合效率不高、源网荷等环节协调不够、各类电源互补互济不足等挑战。基于能源供需的新格局，火电机组的传统调峰机制已不能满足电力系统对电源侧灵活性的新要求。为了实现火电机组在不同负荷下的灵活运行，从而提高可再生能源上网占比，减少弃风、弃光现象，建设高参数、大容量的火电机组成为一个重要的发展方向。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种储能发电系统，以实现火电机组在不同负荷下的灵活运行。

本公开提供一种储能发电系统，包括：

锅炉，包括第一换热装置；

汽轮机，包括汽轮机本体和第二换热装置；和

多个熔盐循环系统，设置于所述锅炉与所述汽轮机本体之间，被配置为将所述锅炉产生的热量传递至所述汽轮机本体的作功工质以使所述作功工质驱动所述汽轮机本体转动，不同的所述熔盐循环系统采用不同成分的熔盐作为换热介质；

其中，所述多个熔盐循环系统通过所述第一换热装置与所述锅炉热耦合，所述熔盐通过所述第一换热装置从所述锅炉中吸收热量，所述多个熔盐循环系统通过所述第二换热装置与所述汽轮机本体热耦合，所述熔盐通过所述第二换热装置向所述汽轮机本体的作功工质释放热量。

根据本公开的一些实施例，每个所述熔盐循环系统包括连接于所述第一换热装置和所述第二换热装置之间的冷熔盐通道和热熔盐通道，在所述冷熔盐通道中所述熔盐由所述第二换热装置流向所述第一换热装置，在所述热熔盐通道中所述熔盐由所述第一换热装置流向所述第二换热装置，

所述第一换热装置包括多个第一换热部，所述多个第一换热部的被加热介质的入口一一对应连接于所述多个熔盐循环系统的所述冷熔盐通道，所述多个第一换热部的被加热介质的出口一一对应连接于所述多个熔盐循环系统的所述热熔盐通道；和/或

所述第二换热装置包括多个第二换热部，所述多个第二换热部的加热介质的入口一一对应连接于多个所述熔盐循环系统的所述热熔盐通道，所述多个第二换热部的加热介质的出口一一对应连接于多个所述熔盐循环系统的所述冷熔盐通道。

根据本公开的一些实施例，每个所述熔盐循环系统包括：

冷熔盐储存装置，设置于所述冷熔盐通道上，所述冷熔盐储存装置的入口连接于所述第二换热部的加热介质的出口，所述冷熔盐储存装置的入口的出口连接于所述第一换热部的被加热介质的入口，被配置为储存向所述汽轮机本体的作功工质释放热量后的所述熔盐；

冷熔盐泵送装置，设置于所述冷熔盐储存装置的出口和所述第一换热部的被加热介质的入口之间的所述冷熔盐通道上，被配置为将所述熔盐由所述冷熔盐储存装置泵送至所述第一换热部；

热熔盐储存装置，设置于所述热熔盐通道上，所述热熔盐储存装置的入口连接于所述第一换热部的被加热介质的出口，所述热熔盐储存装置的出口连接于所述第二换热部的加热介质的入口，被配置为储存从所述锅炉中吸收热量后的所述熔盐；和

热熔盐泵送装置，设置于所述热熔盐储存装置的出口和所述第二换热部的加热介质的入口之间的所述热熔盐通道上，被配置为将所述熔盐由所述热熔盐储存装置泵送至所述第二换热部。

根据本公开的一些实施例，

所述冷熔盐泵送装置的流量可调；和/或

所述热熔盐泵送装置的流量可调；和/或

每个所述熔盐循环系统还包括设置于所述冷熔盐储存装置的出口与所述第一换热部的被加热介质的入口之间的冷熔盐阀，所述冷熔盐阀被配置为调节由所述冷熔盐储存装置泵送至所述第一换热部的所述熔盐的流量；和/或

每个所述熔盐循环系统还包括设置于所述热熔盐储存装置的出口与所述第二换热部的加热介质的入口之间的热熔盐阀，所述热熔盐阀被配置为调节由所述热熔盐储存装置泵送至所述第二换热部的所述熔盐的流量。

根据本公开的一些实施例，每个所述第一换热部包括设置于所述锅炉的辐射段的辐射段换热部和设置于所述锅炉的对流段的对流段换热部，所述辐射段换热部的被加热介质的通道与所述对流段换热部的被加热介质的通道串联。

根据本公开的一些实施例，所述第一换热装置还包括设置于所述锅炉的尾部烟道的尾部烟道换热部，所述尾部烟道换热部的被加热介质的通道与所述辐射段换热部的被加热介质的通道和所述对流段换热部的被加热介质的通道串联。

根据本公开的一些实施例，其特征在于，所述多个熔盐循环系统通过所述第二换热装置与所述汽轮机本体热耦合以将所述汽轮机本体的作功工质加热为主蒸汽和/或至少一级再热蒸汽，其中每一级所述再热蒸汽由所述多个第二换热部中的至少一个加热。

