CN218001456U - 火电机组联合熔融盐储热罐供热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，包括：锅炉、高压缸、高温熔融盐储热罐、低温熔融盐储热罐、热网加热器和中压缸，锅炉的主蒸汽出口与高压缸的主蒸汽出口连通，高温熔融盐储热罐的主蒸汽旁路蒸汽入口与锅炉的主蒸汽出口连通，低温熔融盐储热罐的第三蒸汽入口与高温熔融盐储热罐的第二蒸汽出口连通，低温熔融盐储热罐的采暖蒸汽出口与热网加热器的第四蒸汽入口连通。采用主蒸汽与再热蒸汽对高、低温熔融盐储热罐蓄热，可将不同品位蒸汽分温度等级存储，并对再热旁路的高品位蒸汽进行梯级利用，实现承担工业蒸汽与采暖两项热负荷的机组热电解耦，提高了机组供热经济性与灵活性，且提高了能量利用效率。

Description

火电机组联合熔融盐储热罐供热系统

技术领域

本实用新型属于热电联产技术领域，尤其涉及一种火电机组联合熔融盐储热罐供热系统。

背景技术

随着我国产业结构转型与能源结构调整的深入，新能源机组装机容量逐年升高，电网调峰压力不断增大。我国要在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，“十四五”规划明确要求构建清洁低碳、安全高效的能源体系，同时国家发改委与能源局共同下发的《关于开展全国煤电机组改造升级的通知》均指明要求火电机组要在保障电力稳定供应、满足电力需求的前提下积极实施“三改联动”。在此背景下，积极开发新型热储能技术在火电机组中的应用方法可以在满足热电负荷供应的前提下提高调峰供热机组灵活性、降低系统能耗，对于同时承担工业蒸汽与采暖热负荷的热电联产机组，由于工业蒸汽参数高、热量大，其调峰难度较常规供热机组更大，急需灵活性调峰技术手段解决目前困境。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

熔融盐相变储热材料具有潜热大、储能密度高、热稳定性好、成本低等优点，广泛应用于储热设备中，尤其是熔融盐可以储存高品位热能，可作为制取工业蒸汽的热源使用，因此如何将熔融盐储热设备与热电机组高效联合应用是目前亟待解决的首要问题。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，本发明按热源品位将熔融盐储热罐分为高低温两级应用至供热机组中，实现高品位蒸汽的热量梯级利用，能量利用率高，可在同时满足工业蒸汽与采暖热负荷需求的前提下降低机组出力，提高调峰供热灵活性，实现热电解耦，降低系统能耗。

根据本实用新型实施例的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，包括：锅炉，所述锅炉具有主蒸汽出口、再热蒸汽出口和循环水入口；高压缸，所述高压缸具有主蒸汽入口和高压缸排汽出口，所述主蒸汽入口与所述主蒸汽出口连通，高温熔融盐储热罐，所述高温熔融盐储热罐具有主蒸汽旁路蒸汽入口、再热旁路蒸汽入口、第一蒸汽出口、第二蒸汽出口和工业蒸汽供汽出口，所述主蒸汽旁路蒸汽入口与所述主蒸汽出口连通，所述再热旁路蒸汽入口与所述再热蒸汽出口连通，低温熔融盐储热罐，所述低温熔融盐储热罐具有第三蒸汽入口和采暖蒸汽出口，所述第三蒸汽入口与所述第二蒸汽出口连通，热网加热器，所述热网加热器具有第四蒸汽入口，所述采暖蒸汽出口与所述第四蒸汽入口连通，和中压缸，所述中压缸具有中压缸蒸汽入口和中压缸排汽出口，所述中压缸蒸汽入口与所述再热蒸汽出口连通，所述中压缸排汽出口与所述第四蒸汽入口连通。

根据本实用新型实施例提供的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，采用主蒸汽与再热蒸汽对高、低温熔融盐储热罐蓄热，可将不同品位蒸汽分温度等级存储，并对再热旁路的高品位蒸汽进行梯级利用，实现承担工业蒸汽与采暖两项热负荷的机组热电解耦，提高了机组供热经济性与灵活性，且提高了能量利用效率，同时熔融盐储能密度高、成本低，采用较小体积、较低成本的储热罐就可以满足供热需求，设备占地面积更小。

在一些实施例中，所述锅炉具有再热器入口，所述再热器入口与所述高压缸排汽出口和所述第一蒸汽出口中的每一者连通。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统进一步包括低压缸，所述低压缸具有低压缸蒸汽入口和低压缸排汽出口，所述中压缸排汽出口与所述低压缸蒸汽入口连通。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统进一步包括除氧器，所述除氧器具有第一入水口、第二入水口、第三入水口和第四出水口，

