一种基于熔盐储热耦合核电的调峰系统的制作方法

本申请属于新能源节能的，尤其涉及一种基于熔盐储热耦合核电的调峰系统。

背景技术：

1、随着新能源规模增加和用电峰谷差的持续加大，保障电力系统的供需平衡的难度日益显著，在火电机组进行大量的灵活性改造后，核电机组的调峰空间也需要考虑。

2、熔盐作为一种好的热载体，具有热容量大、传热效率高、化学稳定性好、运行压力低、价格相对低廉等优点，目前已经在光热电站、化工生产等领域广泛应用。

3、如何利用熔盐的储热放热功能灵活的对核电机组的发电量进行调节成为技术人员关注的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，根据一些实施例，本申请提供了一种基于熔盐储热耦合核电的调峰系统，适用于核电机组，所述核电机组具有核反应蒸汽机组、第一汽轮机和第一发电机，所述核反应蒸汽机组为第一汽轮机提供蒸汽，所述第一汽轮机驱动第一发电机，包括：第二汽轮机、第二发电机、熔盐储热组件和熔盐电加热器；

2、当发电负荷需求低时，所述熔盐储热组件利用低温熔盐吸收所述核反应蒸汽机组产生的部分蒸汽的热量，转化为中温熔盐；所述熔盐电加热器可用于将高温熔盐再次加热得到高温熔盐并存储；

3、当发电负荷需求高时，所述熔盐储热组件将高温熔盐与所述第一汽轮机排出的部分回水/回流蒸汽换热，转化得到高温蒸汽并提供给所述第二汽轮机，所述第二汽轮机驱动所述第二发电机，所述第二发电机的额定功率小于所述第一发电机。

4、进一步地，所述熔盐储热组件具有高温熔盐罐、低温熔盐罐和蒸汽熔盐换热器；

5、所述高温熔盐罐用于存储高温熔盐，所述低温熔盐罐用于存储低温熔盐，所述蒸汽熔盐换热器用于利用低温熔盐吸收核反应蒸汽机组产生的部分蒸汽的热量。

6、进一步地，所述熔盐储热组件还具有过热器、蒸发器和预热器；

7、当发电负荷需求高时，所述高温熔盐罐中的高温熔盐依次通过过热器、蒸发器和预热器放热，所述第一汽轮机的部分回水依次利用预热器、蒸发器和过热器吸收高温熔盐的热量，得到高温蒸汽并提供给所述第二汽轮机，得到的低温熔盐存储至低温熔盐罐。

8、进一步地，所述第一汽轮机与所述核反应蒸汽机组形成给水回路，所述第一汽轮机的蒸汽出口下游依次设置有凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵和高压加热器。

9、进一步地，用于吸收高温熔盐的热量的所述第一汽轮机的部分回水为经过所述除氧器的除氧水。

10、进一步地，用于吸收高温熔盐的热量的除氧水的管路上设有小给水泵。

11、进一步地，所述核反应蒸汽机组包括核反应堆和热交换器。

12、进一步地，所述核反应蒸汽机组与所述蒸汽熔盐换热器的蒸汽入口之间设有蒸汽阀。

13、进一步地，所述第二汽轮机的回流蒸汽并入所述第一汽轮机的回流蒸汽。

14、进一步地，利用蒸汽熔盐换热器换热的凝结水或蒸汽经过除氧器后并入所述第一汽轮机的给水回路。

15、本实用新型的上述技术方案至少具有如下有益的技术效果：

16、当发电负荷需求低时，熔盐电加热器可用于将高温熔盐再次加热；优选地，熔盐电加热器使用的电来自于第一发电机，以在用电负荷需求较低的情况下，首先将一部分热量存储在熔盐中，并合理利用生产的富余电量进一步提升熔盐温度，避免蒸汽和电量浪费同时将热量储存在熔盐中以备用；在核反应蒸汽机组、第一汽轮机和第一发电机都高负荷仍不能满足用电需求的情况下，释放高温熔盐的热量，换热得到的蒸汽驱动第二汽轮机和第二发电机发电，能够满足用电高峰和低谷的变化，灵活的对核电机组的发电量进行调节避免能量浪费。

技术特征：

1.一种基于熔盐储热耦合核电的调峰系统，适用于核电机组，所述核电机组具有核反应蒸汽机组、第一汽轮机(3)和第一发电机(4)，所述核反应蒸汽机组为第一汽轮机(3)提供蒸汽，所述第一汽轮机(3)驱动第一发电机(4)，其特征在于，包括：第二汽轮机(22)、第二发电机(23)、熔盐储热组件和熔盐电加热器(17)；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述熔盐储热组件具有高温熔盐罐(14)、低温熔盐罐(13)和蒸汽熔盐换热器(12)；

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述熔盐储热组件还具有过热器(21)、蒸发器(20)和预热器(19)；

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一汽轮机(3)与所述核反应蒸汽机组形成给水回路，所述第一汽轮机(3)的蒸汽出口下游依次设置有凝汽器(5)、凝结水泵(6)、低压加热器(7)、除氧器(8)、给水泵(9)和高压加热器(10)。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，用于吸收高温熔盐的热量的所述第一汽轮机(3)的部分回水为经过所述除氧器(8)的除氧水。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，用于吸收高温熔盐的热量的除氧水的管路上设有小给水泵(18)。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述核反应蒸汽机组包括核反应堆(1)和热交换器(2)。

8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述核反应蒸汽机组与所述蒸汽熔盐换热器(12)的蒸汽入口之间设有蒸汽阀(11)。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二汽轮机(22)的回流蒸汽并入所述第一汽轮机(3)的回流蒸汽。

10.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，利用蒸汽熔盐换热器(12)换热的凝结水或者蒸汽经过除氧器(8)后并入所述第一汽轮机(3)的给水回路。

技术总结
本申请提出一种基于熔盐储热耦合核电的调峰系统，包括核反应蒸汽机组、第一汽轮机、第一发电机、第二汽轮机、第二发电机、熔盐储热组件和熔盐电加热器；核反应蒸汽机组为第一汽轮机提供蒸汽，第一汽轮机驱动第一发电机，当发电负荷需求低时，熔盐储热组件利用低温熔盐吸收核反应蒸汽机组产生的部分蒸汽的热量，转化为中温熔盐并存储；熔盐电加热器将中温熔盐再次加热得到高温熔盐；合理利用富余电量进一步提升熔盐温度，避免蒸汽和电量浪费；当发电负荷需求高时，将高温熔盐与第一汽轮机排出的部分回水换热，得到蒸汽并提供给第二汽轮机；能够满足用电高峰和低谷的变化，灵活的对核电机组的发电量进行调节且避免能量浪费。

技术研发人员：崔华,王小英,倪玉国
受保护的技术使用者：赫普能源环境科技股份有限公司
技术研发日：20240515
技术公布日：2024/12/26