基于熔盐系统实现热电解耦及调峰调频的方法与流程

本发明涉及热电机组热电解耦领域，具体地涉及一种熔盐系统、一种热电解耦的方法、一种热电机组调峰的方法及一种热电机组调频的方法。

背景技术：

1、熔盐通常是一种熔融态液体盐，是一种比较理想的储热介质，具有熔化状态下导电性能优良、广阔稳定的使用温度范围、蒸汽压力低，热容量大，溶解杂质的能力强、化学性质稳定等优点。目前，熔盐储热系统中低温熔盐到高温熔盐的转化多采用电加热，利用硝酸盐等原料作为传热介质，通过电能与熔盐内能的转化来储存和发出能量，实现能量的有效迁移。

2、对于热电联产机组，在电网用电负荷低谷期，往往由于保障供热的需求而无法实现电负荷的进一步下调；在电网高负荷期，则由于供热的需求而无法带满负荷运行。本发明通过熔盐系统实现热电机组的热电解耦，提高机组灵活性、深度调峰能力和变负荷能力，响应电网调峰和调频需求。

技术实现思路

1、本发明实施方式的目的是提供一种熔盐系统实现热电解耦的方法，以至少解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种熔盐系统，用于实现热电机组的热电解耦，包括储热装置、放热装置、低温熔盐罐以及高温熔盐罐；

3、所述储热装置用于将来自热电机组的抽汽的热源与低温熔盐进行换热，低温熔盐与热源换热后成为高温熔盐进入高温熔盐罐储存，实现熔盐系统储热；

4、所述放热装置用于将热电机组的给水与高温熔盐进行换热，高温熔盐与给水换热后成为低温熔盐流入低温熔盐罐，实现熔盐系统放热。

5、优选的，所述热电机组的抽汽包括主蒸汽抽汽、热再抽汽以及四段抽汽。

6、优选的，所述储热装置包括：低温盐泵以及分别与所述低温盐泵连接的主蒸汽抽汽换热组件、热再抽汽换热组件以及四段抽汽换热组件；

7、所述主蒸汽抽汽换热组件包括依次连接的冷凝水过冷器、主蒸汽冷凝器以及主蒸汽抽汽过热换热器，所述冷凝水过冷器的输入端连接所述低温盐泵，所述主蒸汽抽汽过热换热器的输出端连接所述高温熔盐罐；所述热再抽汽换热组件包括热再过热换热器；所述四段抽汽换热组件包括四段抽汽过热换热器。

8、优选的，所述放热装置包括：依次连接的高温盐泵、过热器、蒸发器以及预热器，所述高温盐泵的输入端连接所述高温熔盐罐，所述预热器的输出端连接所述低温熔盐罐。

9、优选的，所述储热装置还包括电加热器，所述电加热器的输入端连接所述低温盐泵，所述电加热器用于加热低温熔盐。

10、优选的，所述熔盐系统还包括给水装置，所述给水装置包括熔盐除氧器、给水泵以及供热联箱；

11、热电机组的给水通过熔盐除氧器的输入端输入，熔盐除氧器的输出端连接所述给水泵，所述给水泵用于将给水泵入所述放热装置，所述放热装置用于将给水加热为过热蒸汽后向所述供热联箱以及汽轮机的低压缸输出。

12、优选的，所述放热装置还包括换热减压阀，所述换热减压阀设置于主蒸汽换热前的抽汽管路上。

13、第二方面，本发明提供一种热电解耦的方法，通过如上所述的熔盐系统实现，所述方法包括：

14、当热电机组供热盈余时，将来自热电机组的抽汽的热源与低温熔盐进行换热，低温熔盐与热源换热后成为高温熔盐进入高温熔盐罐储存，实现熔盐系统储热；

15、当热电机组供热能力不足时，将热电机组的给水与高温熔盐进行换热，高温熔盐与给水换热后成为低温熔盐流入低温熔盐罐，实现熔盐系统放热。

16、优选的，所述熔盐系统储热流程包括：

17、低温熔盐从低温熔盐罐中通过低温盐泵抽出分为三路，第一路低温熔盐与主蒸汽抽汽换热，第二路低温熔盐与热再抽汽换热，第三路低温熔盐与四段抽汽换热；其中，第一路低温熔盐依次经过冷凝水过冷器、主蒸汽冷凝器以及主蒸汽抽汽过热换热器与主蒸汽抽汽换热；第二路低温熔盐经过热再过热换热气与热再蒸汽换热，第三路低温熔盐经过四抽过热换热器与四段抽汽换热；

