一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统及方法与流程

本发明属于熔盐蒸汽换热系统，特别涉及一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统及方法。

背景技术：

1、随着可再生能源发电占比增高，我国能源结构调整不断升级，传统火电机组“以热定电”的工作模式参与大幅度热力调节的难度增大，无法满足灵活性调度的需求。储能作为不受能源时间空间限制的技术，耦合火力发电机组联合运行能满足削峰填谷的负荷调节需求。其中，熔盐储能具有储能容量大、储存周期长、成本低等优点，其与传统火电机组耦合能实现热电解耦并提供工业蒸汽，达到“顶尖峰，压低谷”的效果。

2、熔盐作为一种稳定的中高温储热介质，具有热容高和不可燃的优点，但其凝固点较高。当熔盐储能系统与火电机组耦合时，若与熔盐换热的工质温度较低，熔盐会有凝固的风险，其在换热器中凝固后极难处理，可能导致换热器直接报废。基于此特点，对于使用蒸汽加热熔盐的热电解耦机组，与熔盐换热的蒸汽的潜热很难利用；对于熔盐放热过程，与其换热的水工质的温度须高于盐的凝固点。而火电机组-熔盐系统的蒸汽发生系统给水通常来自机组除氧器，为蒸汽发生系统提供更高温度的给水会增加其运行负荷，使机组除氧器的热力平衡更为复杂，导致机组运行稳定性降低；若直接采用电厂除盐水作为蒸汽发生系统给水，则熔盐存在凝固风险。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统及方法，利用热电解耦火电机组和熔盐系统耦合的共同优势，充分调控不同工况下的热源与水源，综合利用系统能源的同时保证蒸汽发生系统给水不会使熔盐凝固，确保系统能安全高效地运行。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，包括火电机组、用蒸汽加热熔盐的熔盐储热单元、用熔盐加热水和蒸汽的熔盐放热单元、供汽联箱和熔盐系统除氧器，火电机组的主蒸汽出口通过管路与熔盐储热单元连接，熔盐储热单元的蒸汽出口和熔盐放热单元的蒸汽出口均通过管路与供汽联箱连接，熔盐放热单元、火电机组的低压加热器的出口、供汽联箱的出口和凝汽器前补水设备均通过管路与熔盐系统除氧器的进口连接，熔盐系统除氧器的出口通过管路与熔盐放热系统连接。

4、对于熔盐储能系统，抽取火电机组蒸汽进入熔盐储热单元加热熔盐，加热熔盐后的蒸汽与熔盐放热单元出口的蒸汽进入供汽联箱外供。

5、对于蒸汽发生系统，熔盐系统除氧器有多种热源与水源：热源为蒸汽放热单元的高温水工质和来自供汽联箱的余量蒸汽，水源为火电机组给水系统低压加热器出口水和凝汽器前补水。不同工况下，通过调节各管路调节阀，匹配热源与水源的热力参数，保证熔盐系统除氧器出口进入熔盐放热单元的给水温度高于熔盐凝固点。给水与熔盐换热后产生的过热蒸汽进入供汽联箱外供。

6、本发明为熔盐系统单独设置熔盐系统除氧器，削弱了热电解耦时对火电机组原除氧器的影响，能保证系统稳定运行。

7、本发明对熔盐系统除氧器的热源和水源进行灵活调控，保证蒸汽发生系统熔盐不凝固，系统安全运行。

8、本发明充分利用热电解耦火电机组和熔盐系统耦合的共同优势，实现能量的综合利用，提高整个系统的能量利用率。

9、作为本发明的优选方案，所述熔熔盐放热单元与熔盐系统除氧器的进口之间的管路上连接有第一调节阀，火电机组的低压加热器的出口与熔盐系统除氧器的进口之间的管路上连接有第二调节阀，供汽联箱的出口与熔盐系统除氧器的进口之间的管路上连接有第三调节阀，凝汽器前补水设备与熔盐系统除氧器的进口之间的管路上连接有第四调节阀。在不同工况下，通过调节第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀和第四调节阀，匹配热源与水源的热力参数，保证熔盐系统除氧器出口进入熔盐放热单元的给水温度高于熔盐凝固点。

10、作为本发明的优选方案，所述火电机组包括锅炉，熔盐储热单元包括蒸汽熔盐换热器，锅炉的主蒸汽出口通过管路与蒸汽熔盐换热器的蒸汽进口连接，蒸汽熔盐换热器的蒸汽出口分别通过管路连接锅炉的再热进口和供汽联箱，锅炉的再热蒸汽出口通过管路连接有汽机，汽机的蒸汽出口通过管路依次连接有凝结水泵、低压加热器和除氧器，汽机的中段通过管路与除氧器连接，除氧器的出口通过管路与锅炉的主路进口连接。

11、作为本发明的优选方案，所述锅炉的再热蒸汽出口还通过管路与蒸汽熔盐换热器连接。

12、作为本发明的优选方案，所述汽机的中段还通过管路与蒸汽熔盐换热器连接。

13、作为本发明的优选方案，所述熔盐放热单元包括预热器、汽包、蒸发器和过热器，预热器的供水进口通过管路与熔盐系统除氧器的出口连接，预热器的供水出口通过管路与熔盐系统除氧器的进口连接，预热器的供水出口还通过管路与汽包连接，蒸发器的进口和出口分别通过管路与汽包连接，汽包的蒸汽出口通过管路与过热器连接，过热器的蒸汽出口通过管路与供汽联箱的连接。熔盐系统除氧器出口给水经过给水泵后依次进入预热器、蒸发器、汽包及过热器，给水与熔盐换热后产生的过热蒸汽进入供汽联箱外供。