根据本公开的一些实施例，还包括作功工质提供系统，所述汽轮机本体包括第一汽缸和第二汽缸，每个所述第二换热部包括：

第一工质加热装置，所述第一工质加热装置的加热介质的入口连接于所述热熔盐通道，所述第一工质加热装置的加热介质的出口连接于所述冷熔盐通道，所述第一工质加热装置的被加热介质的入口连接于所述作功工质提供系统，所述第一工质加热装置的被加热介质的出口连接于所述第一汽缸的进汽口，用于将所述作功工质提供系统提供的液态工质加热为满足所述第一汽缸作功要求的主蒸汽；和

第二工质加热装置，所述第二工质加热装置的加热介质的入口连接于所述热熔盐通道，所述第二工质加热装置的加热介质的出口连接于所述冷熔盐通道，所述第二工质加热装置的被加热介质的入口连接于所述第一汽缸的排汽口，所述第二工质加热装置的被加热介质的出口连接于所述第二汽缸的进汽口，用于将所述第一汽缸排出的冷再热蒸汽加热为满足所述第二汽缸作功要求的再热蒸汽。

根据本公开的一些实施例，所述第一工质加热装置包括串联设置的多个液态工质加热器，所述熔盐依次流经所述多个液态工质加热器以加热所述作功工质提供系统提供的液态工质，所述作功工质提供系统提供的液态工质按照所述熔盐的温度从低到高的顺序依次流经所述多个液态工质加热器。

根据本公开的一些实施例，同一个所述第二换热部中，所述第二工质加热装置的加热介质的入口与所述多个液态工质加热器中温度最高的一个的加热介质的入口均连接于所述热熔盐通道，所述第二工质加热装置的加热介质的出口与所述多个液态工质加热器中温度最接近的一个的加热介质的入口连接。

根据本公开的一些实施例，

不同的所述第二换热部的所述第一工质加热装置的被加热介质的通道相互串联，所述作功工质提供系统提供的液态工质依次通过各所述第二换热部的所述第一工质加热装置以形成满足所述第一汽缸作功要求的主蒸汽，所述作功工质提供系统提供的液态工质按照所述熔盐的温度从低到高的顺序依次流经不同的所述第二换热部的所述第一工质加热装置；和/或

不同的所述第二换热部的所述第二工质加热装置的被加热介质的通道相互串联，所述第一汽缸排出的冷再热蒸汽依次通过各所述第二换热部的所述第二工质加热装置以形成满足所述第二汽缸作功要求的再热蒸汽，所述第一汽缸排出的冷再热蒸汽按照所述熔盐的温度从低到高的顺序依次流经不同的所述第二换热部的所述第二工质加热装置。

根据本公开的一些实施例，所述多个熔盐循环系统包括：

第一熔盐循环系统，以第一熔盐为换热介质；和

第二熔盐循环系统，以第二熔盐为换热介质。

其中，所述第一熔盐在熔融状态的最高温度低于所述第二熔盐在熔融状态的最高温度。

根据本公开的一些实施例，

所述第一熔盐包括含量为50％的硝酸钾和含量为50％的硝酸钠，以重量百分比计；和/或

所述第二熔盐包括含量为21％的氯化钠、含量为31％的氯化钡和含量为48％的氯化钙，以重量百分比计。

本公开实施例提供的储能发电系统中，采用不同成分的熔盐作为换热介质。汽轮机本体的作功工质由熔盐加热汽化，降低了锅炉运行对火电机组的运行灵活性的影响，利于满足电力系统对于电源侧灵活性的新要求，提高火电机组的调频性能。并且，不同成分的熔盐在熔融状态的温度区间不同，汽轮机本体的作功工质通过采用温度区间不同的熔盐，利于提高火电机组的蒸汽参数，提高火电机组的效率和容量。本公开实施例提供的储能发电系统利于提升电力系统对可再生能源发电的消纳和吸收能力，可支持可再生能源大规模地发电和并网，减少弃风、弃光现象，减少资源浪费，并缓解电力系统的调峰压力，从而为电力系统的安全稳定运行提供保障。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开一些实施例的储能发电系统的结构示意图。

图2为本公开一些实施例的第二换热装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，这些技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

如图1和图2所示，本公开的一些实施例提供一种储能发电系统，包括锅炉1、汽轮机和多个熔盐循环系统。锅炉1包括第一换热装置 3。汽轮机包括汽轮机本体2和第二换热装置4。多个熔盐循环系统设置于锅炉1与汽轮机本体2之间，被配置为将锅炉1产生的热量传递至汽轮机本体2的作功工质以使作功工质驱动汽轮机本体2转动，不同的熔盐循环系统采用不同成分的熔盐作为换热介质。

多个熔盐循环系统通过第一换热装置3与锅炉1热耦合，熔盐通过第一换热装置3从锅炉1中吸收热量。多个熔盐循环系统通过第二换热装置4与汽轮机本体2热耦合，熔盐通过第二换热装置4向汽轮机本体2的作功工质释放热量。作功工质吸收熔盐的热量后，由液态变为气态，推动汽轮机本体2的叶片作功。