18、第一路低温熔盐、第二路低温熔盐以及第三路低温熔盐换热为高温熔盐后，储存于高温熔盐罐。

19、优选的，所述熔盐系统放热流程包括：

20、高温熔盐依次经过高温盐泵、过热器、蒸发器以及预热器与热电机组的给水换热后成为低温熔盐，流入低温熔盐罐。

21、第三方面，本发明提供一种热电机组调峰的方法，通过如上所述的熔盐系统实现，所述方法包括：

22、当电网要求热电机组顶高峰时，机组不抽汽，由熔盐系统对外供汽，将热电机组的给水与高温熔盐进行换热，高温熔盐与给水换热后使得给水形成过热蒸汽，过热蒸汽进入供热联箱对外供汽；

23、当电网要求热电机组压低谷时，增加来自热电机组与低温熔盐进行换热的抽汽，低温熔盐与抽汽换热后成为高温熔盐进入高温熔盐罐储存，实现熔盐系统储热。

24、第四方面，本发明提供一种热电机组调频的方法，通过如上所述的熔盐系统实现，所述方法包括：

25、确定电网存在快速升负荷需求：

26、减少热电机组对外供汽量，从而提升热电机组发电功率；

27、将热电机组的给水与高温熔盐进行换热为过热蒸汽，一路过热蒸汽补充增加所述热电机组对外供汽量，一路过热蒸汽进入汽轮机低压缸做功；

28、确定电网存在快速降负荷需求：

29、通过热电机组增加进入熔盐系统的抽汽流量，从而减少进入汽轮机做功发电的蒸汽流量；将来自热电机组的抽汽的热源与低温熔盐进行换热，实现熔盐系统储热。

30、本发明的熔盐系统能够储/放热，实现热电机组的发电与供热的解耦。由于储热辅助作用，锅炉能够适当减缓燃料量的调整速度，不仅能够减少机组执行机构的损耗，延长设备使用寿命，还能大大改善主蒸汽压力和温度、污染物排放浓度等机组关键经济和安全环保参数的控制性能，提升锅炉整体经济、安全水平。机组热/电负荷可灵活变动，从而提高机组的调峰深度和调频速率，满足电网的调峰/调频要求。

31、本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种熔盐系统，用于实现热电机组的热电解耦，其特征在于，包括储热装置、放热装置、低温熔盐罐(1)以及高温熔盐罐(8)；

2.根据权利要求1所述的熔盐系统，其特征在于，所述热电机组的抽汽包括主蒸汽抽汽、热再抽汽以及四段抽汽。

3.根据权利要求2所述的熔盐系统，其特征在于，所述储热装置包括：低温盐泵(2)以及分别与所述低温盐泵(2)连接的主蒸汽抽汽换热组件、热再抽汽换热组件以及四段抽汽换热组件；

4.根据权利要求3所述的熔盐系统，其特征在于，所述放热装置包括：依次连接的高温盐泵(9)、过热器(10)、蒸发器(11)以及预热器(12)，所述高温盐泵(9)的输入端连接所述高温熔盐罐(8)，所述预热器(12)的输出端连接所述低温熔盐罐(1)。

5.根据权利要求4所述的熔盐系统，其特征在于，所述储热装置还包括电加热器(16)，所述电加热器(16)的输入端连接所述低温盐泵(2)，所述电加热器(16)用于加热低温熔盐。

6.根据权利要求4所述的熔盐系统，其特征在于，所述熔盐系统还包括给水装置，所述给水装置包括熔盐除氧器(13)、给水泵(15)以及供热联箱(14)；

7.根据权利要求4所述的熔盐系统，其特征在于，所述放热装置还包括换热减压阀，所述换热减压阀设置于主蒸汽换热前的抽汽管路上。

8.一种热电解耦的方法，通过权利要求1-7中任一项权利要求所述的熔盐系统实现，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的热电解耦的方法，其特征在于，所述熔盐系统储热流程包括：

10.根据权利要求8所述的热电解耦的方法，其特征在于，所述熔盐系统放热流程包括：

11.一种热电机组调峰的方法，通过权利要求1-7中任一项权利要求所述的熔盐系统实现，其特征在于，所述方法包括：

12.一种热电机组调频的方法，通过权利要求1-7中任一项权利要求所述的熔盐系统实现，其特征在于，所述方法包括：

技术总结
本发明提供一种基于熔盐系统实现热电解耦及调峰调频的方法，属于热电机组热电解耦领域。所述熔盐系统包括储热装置、放热装置、低温熔盐罐以及高温熔盐罐；所述储热装置用于将来自热电机组的抽汽的热源与低温熔盐进行换热，实现熔盐系统储热；其中，所述热电机组的抽汽包括主蒸汽抽汽、热再抽汽以及四段抽汽；所述放热装置用于将热电机组的给水与高温熔盐进行换热，实现熔盐系统放热。本发明利用熔盐系统的储热以及放热实现热电机组的热电解耦。

技术研发人员：陈彦桥,廖海燕,何鲲,丁涛,张忠梅,刘辉,赵璐璐,陈换军,张利平,韩雨诺,苏新凯,陶冶,刘聪
受保护的技术使用者：国家能源集团新能源技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13