CN219640227U - 一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其包括槽式太阳能集热系统、热电联产机组、电网、熔盐储热系统及蒸汽热用户，槽式太阳能集热系统通过输热管道与熔盐储热系统及蒸汽热用户连接；热电联产机组的电输出端通过输电线路与电网连接，电网通过输电线路与熔盐储热系统连接，热电联产机组的热输出端通过输热管道与蒸汽热用户及熔盐储热系统连接，熔盐储热系统通过输热管道与蒸汽热用户连接。优点在于：热电联产机组通过熔盐储热系统实现热电解耦，为电网提供调峰空间，提高了电网接纳新能源的能力；实现了热电联产系统中非化石能源的使用，降低了化石能源消费比例和总量，有助于“碳达峰”与“碳中和”目标的达成。
Description
技术领域：
本实用新型涉及供电供蒸汽技术领域，尤其涉及一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统。
背景技术：
我国电力系统以火力发电为主，其中热电联产机组按照“以热定电”的方式运行，调峰能力有限，降低了电力系统整体调峰能力，限制了新能源在电网中的消纳能力，造成风电、光伏发电上网困难，出现大量“弃风”和“弃光”现象。
实用新型内容：
在以上技术背景下，本实用新型的目的在于提供一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统。
本实用新型由如下技术方案实施：一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其包括槽式太阳能集热系统、热电联产机组、电网、熔盐储热系统及蒸汽热用户；
所述槽式太阳能集热系统通过输热管道与所述蒸汽热用户及所述熔盐储热系统连接；
所述热电联产机组的电输出端通过输电线路与所述电网连接，所述电网通过输电线路与所述熔盐储热系统的电加热器连接，所述热电联产机组的热输出端通过输热管道与所述蒸汽热用户及所述熔盐储热系统连接，所述熔盐储热系统通过输热管道与所述蒸汽热用户连接。
优选的，还包括能量管理系统、光功率预测系统及热负荷管理系统；所述能量管理系统与所述热电联产机组连接，所述光功率预测系统与所述槽式太阳能集热系统连接，所述热负荷管理系统与所述蒸汽热用户连接。
优选的，所述槽式太阳能集热系统通过油汽换热器与所述蒸汽热用户连接，所述槽式太阳能集热系统的热油出口通过管道与所述油汽换热器的进油口连通，所述油汽换热器的出油口通过管道与所述槽式太阳能集热系统的冷油进口连通；所述油汽换热器的出汽口通过管道与所述蒸汽热用户的进口连通，所述蒸汽热用户的出口通过管道与所述油汽换热器的进水口连通。
优选的，所述槽式太阳能集热系统通过油盐换热器与所述熔盐储热系统连接，所述槽式太阳能集热系统的热油出口通过设有第一阀门的管道与所述油盐换热器的进油口连通，所述油盐换热器的出油口通过设有第二阀门的管道与所述槽式太阳能集热系统的冷油进口连通；所述熔盐储热系统的冷盐液口通过双向管道与所述油盐换热器的盐液管的一端连通，所述油盐换热器的盐液管的另一端通过双向管道与所述熔盐储热系统的热盐液口连通。
优选的，所述油盐换热器的出油口通过设有第三阀门的管道与所述油汽换热器的进油口连通，所述油汽换热器的出油口通过设有第四阀门的管道与所述油盐换热器的进油口连通。
优选的，所述热电联产机组的蒸汽出口通过管道与所述蒸汽热用户的进口连通，所述蒸汽热用户的出口通过管道与所述热电联产机组的进水口连通。
优选的，所述热电联产机组的热输出端通过汽盐换热器与所述熔盐储热系统连接，所述热电联产机组的蒸汽出口通过设有第五阀门的管道与所述汽盐换热器的进水口连通，所述汽盐换热器的出水口通过设有第六阀门的管道与所述热电联产机组的进水口连通，所述熔盐储热系统的冷盐液口通过设有第七阀门的管道与所述汽盐换热器的盐液进口连通，所述汽盐换热器的盐液出口通过设有第八阀门的管道与所述熔盐储热系统的热盐液口连通。
本实用新型的优点：1、热电联产机组通过熔盐储热系统实现热电解耦，为电网提供调峰空间，提高了电网接纳新能源的能力；2、槽式太阳能集热系统与熔盐储热系统给蒸汽热用户供蒸汽，减少了热电联产机组的供蒸汽量，因此降低了供热期间化石能源的消耗量；3、当电网出现新能源弃电时，可将新能源弃电转化为热能储存在熔盐储热系统中为蒸汽热用户供蒸汽，实现了热电联产系统中非化石能源的使用，降低了化石能源消费比例和总量，有助于“碳达峰”与“碳中和”目标的达成。
