CN220870849U - 基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，所述系统包括启动上水泵、电加热器、启动除氧器、启动给水泵、蒸发器、汽包、过热器、冷熔盐储罐、热熔盐储罐、热熔盐泵、上水再循环阀门、蒸汽再循环阀门、外供蒸汽阀，本实用新型提供基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，采用循环加热方式提高初期水温，减少电加热器功率，解决熔盐与低温水换热端差过大、易凝固的问题，利用熔盐系统储热量大、温度高的特点，制备合格的启动蒸汽，对于已配置熔盐储热系统的火力发电厂，可以替代启动锅炉，减少启动锅炉定期运行所需的燃料和运行维护费用，进而降低电厂的运行成本。

Description

基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统

技术领域

本实用新型涉及熔盐储能技术领域，特别适用于配有熔盐储热的火力发电厂。

背景技术

火力发电厂启动时需要启动蒸汽，用于建立汽轮机轴封系统、提供启动除氧器加热蒸汽和加热锅炉冷风等，没有启动蒸汽时，机组冷态启动时间大幅提高，甚至无法启动。启动蒸汽参数一般为1.3MPa、350℃左右。

常规做法是从相邻机组接引一路蒸汽管道作为启动蒸汽，或额外建设一台小容量的启动锅炉。但是很多电厂地处偏僻，没有相邻机组可以利用。额外建设启动锅炉不仅需要较大的占地和高昂的设备费用，而且其使用频率非常低。此外，它还需要经常性的维护和定期试运行，以避免在下次启动时出现故障，这进一步增加了启动锅炉的运营和维护成本。

近年来，部分火力发电厂正在引入熔盐储热系统。这主要有以下2个方面原因：1.电网对火力发电厂深度调峰的要求；2.提高对外供应工业蒸汽稳定性。部分火力发电厂在建设初期就配置了熔盐储热系统，也有在役电厂正在考虑改造新建该系统。

对于配有熔盐储热系统的火力发电厂来说，熔盐储热系统应配有2座熔盐储罐，分别为冷熔盐储罐和热熔盐储罐，这就具备了制备启动蒸汽的基本条件。但目前应用成熟的熔盐工作温度较高，二元盐的工作温度范围为290℃～566℃，三元盐的的工作温度范围为190℃～425℃，超出上述温度范围，熔盐将存在低温凝固或高温分解的风险。

在机组冷态启动时，一般只有常温液态水，温度在20℃左右，采用熔盐对冷水直接加热，由于端差过大，极易导致局部熔盐温度低于凝固点，即便采用热水再循环也无法彻底避免，系统安全运行存在较大风险。

为克服换热端差大、熔盐存在凝固风险的问题，需要额外配置大容量电加热器对常温液态水进行预热，以达到换热器允许的温差范围。然而，大容量电加热器设备大、造价高，现有的厂用变压器容量不足时需额外配置变压器，进一步提高系统投资。

因此，如何利用熔盐储热系统制备启动蒸汽，以替代启动锅炉成为这类火力发电厂降本增效的有效途径之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决如何利用熔盐储热系统和常温水，克服温差大、熔盐凝固点高的问题，进而为火力发电厂冷态启动时提供安全可靠的启动蒸汽。

为实现上述目的，本实用新型提供基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，所述系统包括启动上水泵、电加热器、启动除氧器、启动给水泵、蒸发器、汽包、过热器、冷熔盐储罐、热熔盐储罐、热熔盐泵、上水再循环阀门、蒸汽再循环阀门、外供蒸汽阀。其中：所述的启动上水泵、电加热器、启动除氧器依次相连，所述的启动除氧器出口一路回到启动上水泵入口且连接管道上设有上水再循环阀门，另一路与蒸发器管侧入口连接且连接管道上设有启动给水泵，所述的蒸发器管侧出口与汽包进口相连，所述的汽包出口与过热器管侧进口相连，所述的过热器管侧出口的其中一路回到启动除氧器顶部且连接管道上设有蒸汽再循环阀门，另一路经过外供蒸汽阀门直接对外供汽，所述的热熔盐储罐、热熔盐泵、过热器的壳体侧壁、蒸发器的壳体侧壁和冷熔盐储罐通过管道依次连接。