14、作为本发明的优选方案，所述熔盐系统除氧器的出口与预热器的供水进口之间的管路上连接有熔盐系统给水泵。

15、作为本发明的优选方案，所述供汽联箱通过管路连接有外供蒸汽单元。

16、一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的方法，包括以下步骤：

17、调节进入熔盐系统除氧器汽源和水源：蒸汽发生系统预热器出口的高温水工质、来自供汽联箱的余量蒸汽、火电机组给水系统的低压加热器出口水、凝汽器前补水；匹配热源与水源的热力参数，保证熔盐系统除氧器出口进入预热熔盐放热单元的给水温度高于熔盐凝固点。

18、作为本发明的优选方案，所述供汽联箱的蒸汽来自熔盐储热单元的出口蒸汽和熔盐放热单元的出口蒸汽。

19、本发明的有益效果为：

20、1.本发明为熔盐系统单独设置熔盐系统除氧器，削弱了热电解耦时对火电机组原除氧器的影响，能保证系统稳定运行。

21、2.本发明对熔盐系统除氧器的热源和水源进行灵活调控，保证蒸汽发生系统熔盐不凝固，系统安全运行。

22、3.本发明充分利用热电解耦火电机组和熔盐系统耦合的共同优势，实现能量的综合利用，提高整个系统的能量利用率。

技术特征：

1.一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，其特征在于：包括火电机组、用蒸汽加热熔盐的熔盐储热单元、用熔盐加热水和蒸汽的熔盐放热单元、供汽联箱(13)和熔盐系统除氧器(7)，火电机组的主蒸汽出口通过管路与熔盐储热单元连接，熔盐储热单元的蒸汽出口和熔盐放热单元的蒸汽出口均通过管路与供汽联箱(13)连接，熔盐放热单元、火电机组的低压加热器(4)的出口、供汽联箱(13)的出口和凝汽器前补水设备均通过管路与熔盐系统除氧器(7)的进口连接，熔盐系统除氧器(7)的出口通过管路与熔盐放热系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，其特征在于：所述熔熔盐放热单元与熔盐系统除氧器(7)的进口之间的管路上连接有第一调节阀(14)，火电机组的低压加热器(4)的出口与熔盐系统除氧器(7)的进口之间的管路上连接有第二调节阀(15)，供汽联箱(13)的出口与熔盐系统除氧器(7)的进口之间的管路上连接有第三调节阀(13)，凝汽器前补水设备与熔盐系统除氧器(7)的进口之间的管路上连接有第四调节阀(14)。

3.根据权利要求1所述的一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，其特征在于：所述火电机组包括锅炉(1)，熔盐储热单元包括蒸汽熔盐换热器(6)，锅炉(1)的主蒸汽出口通过管路与蒸汽熔盐换热器(6)的蒸汽进口连接，蒸汽熔盐换热器(6)的蒸汽出口分别通过管路连接锅炉(1)的再热进口和供汽联箱(13)，锅炉(1)的再热蒸汽出口通过管路连接有汽机(2)，汽机(2)的蒸汽出口通过管路依次连接有凝结水泵(3)、低压加热器(4)和除氧器(5)，汽机(2)的中段通过管路与除氧器(5)连接，除氧器(5)的出口通过管路与锅炉(1)的主路进口连接。

4.根据权利要求3所述的一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，其特征在于：所述锅炉(1)的再热蒸汽出口还通过管路与蒸汽熔盐换热器(6)连接。

5.根据权利要求3所述的一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，其特征在于：所述汽机(2)的中段还通过管路与蒸汽熔盐换热器(6)连接。

6.根据权利要求1所述的一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，其特征在于：所述熔盐放热单元包括预热器(9)、汽包(11)、蒸发器(10)和过热器(12)，预热器(9)的供水进口通过管路与熔盐系统除氧器(7)的出口连接，预热器(9)的供水出口通过管路与熔盐系统除氧器(7)的进口连接，预热器(9)的供水出口还通过管路与汽包(11)连接，蒸发器(10)的进口和出口分别通过管路与汽包(11)连接，汽包(11)的蒸汽出口通过管路与过热器(12)连接，过热器(12)的蒸汽出口通过管路与供汽联箱(13)的连接。

7.根据权利要求6所述的一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，其特征在于：所述熔盐系统除氧器(7)的出口与预热器(9)的供水进口之间的管路上连接有熔盐系统给水泵(8)。

8.根据权利要求1所述的一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，其特征在于：所述供汽联箱(13)通过管路连接有外供蒸汽单元。

9.一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的方法，使用权利要求1所述的一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统，其特征在于：包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的方法，其特征在于：所述供汽联箱(13)的蒸汽来自熔盐储热单元的出口蒸汽和熔盐放热单元的出口蒸汽。

技术总结
本发明属于熔盐蒸汽换热系统技术领域，特别涉及一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统及方法。本发明的系统包括火电机组、用蒸汽加热熔盐的熔盐储热单元、用熔盐加热水和蒸汽的熔盐放热单元、供汽联箱和熔盐系统除氧器，火电机组的主蒸汽出口通过管路与熔盐储热单元连接，熔盐储热单元的蒸汽出口和熔盐放热单元的蒸汽出口均通过管路与供汽联箱连接，熔盐放热单元、火电机组的低压加热器的出口、供汽联箱的出口和凝汽器前补水设备均通过管路与熔盐系统除氧器的进口连接，熔盐系统除氧器的出口通过管路与熔盐放热系统连接。本发明提供了一种综合利用熔盐热电解耦系统能源的除氧器系统及方法。

技术研发人员：李培玉,吴德伟,丁涛,唐瑞雪,肖欣悦,倪宏宁,李晓明,廖世伟,卜钰,许钞俊,李有霞,李思瑜,唐豪杰,王凯音,董力
受保护的技术使用者：国能宿州热电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/3