在一些实施例中，所述高温熔融盐储热罐具有第一取水口，所述低温熔融盐储热罐具有第一出水口和第二取水口，所述第一入水口与所述第一出水口连通，所述第四出水口与所述第一取水口和所述第二取水口中的每一者连通。

在一些实施例中，所述热网加热器具有第二出水口、热网供水出口和热网回水入口，所述第二出水口与所述第二入水口连通。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统进一步包括吸收式热泵，所述吸收式热泵具有第五蒸汽入口、第三出水口、热网回水入口和热网回水出口，所述中压缸排汽出口与所述吸收式热泵的所述第五蒸汽入口连通，所述吸收式热泵的所述第三出水口与所述除氧器的所述第二入水口连通，所述吸收式热泵的所述热网回水出口与所述热网加热器的所述热网回水入口连通。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统进一步包括热网循环水泵，所述热网循环水泵具有第一水泵进水口和第一水泵出水口，所述第一水泵出水口与所述吸收式热泵的热网回水入口连通。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统进一步包括凝汽器，所述凝汽器具有第六蒸汽入口、第五出水口、低温水入口和热水出口，所述吸收式热泵具有热水入口和低温水出口，所述热水出口与所述吸收式热泵的所述热水入口连通，所述低温水入口与所述吸收式热泵的所述低温水出口连通。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统进一步包括循环水泵，所述循环水泵具有第二水泵进水口和第二水泵出水口，所述凝汽器的低温水入口与所述第二水泵出水口连通，所述第二水泵进水口与所述吸收式热泵的低温水出口连通。

在一些实施例中，所述主蒸汽旁路蒸汽入口与所述主蒸汽出口之间通过管路连通，所述管路上设有第一电动调节阀以便调节进入所述高温熔融盐储热罐的蓄热蒸汽流量。

在一些实施例中，所述再热旁路蒸汽入口与再热蒸汽出口之间通过第二管路连通，所述第二管路上设有第二电动调节阀以便调节进入所述高温熔融盐储热罐的蓄热蒸汽流量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统的结构示意图。

附图标记：

火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100；

锅炉1；主蒸汽出口101；再热蒸汽出口102；再热器入口103；循环水入口104；

高压缸2；主蒸汽管道入口201；高压缸排汽出口202；

中压缸3；中压缸蒸汽入口301；中压缸排汽出口302；

循环水泵4；

低压缸5；低压缸蒸汽入口501；低压缸排汽出口502；

凝汽器6；第六蒸汽入口601；热水出口602；低温水入口603；第五出水口604；

凝结水泵7；低压加热器组8；

除氧器9；第一入水口901；第三入水口902；第二入水口903；第四出水口904；

给水泵10；高压加热器组11；第二电动调节阀12；第一电动调节阀13；

高温熔融盐储热罐14；主蒸汽旁路蒸汽入口1401；再热旁路蒸汽入口1402；第一蒸汽出口1403；第二蒸汽出口1404；第一取水口1405；工业蒸汽供汽出口1406；

热网循环水泵15；第一水泵进水口1501；第一水泵出水口1502；

第五电动调节阀16；

低温熔融盐储热罐17；第三蒸汽入口1701；第一出水口1702；第二取水口1703；采暖蒸汽出口1704；

第四电动调节阀18；第三电动调节阀19；第六电动调节阀20；吸收式热泵21；

热网加热器23；第四蒸汽入口2301；第二出水口2302；热网回水入口2303；热网供水出口2304；

第一管路221；输出总管2211；第一支管2212；第二支管2213；

第二管路222；输出总管2221；第一支管2222；第二支管2223；

第三管路223；输出总管2231；第一支管2232；第二支管2233；

第四管路224；

第五管路225；总管2253；第一支管2251；第二支管2252；第三支管2255；第四支管2254。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据附图1描述本实用新型实施例的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100。根据本实用新型实施例的火电机组联合熔融盐储热罐调峰供热系统100包括锅炉1、高压缸2、高温熔融盐储热罐14、低温熔融盐储热罐17、热网加热器23和中压缸3。

锅炉1具有主蒸汽出口101、再热蒸汽出口102、再热器入口103和循环水入口104，高压缸2具有主蒸汽入口201和高压缸排汽出口202，主蒸汽入口201与主蒸汽出口101连通，以便将锅炉1和高压缸2连通，从而使锅炉1的高温高压的蒸汽进入到高压缸2进行做功，即带动发电机发电。