本实用新型提供基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，采用循环加热方式提高初期水温，减少电加热器功率。解决熔盐与低温水换热端差过大、易凝固的问题，利用熔盐系统储热量大、温度高的特点，制备合格的启动蒸汽。对于已配置熔盐储热系统的火力发电厂，可以替代启动锅炉，减少启动锅炉定期运行所需的燃料和运行维护费用，进而降低电厂的运行成本。

本实用新型能够达到如下技术效果：

1.充分发挥配有火力发电厂中熔盐储热系统的储热能力，在机组冷态启动时制备合格蒸汽；

2.在役火力发电厂的启动锅炉可以彻底拆除，降低维护和运行成本；

3.新建火力发电厂可以取消建设启动锅炉，节约初始投资和运营费用；

4.通过循环加热方式提高水温，待温度达标后开启蒸汽循环加热，电加热器容量可以大幅降低。

附图说明

图1是本实用新型所提供的基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统的流程示意图。

其中，1-启动上水泵；2-电加热器；3-启动除氧器；4-启动给水泵；5-蒸发器；6-汽包；7-过热器；8-冷熔盐储罐；9-热熔盐储罐；10-热熔盐泵；上水再循环阀门11；蒸汽再循环阀门12；外供蒸汽阀门13。

具体实施方式

实施例：

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1所示，本实用新型公开基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，所述系统包括启动上水泵1、电加热器2、启动除氧器3、启动给水泵4、蒸发器5、汽包6、过热器7、冷熔盐储罐8、热熔盐储罐9、热熔盐泵10。

所述的启动给水泵1、电加热器2、启动除氧器3依次相连，所述的启动除氧器3出口一路回到启动上水泵1入口且连接管道上设有上水再循环阀门11，另一路与蒸发器5管侧入口连接且连接管道上设有启动给水泵4，所述热熔盐储罐9、热熔盐泵10、过热器7的壳体侧壁、蒸发器5的壳体侧壁、冷熔盐储罐8通过管道依次连接。所述的蒸发器5管侧出口与汽包6进口相连，所述的汽包6出口与过热器7管侧进口相连，所述的过热器7管侧出口的其中一路回到启动除氧器3顶部且连接管道上设有蒸汽再循环阀门12，另一路经过外供蒸汽阀门13直接对外供汽。

本实用新型具体工作原理及方式如下：所述启动上水泵1和电加热器2首先运行，将外部供应的常温水升温后送入启动除氧器3，当所述除氧器3达到正常水位后，开启上水再循环阀门11，对利用所述电加热器2对系统内部水循环加热升温；

待所述除氧器3内的水温提升到额定温度后，开启所述启动给水泵4和热熔盐泵10，热熔盐储罐9内的高温熔岩对过热器7进行热量传递，系统内的液态水依次经过所述蒸发器5和汽包6实现汽水分离，蒸汽经过过热器7进一步加热后达到启动蒸汽参数。

来自所述热熔盐储罐9的高温熔盐经过过热器7和蒸发器5换热后冷却至低温熔盐温度，回流至所述冷熔盐储罐8内。

关闭所述电加热器2和上水再循环阀门11，开启所述蒸汽再循环阀门12，对持续启动除氧器3的低温水加热并除氧。

当蒸汽流量超过所述启动除氧器3所需的流量后，开启外供蒸汽阀13，持续对外供应蒸汽。

Claims (1)

1.基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，其特征在于，所述系统包括启动上水泵、电加热器、启动除氧器、启动给水泵、蒸发器、汽包、过热器、冷熔盐储罐、热熔盐储罐、热熔盐泵、上水再循环阀门、蒸汽再循环阀门、外供蒸汽阀，其中：所述的启动上水泵、电加热器、启动除氧器依次相连，所述的启动除氧器出口一路回到启动上水泵入口且连接管道上设有上水再循环阀门，另一路与蒸发器管侧入口连接且连接管道上设有启动给水泵，所述的蒸发器管侧出口与汽包进口相连，所述的汽包出口与过热器管侧进口相连，所述的过热器管侧出口的其中一路回到启动除氧器顶部且连接管道上设有蒸汽再循环阀门，另一路经过外供蒸汽阀门直接对外供汽，所述的热熔盐储罐、热熔盐泵、过热器的壳体侧壁、蒸发器的壳体侧壁和冷熔盐储罐通过管道依次连接。