附图说明：
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1的系统连接示意图；
图中：1、槽式太阳能集热系统，2、热电联产机组，3、电网，4、熔盐储热系统，5、蒸汽热用户，6、能量管理系统，7、光功率预测系统，8、热负荷管理系统，9、汽盐换热器，10、油汽换热器，11、油盐换热器，12、第一阀门，13、第二阀门，14、第三阀门，15、第四阀门，16、第五阀门，17、第六阀门，18、第七阀门，19、第八阀门。
具体实施方式：
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
如图1所示，一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其包括槽式太阳能集热系统 1、热电联产机组 2、电网 3、熔盐储热系统 4、蒸汽热用户 5、能量管理系统6、光功率预测系统7及热负荷管理系统8。
槽式太阳能集热系统1通过油汽换热器10与蒸汽热用户5连接，槽式太阳能集热系统1的热油出口通过管道与油汽换热器10的进油口连通，油汽换热器10的出油口通过管道与槽式太阳能集热系统1的冷油进口连通；油汽换热器10的出汽口通过管道与蒸汽热用户5的进口连通，蒸汽热用户5的出口通过管道与油汽换热器10的进水口连通。通过槽式太阳能集热系统1为蒸汽热用户5供蒸汽，可替代部分化石能源进行供热，降低了化石能源的消耗。
槽式太阳能集热系统1通过油盐换热器11与熔盐储热系统4连接，槽式太阳能集热系统1的热油出口通过设有第一阀门12的管道与油盐换热器11的进油口连通，油盐换热器11的出油口通过设有第二阀门13的管道与槽式太阳能集热系统的冷油进口连通；熔盐储热系统4的冷盐液口通过双向管道与油盐换热器11的盐液管的一端连通，油盐换热器11的盐液管的另一端通过双向管道与熔盐储热系统4的热盐液口连通。当槽式太阳能集热系统1的供蒸汽功率高于蒸汽热用户5的需求功率时，通过油盐换热器11将多余热量储存于熔盐储热系统4。油盐换热器11的出油口还通过设有第三阀门14的管道与油汽换热器10的进油口连通，油汽换热器10的出油口通过设有第四阀门15的管道与油盐换热器11的进油口连通。
热电联产机组2的电输出端通过输电线路与电网3连接，电网3通过输电线路与熔盐储热系统4的电加热器连接，将新能源弃电转换为热能储存于熔盐储热系统4，由熔盐储热系统4对电网3中的新能源弃电进行消纳。热电联产机组2的蒸汽出口通过管道与蒸汽热用户5的进口连通，蒸汽热用户5的出口通过管道与热电联产机组2的进水口连通。热电联产机组2的热输出端通过汽盐换热器9与熔盐储热系统4连接，热电联产机组2的蒸汽出口通过设有第五阀门16的管道与汽盐换热器9的进水口连通，汽盐换热器9的出水口通过设有第六阀门17的管道与热电联产机组2的进水口连通，熔盐储热系统4的冷盐液口通过设有第七阀门18的管道与汽盐换热器9的盐液进口连通，汽盐换热器9的盐液出口通过设有第八阀门19的管道与熔盐储热系统4的热盐液口连通。通过汽盐换热器9将热电联产机组2的热量储存于熔盐储热系统4，利用熔盐储热系统4实现热电联产机组2的热电解耦运行，当热电联产机组2发电功率较高时，对应供蒸气功率也较高，热电联产机组2通过汽盐换热器9将高出蒸汽热用户5所需的热量储存于熔盐储热系统4。
熔盐储热系统4依次通过油盐换热器11、油汽换热器10与蒸汽热用户5连接，当槽式太阳能集热系统1及热电联产机组2的供蒸气功率低于蒸汽热用户5的需求功率时，不足部分由熔盐储热系统4提供。
能量管理系统6与热电联产机组2连接，光功率预测系统7与槽式太阳能集热系统1连接，热负荷管理系统8与蒸汽热用户5连接。