高温熔融盐储热罐14具有主蒸汽旁路蒸汽入口1401、再热旁路蒸汽入口1402、第一蒸汽出口1403、第二蒸汽出口1404和工业蒸汽供汽出口1406，主蒸汽旁路蒸汽入口1401与主蒸汽出口101连通，以便将锅炉1与高温熔融盐储热罐14连通，部分主蒸汽可以从锅炉1进入高温熔融盐储热罐14中对其中的熔融盐进行加热蓄热，加热熔融盐后的主蒸汽从第一蒸汽出口1403排出。因为主蒸汽管道中的主蒸汽有时候会超温超压，通常会利用主蒸汽旁路管道接出来部分主蒸汽从而对主蒸汽管道中的主蒸汽进行减温减压，本申请利用该主蒸汽旁路管道接出来的主蒸汽进入高温熔融盐储热罐14并对其中的熔融盐进行加热蓄热。

再热器入口103与高压缸排汽出口202和第一蒸汽出口1403中的每一者连通。主蒸汽在高压缸2做功以后，会变成低参数的蒸汽，为了提高后面中压缸和低压缸的做功能力，需要将这部分高压缸排汽回到锅炉1的再热器进行二次加热，加热成为高温高压的蒸汽，再进入中压缸3做功。而进入高温熔融盐储热罐14中加热熔融盐后的主蒸汽，也变成了同样低参数的蒸汽，所以加热熔融盐后的该旁路主蒸汽，与该高压缸排汽均进入锅炉再热器进行加热。

再热旁路蒸汽入口1402与再热蒸汽出口102连通，部分再热蒸汽从锅炉1进入高温熔融盐储热罐14中对其中的熔融盐进行加热蓄热，加热熔融盐后的蒸汽从第二蒸汽出口1404排出。在高温熔融盐储热罐14中制取工业蒸汽从工业蒸汽供汽出口1406排出。

因为再热蒸汽管道中的再热蒸汽也会超温超压，所以需要利用再热旁路管道对再热蒸汽进行减温减压，利用该再热旁路管道抽出来蒸汽进入高温熔融盐储热罐17并对其中的熔融盐进行加热蓄热。

低温熔融盐储热罐17具有第三蒸汽入口1701和采暖蒸汽出口1704，第三蒸汽入口1701与第二蒸汽出口1404连通，高温熔融盐储热罐14中的蒸汽从第二蒸汽出口1404出来，通过第三蒸汽入口1701进入到低温熔融盐储热罐17中并对其中的熔融盐进行加热。

热网加热器23具有第四蒸汽入口2301，采暖蒸汽出口1704与第四蒸汽入口2301连通，以便将低温熔融盐储热罐17和热网加热器23连通，在低温熔融盐储热罐17中制取的采暖蒸汽进入到热网加热器23中对热网回水进行加热。

中压缸3具有中压缸蒸汽入口301和中压缸排汽出口302，中压缸蒸汽入口301与再热蒸汽出口102连通，以便将锅炉1和中压缸3连通，锅炉1中的再热蒸汽进入中压缸3中进行做功，带动发电机发电，做完功后的蒸汽从中压缸排汽出口302排出。

中压缸排汽出口302与第四蒸汽入口2301连通，以便将中压缸3和热网加热器23连通，从中压缸3出来的蒸汽进入热网加热器23中对热网回水进行加热。

如图1所示，当火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100运行时，分为蓄热模式和调峰供热模式，具体如下：

蓄热模式：在火电机组非调峰时段，主蒸汽从锅炉1的主蒸汽出口101出来，通过主蒸汽入口201进入高压缸2进行做功，带动发电机发电。主蒸汽旁路蒸汽从锅炉1的主蒸汽出口101出来，通过主蒸汽旁路蒸汽入口1401进入高温熔融盐储热罐14中，对高温熔融盐储热罐14中的熔融盐进行加热蓄热，加热过熔融盐后的主蒸汽从第一蒸汽出口1403排出。

再热蒸汽从锅炉1的再热蒸汽出口102出来，通过中压缸蒸汽入口301进入中压缸3进行做功，带动发电机发电，中压缸排汽从中压缸排汽出口302出来。从中压缸排汽出口302出来的蒸汽通过第四蒸汽入口2301进入热网加热器23中对热网回水进行二级加热。

再热旁路蒸汽从锅炉1的再热蒸汽出口102出来，通过再热旁路蒸汽入口1402进入高温熔融盐储热罐14中对其中的熔融盐进行加热蓄热，加热过熔融盐后的再热蒸汽从第二蒸汽出口1404排出。