本公开实施例提供的储能发电系统中，采用不同成分的熔盐作为换热介质。汽轮机本体的作功工质由熔盐加热汽化，降低了锅炉运行对火电机组的运行灵活性的影响，利于满足电力系统对于电源侧灵活性的新要求，提高火电机组的调频性能。并且，不同成分的熔盐在熔融状态的温度区间不同，汽轮机本体的作功工质通过采用温度区间不同的熔盐，利于提高火电机组的蒸汽参数，提高火电机组的效率和容量。本公开实施例提供的储能发电系统利于提升电力系统对可再生能源发电的消纳和吸收能力，可支持可再生能源大规模地发电和并网，减少弃风、弃光现象，减少资源浪费，并缓解电力系统的调峰压力，从而为电力系统的安全稳定运行提供保障。

在一些实施例中，每个熔盐循环系统包括连接于第一换热装置3 和第二换热装置4之间的冷熔盐通道和热熔盐通道，在冷熔盐通道中熔盐由第二换热装置4流向第一换热装置3，在热熔盐通道中熔盐由第一换热装置3流向第二换热装置4。

第一换热装置3可包括多个第一换热部，多个第一换热部的被加热介质的入口一一对应连接于多个熔盐循环系统的冷熔盐通道，多个第一换热部的被加热介质的出口一一对应连接于多个熔盐循环系统的热熔盐通道。

第二换热装置4可包括多个第二换热部，多个第二换热部的加热介质的入口一一对应连接于多个熔盐循环系统的热熔盐通道，多个第二换热部的加热介质的出口一一对应连接于多个熔盐循环系统的冷熔盐通道。

上述实施例中，多个熔盐循环系统与多个第一换热部一一对应，多个熔盐循环系统与多个第二换热部一一对应。对应于不同的熔盐循环系统的不同的第一换热部可根据采用的熔盐在熔融状态下的温度范围独立地设置于锅炉的不同位置，利于充分利用锅炉内产生的热量。通过对应于不同的熔盐循环系统的不同的第二换热部可以将作功工质多级加热，利于提高作功工质的蒸汽参数。

在一些实施例中，每个熔盐循环系统包括冷熔盐储存装置、冷熔盐泵送装置、热熔盐储存装置和热熔盐泵送装置。

冷熔盐储存装置设置于冷熔盐通道上，冷熔盐储存装置的入口连接于第二换热部的加热介质的出口，冷熔盐储存装置的入口的出口连接于第一换热部的被加热介质的入口，被配置为储存向汽轮机本体2 的作功工质释放热量后的熔盐。

冷熔盐泵送装置设置于冷熔盐储存装置的出口和第一换热部的被加热介质的入口之间的冷熔盐通道上，被配置为将熔盐由冷熔盐储存装置泵送至第一换热部。

热熔盐储存装置设置于热熔盐通道上，热熔盐储存装置的入口连接于第一换热部的被加热介质的出口，热熔盐储存装置的出口连接于第二换热部的加热介质的入口，被配置为储存从锅炉1中吸收热量后的熔盐。

热熔盐泵送装置设置于热熔盐储存装置的出口和第二换热部的加热介质的入口之间的热熔盐通道上，被配置为将熔盐由热熔盐储存装置泵送至第二换热部。

储能发电系统工作时，锅炉的负荷基本保持稳定，汽轮机负荷随电力系统的用电负荷变化而变化，为了响应汽轮机负荷的变化，冷熔盐通道和热熔盐通道中熔盐的流量应当是可调的。在一些实施例中，调节熔盐的流量可以通过以下手段中的一个或多个实现：冷熔盐泵送装置的流量可调；热熔盐泵送装置的流量可调；每个熔盐循环系统还包括设置于冷熔盐储存装置的出口与第一换热部的被加热介质的入口之间的冷熔盐阀，冷熔盐阀被配置为调节由冷熔盐储存装置泵送至第一换热部的熔盐的流量；每个熔盐循环系统还包括设置于热熔盐储存装置的出口与第二换热部的加热介质的入口之间的热熔盐阀，热熔盐阀被配置为调节由热熔盐储存装置泵送至第二换热部的熔盐的流量。

上述实施例中，通过调节冷熔盐通道和热熔盐通道中熔盐的流量，可以使热熔盐储存装置向第二换热装置4提供的熔盐的流量小于、等于或大于第一换热装置3向热熔盐储存装置提供的熔盐的流量，实现汽轮机负荷的调节。根据热熔盐储存装置向第二换热装置4提供的熔盐的流量的变化，汽轮机负荷可以实现从零负荷至满负荷的调节范围，汽轮机调节为零负荷时处于热备用状态。