通过能量管理系统6、光功率预测系统7和热负荷管理系统8调度本系统的运行，系统优先由槽式太阳能集热系统1通过油汽换热器10为蒸汽热用户5供蒸汽，当槽式太阳能集热系统1的供热功率大于蒸汽热用户5所需功率时，打开第一阀门12、第二阀门13，将槽式太阳能集热系统1多余热量通过油盐换热器11储存于熔盐储热系统4中。当热电联产机组2供蒸汽功率高于蒸汽热用户5对热电联产机组2所需要的功率时，打开第五阀门 16、第六阀门17、第七阀门18、第八阀门19，将热电联产机组2生产的多余热量通过汽盐换热器9储存于熔盐储热系统4。若热电联产机组2与槽式太阳能集热系统1联合供蒸汽的功率低于蒸汽热用户5所需功率时，关闭第一阀门12、第二阀门 13、第五阀门 16、第六阀门 17、第七阀门 18、第八阀门19，打开第三阀门14、第四阀门15，将熔盐储热系统4内储存的热量通过油盐换热器11和油汽换热器10转换后，作为补充热量对蒸汽热用户5进行供热。
热电联产机组2和槽式太阳能集热系统1同时对蒸汽热用户5进行供热，通过利用非化石能源为蒸汽热用户5提供蒸汽，有效降低了化石能源的消费比例和总量。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其特征在于，其包括槽式太阳能集热系统、热电联产机组、电网、熔盐储热系统及蒸汽热用户；
所述槽式太阳能集热系统通过输热管道与所述蒸汽热用户及所述熔盐储热系统连接；
所述热电联产机组的电输出端通过输电线路与所述电网连接，所述电网通过输电线路与所述熔盐储热系统的电加热器连接，所述热电联产机组的热输出端通过输热管道与所述蒸汽热用户及所述熔盐储热系统连接，所述熔盐储热系统通过输热管道与所述蒸汽热用户连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其特征在于，还包括能量管理系统、光功率预测系统及热负荷管理系统；所述能量管理系统与所述热电联产机组连接，所述光功率预测系统与所述槽式太阳能集热系统连接，所述热负荷管理系统与所述蒸汽热用户连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其特征在于，所述槽式太阳能集热系统通过油汽换热器与所述蒸汽热用户连接，所述槽式太阳能集热系统的热油出口通过管道与所述油汽换热器的进油口连通，所述油汽换热器的出油口通过管道与所述槽式太阳能集热系统的冷油进口连通；所述油汽换热器的出汽口通过管道与所述蒸汽热用户的进口连通，所述蒸汽热用户的出口通过管道与所述油汽换热器的进水口连通。
4.根据权利要求3所述的一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其特征在于，所述槽式太阳能集热系统通过油盐换热器与所述熔盐储热系统连接，所述槽式太阳能集热系统的热油出口通过设有第一阀门的管道与所述油盐换热器的进油口连通，所述油盐换热器的出油口通过设有第二阀门的管道与所述槽式太阳能集热系统的冷油进口连通；所述熔盐储热系统的冷盐液口通过双向管道与所述油盐换热器的盐液管的一端连通，所述油盐换热器的盐液管的另一端通过双向管道与所述熔盐储热系统的热盐液口连通。
5.根据权利要求4所述的一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其特征在于，所述油盐换热器的出油口通过设有第三阀门的管道与所述油汽换热器的进油口连通，所述油汽换热器的出油口通过设有第四阀门的管道与所述油盐换热器的进油口连通。
6.根据权利要求2所述的一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其特征在于，所述热电联产机组的蒸汽出口通过管道与所述蒸汽热用户的进口连通，所述蒸汽热用户的出口通过管道与所述热电联产机组的进水口连通。
7.根据权利要求2所述的一种基于太阳能热储热的热电解耦供电供蒸汽系统，其特征在于，所述热电联产机组的热输出端通过汽盐换热器与所述熔盐储热系统连接，所述热电联产机组的蒸汽出口通过设有第五阀门的管道与所述汽盐换热器的进水口连通，所述汽盐换热器的出水口通过设有第六阀门的管道与所述热电联产机组的进水口连通，所述熔盐储热系统的冷盐液口通过设有第七阀门的管道与所述汽盐换热器的盐液进口连通，所述汽盐换热器的盐液出口通过设有第八阀门的管道与所述熔盐储热系统的热盐液口连通。
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