从第二蒸汽出口1404出来的蒸汽，通过第三蒸汽入口1701进入低温熔融盐储热罐17中对低温熔融盐储热罐17中的熔融盐进行加热。

调峰供热模式：在火电机组调峰或需要顶发电负荷(提高发电功率)时段，在高温熔融盐储热罐14中利用熔融盐的蓄热量制取工业蒸汽从工业蒸汽供汽出口1406排出，满足该时段工业蒸汽热负荷需求。

利用低温熔融盐储热罐17的熔融盐蓄热量制取采暖蒸汽，从采暖蒸汽出口1704出来，通过第四蒸汽入口2301进入热网加热器23中对热网回水进行加热。从中压缸排汽出口302出来的蒸汽，也通过第四蒸汽入口2301进入热网加热器23中对热网回水进行加热。此时机组本体承担较少热负荷或不承担热负荷，可进行深度调峰，实现调峰供热。

根据本实用新型实施例提供的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100按照机组承担热负荷的温度等级将熔融盐储热罐分为高低两级，使蓄热量可分别制取工业蒸汽与采暖蒸汽，可同时满足工业与采暖两种不同热负荷需求，降低机组出力，实现热电解耦，为新能源提供上网空间。

并且，本实用新型实施例将高品位旁路蒸汽梯级利用，利用其依次加热温度对口的熔融盐，以便供应不同需求热负荷，实现了能量梯级利用，提高能源利用率。

如图1所示，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100包括锅炉1、高压缸2、高温熔融盐储热罐14、低温熔融盐储热罐17、热网加热器23和中压缸3。锅炉1具有主蒸汽出口101、再热蒸汽出口102和循环水入口104，高压缸2具有主蒸汽入口201和高压缸排汽出口202，主蒸汽入口201与主蒸汽出口101连通。高温熔融盐储热罐14具有主蒸汽旁路蒸汽入口1401、再热旁路蒸汽入口1402、第一蒸汽出口1403、第二蒸汽出口1404和工业蒸汽供汽出口1406，主蒸汽旁路蒸汽入口1401与主蒸汽出口101连通。

在一些实施例中，锅炉1具有再热器入口103，再热器入口103与高压缸排汽出口202和第一蒸汽出口1403中的每一者连通。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100进一步包括低压缸5，低压缸5具有低压缸蒸汽入口501和低压缸排汽出口502，中压缸排汽出口302与低压缸蒸汽入口501连通，以便将中压缸3和低压缸5连通，在锅炉再热器中加热后的蒸汽从再热蒸汽出口102出来，通过中压缸蒸汽入口301进入中压缸3中进行做功，做完功后的蒸汽从中压缸排汽出口302排出，通过低压缸蒸汽入口501进入低压缸5做功，做完功后的蒸汽从低压缸排汽出口502排出。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100进一步包括汽水系统，所述汽水系统包括依次相连的锅炉1、高压缸2、中压缸3、低压缸5、凝汽器6、凝结水泵7、低压加热器组8、除氧器9、给水泵10和高压加热器组11。

汽水系统流程：水在锅炉1中被加热成蒸汽，通过主蒸汽出口101从锅炉1中出来，进入主蒸汽管道，通过主蒸汽入口201进入汽轮机的高压缸2做功，做过一段功的蒸汽从高压缸2的高压缸排汽出口202全部抽出，通过再热器入口103送到锅炉再热器中加热后从再热蒸汽出口102出来，通过中压缸蒸汽入口301再引入汽轮机的中压缸3继续做功，从中压缸3的中压缸排汽出口302送出的蒸汽，通过低压缸蒸汽入口501再送入低压缸5继续做功。在蒸汽不断做功过程中，蒸汽的温度和压力不断降低，最后从低压缸排汽出口502出来，通过第六蒸汽入口601进入凝汽器6并被冷却水冷却，凝结成水，凝结水集中在凝汽器6下部，从第五出水口604由凝结水泵7打至低压加热器组8加热，再经过除氧器9除氧，给水泵10将预加热除氧后的水送至高压加热器组11，经过加热后的热水从循环水入口104打入锅炉1，把水加热成过热的蒸汽，送至汽轮机做功，这样周而复始。

在一些实施例中，除氧器9具有第一入水口901、第二入水口903、第三入水口902和第四出水口904，高温熔融盐储热罐14具有第一取水口1405，低温熔融盐储热罐17具有第一出水口1702和第二取水口1703，第一入水口901与第一出水口1702连通，以便将除氧器9和低温熔融盐储热罐17连通，低温熔融盐储热罐17在蓄热过程中的蒸汽凝结水即疏水从第一出水口1702出来，通过第一入水口901进入除氧器9中。