在一些实施例中，每个第一换热部包括设置于锅炉1的辐射段的辐射段换热部和设置于锅炉1的对流段的对流段换热部，辐射段换热部的被加热介质的通道与对流段换热部的被加热介质的通道串联。来自冷熔盐通道的熔盐可以直接流入辐射段换热部和对流段换热部以从锅炉1内的烟气中吸热。

在设置辐射段换热部和对流段换热部的基础上，为了更充分地利用锅炉1产生的热量，在一些实施例中，第一换热装置3还包括设置于锅炉1的尾部烟道的尾部烟道换热部，尾部烟道换热部的被加热介质的通道与辐射段换热部的被加热介质的通道和对流段换热部的被加热介质的通道串联。通过设置尾部烟道换热部，来自冷熔盐通道的熔盐可以先流入尾部烟道换热部预热，再流入辐射段换热部和对流段换热部以从锅炉1内的烟气中进一步吸热。

在一些实施例中，多个熔盐循环系统通过第二换热装置4与汽轮机本体2热耦合以将汽轮机本体2的作功工质加热为主蒸汽和/或至少一级再热蒸汽，其中每一级再热蒸汽由多个第二换热部中的至少一个加热。

如图1和图2所示，在一些实施例中，储能发电系统还包括作功工质提供系统，作功工质提供系统用于向汽轮机提供液态的作功工质。液态的作功工质可以是水，也可以是有机工质。汽轮机本体2 包括第一汽缸21和第二汽缸22。每个第二换热部包括第一工质加热装置和第二工质加热装置。

第一工质加热装置的加热介质的入口连接于热熔盐通道，第一工质加热装置的加热介质的出口连接于冷熔盐通道，第一工质加热装置的被加热介质的入口连接于作功工质提供系统，第一工质加热装置的被加热介质的出口连接于第一汽缸21的进汽口，用于将作功工质提供系统提供的液态工质加热为满足第一汽缸21作功要求的主蒸汽。

第二工质加热装置的加热介质的入口连接于热熔盐通道，第二工质加热装置的加热介质的出口连接于冷熔盐通道，第二工质加热装置的被加热介质的入口连接于第一汽缸21的排汽口，第二工质加热装置的被加热介质的出口连接于第二汽缸22的进汽口，用于将第一汽缸21排出的冷再热蒸汽加热为满足第二汽缸22作功要求的再热蒸汽。

设置第一工质加热装置和第二工质加热装置可以实现汽轮机本体2的作功工质的再热循环，利于提升火电机组的效率，减少二氧化碳排放量。在一些实施例中，火电机组的效率可超过50％。

上述实施例中，第二换热装置4可以将作功工质加热为主蒸汽和一级再热蒸汽。

在一些未图示的实施例中，汽轮机本体2还可包括更多的汽缸，或者每个汽缸包括更多的进汽口和排汽口，第二换热部还可包括更多的工质加热装置，用于将作功工质加热为主蒸汽和多级再热蒸汽。

例如，第二换热部还包括第三工质加热装置，第三工质加热装置的加热介质的入口连接于热熔盐通道，第三工质加热装置的加热介质的出口连接于冷熔盐通道，第三工质加热装置的被加热介质的入口连接于第二汽缸的排汽口，第三工质加热装置的被加热介质的出口连接于第三汽缸的进汽口，用于将第二汽缸排出的冷再热蒸汽加热为满足第三汽缸作功要求的再热蒸汽。

上述设置可以实现冷再热蒸汽的多次再热，从而提高火电机组的效率。

为了使液态工质充分吸收熔盐的热量，以提升主蒸汽的温度和压力等蒸汽参数，在一些实施例中，第一工质加热装置包括串联设置的多个液态工质加热器，熔盐依次流经多个液态工质加热器以加热作功工质提供系统提供的液态工质，作功工质提供系统提供的液态工质按照熔盐的温度从低到高的顺序依次流经多个液态工质加热器，液态工质与熔盐逆流换热。

在一些实施例中，同一个第二换热部中，第二工质加热装置的加热介质的入口与多个液态工质加热器中温度最高的一个的加热介质的入口均连接于热熔盐通道，第二工质加热装置的加热介质的出口与多个液态工质加热器中温度最接近的一个的加热介质的入口连接。熔盐由热熔盐通道进入第二换热部后分为两部分，第一部分的熔盐用于加热液态工质，第二部分的熔盐用于加热冷再热蒸汽，第二部分的熔盐加热冷再热蒸汽后再与第一部分的熔盐汇合，利于充分利用熔盐的余热，减少能量损失。

在一些实施例中，不同的第二换热部的第一工质加热装置的被加热介质的通道相互串联，作功工质提供系统提供的液态工质依次通过各第二换热部的第一工质加热装置以形成满足第一汽缸21作功要求的主蒸汽，作功工质提供系统提供的液态工质按照熔盐的温度从低到高的顺序依次流经不同的第二换热部的第一工质加热装置，液态工质与熔盐逆流换热。

在一些实施例中，不同的第二换热部的第二工质加热装置的被加热介质的通道相互串联，第一汽缸21排出的冷再热蒸汽依次通过各第二换热部的第二工质加热装置以形成满足第二汽缸22作功要求的再热蒸汽，第一汽缸21排出的冷再热蒸汽按照熔盐的温度从低到高的顺序依次流经不同的第二换热部的第二工质加热装置，冷再热蒸汽与熔盐逆流换热。

上述实施例中，液态工质和冷再热蒸汽先后经过多种温度区间不同的熔盐的多级加热，通过采用在熔融状态的最高温度更高的熔盐，可以进一步提高火电机组的主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热蒸汽压力和再热蒸汽温度等蒸汽参数。

如图1所示，在一些实施例中，多个熔盐循环系统包括第一熔盐循环系统和第二熔盐循环系统。第一熔盐循环系统以第一熔盐为换热介质，第二熔盐循环系统以第二熔盐为换热介质，第一熔盐在熔融状态的最高温度低于第二熔盐在熔融状态的最高温度。

上述实施例中，第一熔盐可以包括含量为50％的硝酸钾和含量为50％的硝酸钠，以重量百分比计。第一熔盐的温度范围为260℃～550℃。

上述实施例中，第二熔盐可以包括含量为21％的氯化钠、含量为31％的氯化钡和含量为48％的氯化钙，以重量百分比计。第二熔盐的温度范围为480℃～750℃。

下面结合图1和图2对本公开一些实施例的储能发电系统作进一步说明。储能发电系统中未说明的部件和部件的功能、部件间的位置关系等均可参照前面的相关描述。

如图1所示，储能发电系统包括锅炉1、汽轮机、第一熔盐循环系统和第二熔盐循环系统和发电机7。第一熔盐循环系统采用第一熔盐作为换热介质，第二熔盐循环系统采用第二熔盐作为换热介质。

锅炉1包括第一换热装置3。第一熔盐循环系统和第二熔盐循环系统通过第一换热装置3与锅炉1热耦合。

第一换热装置3包括被加热介质的通道相互串联的第一炉内换热部31A和第一尾部烟道换热部32A，以及被加热介质的通道相互串联的第二炉内换热部31B和第二尾部烟道换热部32B，其中，第一炉内换热部31A包括第一辐射段换热部和第一对流段换热部，第二炉内换热部32B包括第二辐射段换热部和第二对流段换热部。第一尾部烟道换热部32A的被加热介质的入口与第一熔盐循环系统的冷熔盐通道连接，第一炉内换热部31A的被加热介质的出口与第一熔盐循环系统的热熔盐通道连接。第二尾部烟道换热部32B的被加热介质的入口与第二熔盐循环系统的冷熔盐通道连接，第二炉内换热部31B的被加热介质的出口与第二熔盐循环系统的热熔盐通道连接。

汽轮机包括汽轮机本体2和第二换热装置4。汽轮机本体2与发电机7驱动连接。汽轮机本体2包括第一汽缸21和第二汽缸22。第一熔盐循环系统和第二熔盐循环系统通过第二换热装置4与汽轮机本体2热耦合。第二换热装置4包括第一第一工质加热装置、第一第二工质加热装置、第二第一工质加热装置和第二第二工质加热装置。

第一第一工质加热装置包括第一加热器41A、第二加热器42A 和第三加热器43A，第一加热器41A、第二加热器42A和第三加热器43A的加热介质通道依次串联，第一加热器41A、第二加热器42A 和第三加热器43A的被加热介质通道依次串联。第一第二工质加热装置包括第四加热器40A。

第一加热器41A的加热介质的入口与第一熔盐循环系统的热熔盐通道连接，第三加热器43A的加热介质的出口与第一熔盐循环系统的冷熔盐通道连接，第四加热器40A的加热介质的入口与第一熔盐循环系统的热熔盐通道连接，第四加热器40A的加热介质的出口与第二加热器42A的加热介质的入口连接。

第二第一工质加热装置包括第五加热器41B、第六加热器42B 和第七加热器43B。第五加热器41B、第六加热器42B和第七加热器 43B的加热介质通道依次串联，第五加热器41B、第六加热器42B 和第七加热器43B的被加热介质通道依次串联。第二第二工质加热装置包括第八加热器40B。

第五加热器41B的加热介质的入口与第二熔盐循环系统的热熔盐通道连接，第七加热器43B的加热介质的出口与第二熔盐循环系统的冷熔盐通道连接，第八加热器40B的加热介质的入口与第二熔盐循环系统的热熔盐通道连接，第八加热器40B的加热介质的出口与第六加热器42B的加热介质的入口连接。

第三加热器43A的被加热介质的入口与作功工质提供系统连接，第一加热器41A的被加热介质的出口与第七加热器43B的被加热介质的入口连接，第五加热器41B的被加热介质的出口与第一汽缸21 的进汽口连接。第四加热器44A的被加热介质的入口与第一汽缸21的排汽口连接，第四加热器44A的被加热介质的出口与第八加热器 44B的被加热介质的入口连接，第八加热器44B的被加热介质的出口与第二汽缸22的进汽口连接。