第四出水口904与第一取水口1405和所述第二取水口1703中的每一者连通。以便将除氧器9与高温熔融盐储热罐14和低温熔融盐储热罐17中的每一者连通，在调峰供热模式中，利用高温熔融盐放热时候的热量加热除氧器出口给水将其加热成工业蒸汽供汽。即除氧器9中的水从第四出水口904出来后，通过第一取水口1405进入到高温熔融盐储热罐14中被加热成工业蒸汽，从工业蒸汽供汽出口1406排出，满足该时段工业蒸汽热负荷需求。

在调峰供热模式中，利用低温熔融盐储存的热量加热除氧器出口给水制取采暖蒸汽进入到热网加热器23中。即除氧器9中的水从第四出水口904出来后，通过第二取水口1703进入低温熔融盐储热罐17中被加热成采暖蒸汽，从采暖蒸汽出口1704出来后，再通过第四蒸汽入口2301进入热网加热器23中对热网回水进行加热。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100进一步包括吸收式热泵21和热网循环水泵15。凝汽器6具有第六蒸汽入口601、第五出水口604、低温水入口603和热水出口602，吸收式热泵21具有第五蒸汽入口、第三出水口、热网回水入口、热网回水出口、热水入口和低温水出口，热网循环水泵15具有第一水泵进水口1501和第一水泵出水口1502，第一水泵出水口1502与吸收式热泵21的热网回水入口连通。热网回水通过第一水泵进水口1501进入热网循环水泵15，并通过第一水泵出水口1502出来后进入吸收式热泵21中进行一级加热。

中压缸排汽出口302与吸收式热泵21的第五蒸汽入口连通，中压缸3中做完功后的蒸汽从中压缸排汽出口302排出，通过第五蒸汽入口进入吸收式热泵21，作为吸收式热泵21的驱动汽源。

调峰供热模式中，低温熔融盐储热罐17中制取的采暖蒸汽，从采暖蒸汽出口1704出来后，通过第五蒸汽入口进入吸收式热泵21，作为吸收式热泵21的驱动汽源。

热水出口602与吸收式热泵21的热水入口连通，低温水入口603与吸收式热泵21的低温水出口连通。吸收式热泵21中的低温水从低温水出口出来，通过低温水入口603进入凝汽器6中被加热，加热后的水从热水出口602出来，通过热水入口进入吸收式热泵21中，在吸收式热泵21中对热网回水进行一级加热。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100进一步包括循环水泵4，循环水泵4具有第二水泵进水口和第二水泵出水口，凝汽器6的低温水入口603与第二水泵出水口连通，第二水泵进水口与吸收式热泵21的低温水出口连通。以便使吸收式热泵中21的低温水从低温水出口出来后，通过第二水泵进水口进入循环水泵4，并从第二水泵出水口出来后，通过低温水入口603进入凝汽器6中。

热网加热器23具有第二出水口2302、热网供水出口2304和热网回水入口2303，吸收式热泵21的热网回水出口与热网加热器23的热网回水入口2303连通。以便将吸收式热泵21和热网加热器23连通，在吸收式热泵21中经过一级加热后的热网回水从热网回水出口出来，通过热网回水入口2303进入到热网加热器23中进行二级加热。

热网加热器23的第二出水口2302与第二入水口903连通。以便将热网加热器23与除氧器9连通，热网加热器23中产生的水从第二出水口2302出来后，通过第二入水后903进入除氧器9中除氧。

吸收式热泵21的第三出水口与除氧器9的第二入水口903连通，吸收式热泵21中产生的水从第三出水口排出，通过第二入水口903进入除氧器9中除氧。

在一些实施例中，火电机组联合熔融盐储热罐供热系统100包括第一管路221、第二管路222、第三管路223、第四管路224和第五管路225。

第一管路221的输入端与主蒸汽出口101连通，用于向外输送主蒸汽，第一管路221的第一输出端与主蒸汽旁路蒸汽入口1401连通，第一管路221的第二输出端与主蒸汽入口201连通。

如图1所示，第一管路221包括一个与主蒸汽出口101连通的输出总管2211、第一支管2212和第二支管2213。第一支管2212、第二支管2213与输出总管2211相连。第一支管2212与主蒸汽旁路蒸汽入口1401连通，用于向高温熔融盐储热罐14中输送主蒸汽旁路蒸汽，第二支管2213与主蒸汽入口201连通，用于向高压缸2中输送主蒸汽。其中第一支管2212上连接有第一电动调节阀13，用于调节蒸汽流量。

也就是说，主蒸汽旁路蒸汽入口1401与主蒸汽出口101之间通过第一管路221连通，第一管路221上设有第一电动调节阀13以便调节进入所述高温熔融盐储热罐14的蓄热蒸汽流量。