第一熔盐循环系统包括第一冷熔盐储存装置51、第一冷熔盐泵送装置52、第一热熔盐储存装置53和第一热熔盐泵送装置54。第一冷熔盐储存装置51设置于第一熔盐循环系统的冷熔盐通道上，第一冷熔盐泵送装置52设置于第一尾部烟道换热部32A的被加热介质的入口与第一冷熔盐储存装置51的出口之间的冷熔盐通道上且流量可调。第一热熔盐储存装置53设置于第一熔盐循环系统的热熔盐通道上，第一热熔盐泵送装置54设置于第一炉内换热部31A的被加热介质的出口与第一热熔盐储存装置53的入口之间的热熔盐通道上且流量可调。

第二熔盐循环系统包括第二冷熔盐储存装置61、第二冷熔盐泵送装置62、第二热熔盐储存装置63和第二热熔盐泵送装置64。第二冷熔盐储存装置61设置于第二熔盐循环系统的冷熔盐通道上，第二冷熔盐泵送装置62设置于第二尾部烟道换热部32B的被加热介质的入口与第二冷熔盐储存装置61的出口之间的冷熔盐通道上且流量可调。第二热熔盐储存装置63设置于第二熔盐循环系统的热熔盐通道上，第二热熔盐泵送装置64设置于第二炉内换热部31B的被加热介质的出口与第二热熔盐储存装置63的入口之间的热熔盐通道上且流量可调。

储能发电系统的工作过程如下。

第一熔盐循环系统中，储存于第一冷熔盐储存装置51内的冷的第一熔盐在第一冷熔盐泵送装置52的泵送下，进入第一尾部烟道换热部32A内预热，再进入第一炉内换热部31A，由锅炉1中的烟气加热为热的第一熔盐后，储存于第一热熔盐储存装置53内，完成从锅炉1中吸热的过程；储存于第一热熔盐储存装置53内的热的第一熔盐在第一热熔盐泵送装置54的泵送下，分别进入第一换热器41A 和第四换热器40A以分别加热作功工质提供系统提供的液态工质和第一汽缸21的排汽口提供的冷再热蒸汽，经过第一换热器41A和第四换热器40A的第一熔盐混合后，再进入第二加热器42A和第三加热器43A以加热作功工质提供系统提供的液态工质，完成向汽轮机本体2的作功工质放热的过程，放热后，冷的第一熔盐储存于第一冷熔盐储存装置51内。

第二熔盐循环系统中，储存于第二冷熔盐储存装置61内的冷的第二熔盐在第二冷熔盐泵送装置62的泵送下，进入第二尾部烟道换热部32B内预热，再进入第二炉内换热部31B，由锅炉1中的烟气加热为热的第二熔盐后，储存于第二热熔盐储存装置63内，完成从锅炉1中吸热的过程；储存于第二热熔盐储存装置63内的热的第二熔盐在第二热熔盐泵送装置64的泵送下，分别进入第五换热器41B 和第八换热器40B以分别加热作功工质提供系统提供的液态工质和第一汽缸21的排汽口提供的冷再热蒸汽，经过第五换热器41B和第八换热器40B的第二熔盐混合后，再进入第六加热器42B和第七加热器43B以加热作功工质提供系统提供的液态工质，完成向汽轮机本体2的作功工质放热的过程，放热后，冷的第二熔盐储存于第二冷熔盐储存装置61内。

作功工质提供系统提供的液态工质依次经过第三换热器43A、第二换热器42A、第一换热器41A、第七换热器43B、第六换热器42B 和第五换热器41B后，被加热为满足第一汽缸21作功要求的主蒸汽。主蒸汽在第一汽缸21内作功后，成为冷再热蒸汽，并由第一汽缸21的排汽口排出。由第一汽缸21的排汽口排出的冷再热蒸汽依次经过第四换热器40A和第八换热器40B后，被加热为满足第二汽缸22作功要求的再热蒸汽。再热蒸汽在第二汽缸22内作功后，由第二汽缸 22的排汽口排出，再经过汽轮机的凝汽器回收和汽轮机的回热系统加热后，重新进入第二换热装置4，完成作功循环过程。

储能发电系统通过调整第一热熔盐泵送装置54和第二热熔盐泵送装置64的流量，调整第一熔盐和第二熔盐的流量，以响应汽轮机负荷的变化，满足汽轮机的用汽要求。

当汽轮机负荷与锅炉负荷相等时，锅炉1产生的热量与汽轮机本体1的作功工质驱动汽轮机本体2转动所需的热量持平，第一热熔盐储存装置53向第二换热装置4提供的第一熔盐的流量与第一换热装置3向第一热熔盐储存装置53提供的第一熔盐的流量持平，第二热熔盐储存装置63向第二换热装置4提供的第二熔盐的流量与第一换热装置3向第二热熔盐储存装置63提供的第二熔盐的流量持平。

当汽轮机负荷低于锅炉负荷时，即汽轮机以较低负荷运行时，锅炉1产生的热量大于汽轮机本体2的作功工质驱动汽轮机本体2转动所需的热量，此时通过调节第一冷熔盐泵送装置52、第二冷熔盐泵送装置62、第一热熔盐泵送装置54和第二热熔盐泵送装置64的流量，使第一热熔盐储存装置53向第二换热装置4提供的第一熔盐的流量小于第一换热装置3向第一热熔盐储存装置53提供的第一熔盐的流量，使第二热熔盐储存装置63向第二换热装置4提供的第二熔盐的流量小于第一换热装置3向第二热熔盐储存装置63提供的第二熔盐的流量，锅炉1产生的热量的盈余部分随第一熔盐和第二熔盐储存于第一热熔盐储存装置53和第二热熔盐储存装置54内，储能发电系统储能。

当汽轮机负荷高于锅炉负荷时，即汽轮机以较高负荷运行时，锅炉1产生的热量小于汽轮机本体2的作功工质驱动汽轮机本体2转动所需的热量，此时通过调节第一冷熔盐泵送装置52、第二冷熔盐泵送装置62、第一热熔盐泵送装置54和第二热熔盐泵送装置64的流量，使第一热熔盐储存装置53向第二换热装置4提供的第一熔盐的流量大于第一换热装置3向第一热熔盐储存装置53提供的第一熔盐的流量，使第二热熔盐储存装置63向第二换热装置4提供的第二熔盐的流量大于第一换热装置3向第二热熔盐储存装置63提供的第二熔盐的流量，汽轮机本体2的作功工质驱动汽轮机本体2转动所需的热量的不足部分由储存于第一热熔盐储存装置53和第二热熔盐储存装置54内的第一熔盐和第二熔盐提供，储能发电系统放能。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。

Claims (12)

1.一种储能发电系统，其特征在于，包括：

锅炉(1)，包括第一换热装置(3)；

汽轮机，包括汽轮机本体(2)和第二换热装置(4)；和

多个熔盐循环系统，设置于所述锅炉(1)与所述汽轮机本体(2)之间，被配置为将所述锅炉(1)产生的热量传递至所述汽轮机本体(2)的作功工质以使所述作功工质驱动所述汽轮机本体(2)转动，不同的所述熔盐循环系统采用不同成分的熔盐作为换热介质；

其中，所述多个熔盐循环系统通过所述第一换热装置(3)与所述锅炉(1)热耦合，所述熔盐通过所述第一换热装置(3)从所述锅炉(1)中吸收热量，所述多个熔盐循环系统通过所述第二换热装置(4)与所述汽轮机本体(2)热耦合，所述熔盐通过所述第二换热装置(4)向所述汽轮机本体(2)的作功工质释放热量。

2.根据权利要求1所述的储能发电系统，其特征在于，每个所述熔盐循环系统包括连接于所述第一换热装置(3)和所述第二换热装置(4)之间的冷熔盐通道和热熔盐通道，在所述冷熔盐通道中所述熔盐由所述第二换热装置(4)流向所述第一换热装置(3)，在所述热熔盐通道中所述熔盐由所述第一换热装置(3)流向所述第二换热装置(4)，

所述第一换热装置(3)包括多个第一换热部，所述多个第一换热部的被加热介质的入口一一对应连接于所述多个熔盐循环系统的所述冷熔盐通道，所述多个第一换热部的被加热介质的出口一一对应连接于所述多个熔盐循环系统的所述热熔盐通道；和/或

所述第二换热装置(4)包括多个第二换热部，所述多个第二换热部的加热介质的入口一一对应连接于多个所述熔盐循环系统的所述热熔盐通道，所述多个第二换热部的加热介质的出口一一对应连接于多个所述熔盐循环系统的所述冷熔盐通道。

3.根据权利要求2所述的储能发电系统，其特征在于，每个所述熔盐循环系统包括：

冷熔盐储存装置，设置于所述冷熔盐通道上，所述冷熔盐储存装置的入口连接于所述第二换热部的加热介质的出口，所述冷熔盐储存装置的入口的出口连接于所述第一换热部的被加热介质的入口，被配置为储存向所述汽轮机本体(2)的作功工质释放热量后的所述熔盐；

冷熔盐泵送装置，设置于所述冷熔盐储存装置的出口和所述第一换热部的被加热介质的入口之间的所述冷熔盐通道上，被配置为将所述熔盐由所述冷熔盐储存装置泵送至所述第一换热部；

热熔盐储存装置，设置于所述热熔盐通道上，所述热熔盐储存装置的入口连接于所述第一换热部的被加热介质的出口，所述热熔盐储存装置的出口连接于所述第二换热部的加热介质的入口，被配置为储存从所述锅炉(1)中吸收热量后的所述熔盐；和

热熔盐泵送装置，设置于所述热熔盐储存装置的出口和所述第二换热部的加热介质的入口之间的所述热熔盐通道上，被配置为将所述熔盐由所述热熔盐储存装置泵送至所述第二换热部。