第二管路222的输入端与再热蒸汽出口102连通，用于向外输送再热蒸汽，第二管路222的第一输出端与再热旁路蒸汽入口1402连通，用于向高温熔融盐储热罐14中输送再热旁路蒸汽，第二管路222的第二输出端与中压缸蒸汽入口301连通，用于向中压缸3中输送再热蒸汽。

第二管路222包括一个与再热蒸汽出口102连通的输出总管2221、第一支管2222和第二支管2223。第一支管2222、第二支管2223与输出总管2221相连。第一支管2222与再热旁路蒸汽入口1402连通，用于向高温熔融盐储热罐14中输送再热旁路蒸汽，第二支管2223与中压缸蒸汽入口301连通，用于向高压缸2中输送再热蒸汽。其中第一支管2222上连接有第二电动调节阀12，用于调节蒸汽流量。

也就是说，再热旁路蒸汽入口1402与再热蒸汽出口102之间通过第二管路222连通，第二管路222上设有第二电动调节阀12以便调节进入所述高温熔融盐储热罐14的蓄热蒸汽流量。

第三管路223的输入端与除氧器9的第四出水口904连通，用于向外输送水，第三管路223的第一输出端与高温熔融盐储热罐14的第一取水口1405连通，在调峰供热模式中用于向高温熔融盐储热罐14中输送水用于制取工作蒸汽，第三管路223的第二输出端与低温熔融盐储热罐17的第二取水口1703连通，在调峰供热模式中用于向低温熔融盐储热罐17中输送水用于制取采暖蒸汽。

第三管路223包括一个与第四出水口904连通的输出总管2231、第一支管2232和第二支管2233。第一支管2232、第二支管2233与输出总管2231相连。第一支管2232与第一取水口1405连通，用于向高温熔融盐储热罐14中输送水用于制取工业蒸汽，第二支管2233与第二取水口1703连通，用于向低温熔融盐储热罐17中输送水用于制取采暖蒸汽。其中第一支管2232上连接有第三电动调节阀19，用于调节进入高温熔融盐储热罐14中的水流量。第二支管2233上连接有第四电动调节阀18，用于调节进入低温熔融盐储热罐17中的水流量。

第四管路224的输入端与热网加热器23的第二出水口2302连通，用于向外输出疏水，第四管路224的输出端与除氧器9的第二入水口903连通，用于向除氧器9中输送疏水进行除氧。

第四管路224上连接有第五电动调节阀16，用于调节进入除氧器9中的疏水流量。

第五管路225的第一输入端与中压缸排汽出口302连通，用于向外输送蒸汽，第五管路225的第二输入端与高温熔融盐储热罐17的采暖蒸汽出口1704连通，用于向外输送采暖蒸汽，第五管路的第一输出端与热网加热器23的第四蒸汽入口2301连通，用于向热网加热器23中输入热量用于对热网回水进行二级加热，第五管路225的第二输出端与吸收式热泵21的第五蒸汽入口连通，向吸收式热泵21中输入热量用于驱动吸收式热泵21。

第五管路225包括与中压缸排汽出口302连通的第一支管2251、与采暖蒸汽出口1704连通的第二支管2252、总管2253、与第四蒸汽入口2301连通的第三支管2255和与第五蒸汽入口连通的第四支管2254。总管2253与第一支管2251、第二支管2252、第三支管2255和第四支管2254中的每一者连通。

其中第四支管2254上连接有第六电动调节阀20，用于调节进入吸收式热泵21中的蒸汽流量。

下面根据图1详细描述本实用新型实施例火电机组联合熔融盐储热罐调峰供热系统100运行时的蓄热模式和调峰供热模式，具体如下：

蓄热模式：主蒸汽从锅炉1的主蒸汽出口101出来，通过主蒸汽入口201进入高压缸2进行做功，带动发电机发电，高压缸排汽从高压缸排汽出口202排出。主蒸汽旁路蒸汽从锅炉1的主蒸汽出口101出来，通过主蒸汽旁路蒸汽入口1401进入高温熔融盐储热罐14中，对高温熔融盐储热罐14中的熔融盐进行加热蓄热，可用第一电动调节阀13调节蓄热蒸汽流量，加热过熔融盐后的主蒸汽从第一蒸汽出口1403排出，从第一蒸汽出口1403排出的蒸汽与从高压缸排汽出口202出来的高压缸排汽均从再热器入口103进入锅炉1中的再热器中进行再热。

再热蒸汽从锅炉1的再热蒸汽出口102出来，通过中压缸蒸汽入口301进入中压缸3进行做功，带动发电机发电，中压缸排汽从中压缸排汽出口302出来。从中压缸排汽出口302出来的蒸汽进入第五管路的第一支管2251中，然后进入第五管路总管2253后，分成两路，一路进入第三支管2255并通过第四蒸汽入口2301进入热网加热器23中对热网回水进行加热，另一路进入第四支管2254后输送到吸收式热泵21作为吸收式热泵21的驱动汽源。

吸收式热泵21驱动后利用从凝汽器6中进来的热水的热量对进入吸收式热泵21中的热网回水进行一级加热。被一级加热的热网回水通过热网回水入口2303进入热网加热器23中被二级加热至要求供水温度后供给热用户，实现对外供热与熔融盐储热同步进行。

再热旁路蒸汽从锅炉1的再热蒸汽出口102出来，通过再热旁路蒸汽入口1402进入高温熔融盐储热罐14中对其中的熔融盐进行加热蓄热，可用第二电动调节阀12调节蓄热蒸汽流量。

从第二蒸汽出口1404出来的蒸汽，通过第三蒸汽入口1701进入低温熔融盐储热罐17中对低温熔融盐储热罐17中的熔融盐进行加热。

调峰供热模式：在机组调峰或需要顶发电负荷(提高发电功率)时段，利用高温熔融盐储热罐14的熔融盐蓄热量从除氧器9取水制取工业蒸汽从工业蒸汽供汽出口1406排出，满足该时段工业蒸汽热负荷需求；该从除氧器9中的水从第四出水口904出来进入第三管路223的总管2231，然后进入第一支管2232，通过第一取水口1405进入高温熔融盐储热罐14中被制取成工业蒸汽排出，用于满足该时段工业蒸汽热负荷需求。

在低温熔融盐储热罐17中利用熔融盐的蓄热量对从除氧器9出来的水加热制取采暖蒸汽，即除氧器9中的水从第四出水口904出来进入第三管路223的总管2231，然后进入第二支管2233，从第二取水口1703进入低温熔融盐储热罐17中被制取成采暖蒸汽排出。

该采暖蒸汽从采暖蒸汽出口1704出来进入第五管路225的第二支管2252，与从中压缸排汽出口302出来的进入第五管路225的第一支管2251的中压缸排汽混合，二者混合进入第五管路总管2253后，又分成两路，一路进入第三支管2255并通过第四蒸汽入口2301进入热网加热器23中对热网回水进行二级加热，另一路进入第四支管2254后输送到吸收式热泵21作为吸收式热泵21的驱动汽源。此时机组本体承担较少热负荷或不承担热负荷，可进行深度调峰，实现调峰供热。

调峰模式的吸收式热泵和热网加热器的汽源来自低温熔融盐储热罐和中压缸排汽，这样可以降低汽轮机的抽汽量，降低机组发电量；蓄热模式的吸收式热泵和热网加热器的汽源来自中压缸排汽，此时利用再热蒸汽依次加热高、低温熔融盐储热罐实现蓄热。

根据本实用新型实施例火电机组联合熔融盐储热罐调峰供热系统100具有以下优点：

(1)本发明按照机组承担热负荷的温度等级将熔融盐储热罐分为高低两级，使蓄热量可分别制取工业蒸汽与采暖蒸汽，可同时满足工业与采暖两种不同热负荷需求，降低机组出力，实现热电解耦，为新能源提供上网空间。

(2)本发明将高品位旁路蒸汽梯级利用，利用其依次加热温度对口的熔融盐，以便供应不同需求热负荷，实现了能量梯级利用，提高能源利用率。

(3)本发明在非调峰时段利用中压缸排排汽做吸收式热泵驱动汽源，调峰时段利用低温熔盐储热罐蓄热量和中压缸排汽作为吸收式热泵驱动汽源，两种模式均可利用吸收式热泵回收汽轮机乏汽余热，能量利用效率高。

(4)本发明使用的熔融盐储热罐储能密度高、成本低、热效率高，设备占地面积小、调峰供热系统造价低、运行节能高效。

(5)本发明在满足用户工业及采暖两种不同热负荷需求的前提下符合“三改联动”要求，进一步提高热电联产机组调峰供热灵活性，符合“碳达峰、碳中和”政策要求，提高机组运行经济性、节能性及环保性多重指标。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，包括：