4.根据权利要求3所述的储能发电系统，其特征在于，

所述冷熔盐泵送装置的流量可调；和/或

所述热熔盐泵送装置的流量可调；和/或

每个所述熔盐循环系统还包括设置于所述冷熔盐储存装置的出口与所述第一换热部的被加热介质的入口之间的冷熔盐阀，所述冷熔盐阀被配置为调节由所述冷熔盐储存装置泵送至所述第一换热部的所述熔盐的流量；和/或

每个所述熔盐循环系统还包括设置于所述热熔盐储存装置的出口与所述第二换热部的加热介质的入口之间的热熔盐阀，所述热熔盐阀被配置为调节由所述热熔盐储存装置泵送至所述第二换热部的所述熔盐的流量。

5.根据权利要求2所述的储能发电系统，其特征在于，每个所述第一换热部包括设置于所述锅炉(1)的辐射段的辐射段换热部和设置于所述锅炉(1)的对流段的对流段换热部，所述辐射段换热部的被加热介质的通道与所述对流段换热部的被加热介质的通道串联。

6.根据权利要求5所述的储能发电系统，其特征在于，所述第一换热装置(3)还包括设置于所述锅炉(1)的尾部烟道的尾部烟道换热部，所述尾部烟道换热部的被加热介质的通道与所述辐射段换热部的被加热介质的通道和所述对流段换热部的被加热介质的通道串联。

7.根据权利要求2所述的储能发电系统，其特征在于，所述多个熔盐循环系统通过所述第二换热装置(4)与所述汽轮机本体(2)热耦合以将所述汽轮机本体(2)的作功工质加热为主蒸汽和/或至少一级再热蒸汽，其中每一级再热蒸汽由所述多个第二换热部中的至少一个加热。

8.根据权利要求7所述的储能发电系统，其特征在于，还包括作功工质提供系统，所述汽轮机本体(2)包括第一汽缸(21)和第二汽缸(22)，每个所述第二换热部包括：

第一工质加热装置，所述第一工质加热装置的加热介质的入口连接于所述热熔盐通道，所述第一工质加热装置的加热介质的出口连接于所述冷熔盐通道，所述第一工质加热装置的被加热介质的入口连接于所述作功工质提供系统，所述第一工质加热装置的被加热介质的出口连接于所述第一汽缸(21)的进汽口，用于将所述作功工质提供系统提供的液态工质加热为满足所述第一汽缸(21)作功要求的主蒸汽；和/或

第二工质加热装置，所述第二工质加热装置的加热介质的入口连接于所述热熔盐通道，所述第二工质加热装置的加热介质的出口连接于所述冷熔盐通道，所述第二工质加热装置的被加热介质的入口连接于所述第一汽缸(21)的排汽口，所述第二工质加热装置的被加热介质的出口连接于所述第二汽缸(22)的进汽口，用于将所述第一汽缸(21)排出的冷再热蒸汽加热为满足所述第二汽缸(22)作功要求的再热蒸汽。

9.根据权利要求8所述的储能发电系统，其特征在于，所述第一工质加热装置包括串联设置的多个液态工质加热器，所述熔盐依次流经所述多个液态工质加热器以加热所述作功工质提供系统提供的液态工质，所述作功工质提供系统提供的液态工质按照所述熔盐的温度从低到高的顺序依次流经所述多个液态工质加热器。

10.根据权利要求9所述的储能发电系统，其特征在于，同一个所述第二换热部中，所述第二工质加热装置的加热介质的入口与所述多个液态工质加热器中温度最高的一个的加热介质的入口均连接于所述热熔盐通道，所述第二工质加热装置的加热介质的出口与所述多个液态工质加热器中温度最接近的一个的加热介质的入口连接。

11.根据权利要求8所述的储能发电系统，其特征在于，

不同的所述第二换热部的所述第一工质加热装置的被加热介质的通道相互串联，所述作功工质提供系统提供的液态工质依次通过各所述第二换热部的所述第一工质加热装置以形成满足所述第一汽缸(21)作功要求的主蒸汽，所述作功工质提供系统提供的液态工质按照所述熔盐的温度从低到高的顺序依次流经不同的所述第二换热部的所述第一工质加热装置；和/或

不同的所述第二换热部的所述第二工质加热装置的被加热介质的通道相互串联，所述第一汽缸(21)排出的冷再热蒸汽依次通过各所述第二换热部的所述第二工质加热装置以形成满足所述第二汽缸(22)作功要求的再热蒸汽，所述第一汽缸(21)排出的冷再热蒸汽按照所述熔盐的温度从低到高的顺序依次流经不同的所述第二换热部的所述第二工质加热装置。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的储能发电系统，其特征在于，所述多个熔盐循环系统包括：

第一熔盐循环系统，以第一熔盐为换热介质；和

第二熔盐循环系统，以第二熔盐为换热介质；

其中，所述第一熔盐在熔融状态的最高温度低于所述第二熔盐在熔融状态的最高温度。

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