锅炉(1)，所述锅炉(1)具有主蒸汽出口(101)、再热蒸汽出口(102)、再热器入口(103)和循环水入口(104)；

高压缸(2)，所述高压缸(2)具有主蒸汽入口(201)和高压缸排汽出口(202)，所述主蒸汽入口(201)与所述主蒸汽出口(101)连通，

高温熔融盐储热罐(14)，所述高温熔融盐储热罐(14)具有主蒸汽旁路蒸汽入口(1401)、再热旁路蒸汽入口(1402)、第一蒸汽出口(1403)、第二蒸汽出口(1404)和工业蒸汽供汽出口(1406)，所述主蒸汽旁路蒸汽入口(1401)与所述主蒸汽出口(101)连通，所述再热旁路蒸汽入口(1402)与所述再热蒸汽出口(102)连通，所述再热器入口(103)与所述高压缸排汽出口(202)和所述第一蒸汽出口(1403)中的每一者连通，

低温熔融盐储热罐(17)，所述低温熔融盐储热罐(17)具有第三蒸汽入口(1701)和采暖蒸汽出口(1704)，所述第三蒸汽入口(1701)与所述第二蒸汽出口(1404)连通，

热网加热器(23)，所述热网加热器(23)具有第四蒸汽入口(2301)，所述采暖蒸汽出口(1704)与所述第四蒸汽入口(2301)连通，和

中压缸(3)，所述中压缸(3)具有中压缸蒸汽入口(301)和中压缸排汽出口(302)，所述中压缸蒸汽入口(301)与所述再热蒸汽出口(102)连通，所述中压缸排汽出口(302)与所述第四蒸汽入口(2301)连通。

2.根据权利要求1所述的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，进一步包括低压缸(5)，所述低压缸具有低压缸蒸汽入口(501)和低压缸排汽出口(502)，所述中压缸排汽出口(302)与所述低压缸蒸汽入口(501)连通。

3.根据权利要求1所述的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，进一步包括除氧器(9)，所述除氧器(9)具有第一入水口(901)、第二入水口(903)、第三入水口(902)和第四出水口(904)，

所述高温熔融盐储热罐(14)具有第一取水口(1405)，

所述低温熔融盐储热罐(17)具有第一出水口(1702)和第二取水口(1703)，

所述第一入水口(901)与所述第一出水口(1702)连通，所述第四出水口(904)与所述第一取水口(1405)和所述第二取水口(1703)中的每一者连通。

4.据权利要求3所述的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，所述热网加热器(23)具有第二出水口(2302)、热网供水出口(2304)和热网回水入口(2303)，所述第二出水口(2302)与所述第二入水口(903)连通。

5.据权利要求4所述的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，进一步包括吸收式热泵(21)，所述吸收式热泵(21)具有第五蒸汽入口、第三出水口、热网回水入口和热网回水出口，

所述中压缸排汽出口(302)与所述吸收式热泵(21)的所述第五蒸汽入口连通，所述吸收式热泵(21)的所述第三出水口与所述除氧器(9)的所述第二入水口(903)连通，所述吸收式热泵(21)的所述热网回水出口与所述热网加热器(23)的所述热网回水入口(2303)连通。

6.据权利要求5所述的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，进一步包括热网循环水泵(15)，所述热网循环水泵(15)具有第一水泵进水口(1501)和第一水泵出水口(1502)，所述第一水泵出水口(1502)与所述吸收式热泵(21)的热网回水入口连通。

7.根据权利要求5所述的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，进一步包括凝汽器(6)，所述凝汽器(6)具有第六蒸汽入口(601)、第五出水口(604)、低温水入口(603)和热水出口(602)，

所述吸收式热泵(21)具有热水入口和低温水出口，

所述热水出口(602)与所述吸收式热泵(21)的所述热水入口连通，所述低温水入口(603)与所述吸收式热泵(21)的所述低温水出口连通。

8.根据权利要求7所述的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，进一步包括循环水泵(4)，所述循环水泵(4)具有第二水泵进水口和第二水泵出水口，所述凝汽器(6)的低温水入口(603)与所述第二水泵出水口连通，所述第二水泵进水口与所述吸收式热泵(21)的低温水出口连通。

9.根据权利要求1所述的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，所述主蒸汽旁路蒸汽入口(1401)与所述主蒸汽出口(101)之间通过第一管路连通，所述第一管路上设有第一电动调节阀(13)以便调节进入所述高温熔融盐储热罐(14)的蓄热蒸汽流量。

10.根据权利要求1所述的火电机组联合熔融盐储热罐供热系统，其特征在于，所述再热旁路蒸汽入口(1402)与再热蒸汽出口(102)之间通过第二管路连通，所述第二管路上设有第二电动调节阀(12)以便调节进入所述高温熔融盐储热罐(14)的蓄热蒸汽流量。

Images