一种用于火电厂的高温熔盐换热储热装置的制作方法

1.本实用新型涉及火电厂的换热储热技术领域，尤其是一种用于火电厂的高温熔盐换热储热装置。


背景技术：

2.煤电灵活性改造、抽水储能、燃气发电、使用储能装置等都是提高电力系统调节能力的有效手段，因火电厂灵活性受主机等因素影响，调峰幅度有限，火电厂储能受技术制约，传统的火电厂对换热储热浪费率高，存在不能综合有效利用换热储热设备、无法节约能耗等问题。


技术实现要素：

3.本实用新型需要解决的技术问题是提供一种用于火电厂的高温熔盐换热储热装置，能够使机组运行更加灵活，综合利用效率更高，安全性更强。
4.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种用于火电厂的高温熔盐换热储热装置，包括嵌入火电厂热力系统中的热盐罐和冷盐罐，所述热盐罐的出口依次通过火电厂热力系统中的过热器、蒸发器、预热器后与所述冷盐罐的入口相连，所述冷盐罐的出口连接第一省煤器，第一省煤器依次通过低再和高再与热盐罐的入口相连，形成高温熔盐换热储热循环。
6.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述火电厂热力系统包括凝汽器、通过凝结水泵与凝汽器连接的凝结水处理设备、通过凝结水泵依次与凝结水处理设备连接的加热器和除氧器、通过锅炉给水泵与除氧器连接的高压加热器、与高压加热器依次连接的第二省煤器、水冷壁和汽水分离器、依次与汽水分离器的水侧出口连接的储水罐、疏水扩容器和凝结水箱、依次与汽水分离器的汽侧出口连接的低过热器、屏过热器和高过热器；所述凝结水箱通过凝结水泵连接至凝汽器；所述高过热器连接至凝汽器。
7.本实用新型技术方案的进一步改进在于：低过热器至屏过热器的管路上设置喷水器。
8.本实用新型技术方案的进一步改进在于：屏过热器至高过热器的管路上设置喷水器。
9.本实用新型技术方案的进一步改进在于：高过热器连接至凝汽器的管路上设置喷水器。
10.本实用新型技术方案的进一步改进在于：高过热器连接至凝汽器的管路上设置旁支，依次通过预热器、蒸发器和过热器后通过中压缸连接至设置在凝汽器上的低压缸。
11.本实用新型技术方案的进一步改进在于：过热器连接至中压缸的管路上设置旁支，通过低压旁路阀连接至凝汽器。
12.本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述过热器连接至中压缸的管路上设置旁支，所述旁支上设置喷水器。
13.由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
14.1、本实用新型在电源侧解决了储能问题，相比热水储热技术的采暖期热电解耦运行，该装置使机组运行更加灵活，适用性更强，不仅适用于供热机组，同时适用于纯凝机组。
15.2、本实用新型能够解决常规改造方案存在的锅炉系统效率降低和辅机空转率增加的问题，同时相比于增加火电机组的煤量来调整负荷速率，熔盐放热的效果更快更稳，且安全性高。
16.3、本实用新型对比于抽水蓄能、压缩空气和飞轮蓄能等技术，其损失主要为管道、设备热损失和运行电耗，综合效率更高，系统综合效率在95%以上。
17.4、本实用新型采用熔盐和烟气对流换热，为显热换热；由于水吸热过程中存在潜热的特点，熔盐和水吸热过程相比，在同样吸热量的情况下，熔盐温度更高，因此熔盐可以在省煤器区域被初步加热，在低再和高再区域继续被加热至合适温度后至熔盐蒸发器加热再热蒸汽，一方面使炉膛内熔盐换热器的材料耗量下降，另一方面使低负荷工况时过热器出口主蒸汽参数更有保证。
18.5、本实用新型在100mw、300mw、600mw、1000mw等级再热机组都可以得到应用，在火电厂中可选择一批火电机组进行大规模高温储热技术改造，可以在不增加煤炭消耗总量的基础上，为系统提供大量的灵活性调峰电源，有效缓解新能源电力消纳问题，释放更多的新能源项目。
19.6、本实用新型的火电机组高温熔盐储热技术适合中国富煤贫油少气的资源特点和中国煤电比例高的国情，既能解决燃煤电厂的生存问题，又能促进新能源发电消纳，还能使火电机组长期适应电力市场改革的方向，且储能系统综合效率较高，改造实施便利，适合于大面积推广应用。
附图说明
20.图1是本实用新型中传统火电厂热力系统图；
21.图2是本实用新型中火电厂热力系统中高温熔盐换热储热装置示意图；
22.其中：1、凝汽器；2、凝结水处理设备；3、低压加热器；4、除氧器；5、锅炉给水泵；6、高压加热器；7、第二省煤器；8、水冷壁；9、汽水分离器；10、储水罐；11、疏水扩容器；12、凝结水箱；13、低过热器；14、屏过热器；15、高过热器；16、高压缸；17、低再；18、高再；19、中压缸；20、低压缸；21、热盐罐；22、冷盐罐；23、过热器；24、蒸发器；25、预热器；26、第一省煤器。
具体实施方式
23.下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明：
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二
”……
仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二
”……
的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
25.如图1所示，传统火电厂热力系统包括凝汽器1、通过凝结水泵与凝汽器1连接的凝结水处理设备2、通过凝结水泵依次与凝结水处理设备2连接的加热器3和除氧器4、通过锅炉给水泵5与除氧器4连接的高压加热器6、与高压加热器6依次连接的第二省煤器7、水冷壁8和汽水分离器9、依次与汽水分离器9的水侧出口连接的储水罐10、疏水扩容器11和凝结水
箱12、依次与汽水分离器9的汽侧出口连接的低过热器13、屏过热器14和高过热器15；所述凝结水箱12通过凝结水泵连接至凝汽器1；所述高过热器15连接至凝汽器1。低过热器13至屏过热器14的管路上设置喷水器，屏过热器14至高过热器15的管路上设置喷水器。
26.高过热器15连接至凝汽器1的管路上设置旁支，依次通过高压缸16、低再17和高再18连接至凝汽器1。高过热器15连接至凝汽器1的管路上设置喷水器，低再17至高再18的管路上设置喷水器，高再18至凝水器1的管路上设置喷水器。
27.高再18连接至凝汽器1的管路上设置旁支，依次通过中压缸19连接至设置在冷凝器1上的低压缸20。
28.如图2所示，一种用于火电厂的高温熔盐换热储热装置中，嵌入高温熔盐换热储热装置的火电厂热力系统包括凝汽器1、通过凝结水泵与凝汽器1连接的凝结水处理设备2、通过凝结水泵依次与凝结水处理设备2连接的加热器3和除氧器4、通过锅炉给水泵5与除氧器4连接的高压加热器6、与高压加热器6依次连接的第二省煤器7、水冷壁8和汽水分离器9、依次与汽水分离器9的水侧出口连接的储水罐10、疏水扩容器11和凝结水箱12、依次与汽水分离器9的汽侧出口连接的低过热器13、屏过热器14和高过热器15；所述凝结水箱12通过凝结水泵连接至凝汽器1；所述高过热器15连接至凝汽器1。低过热器13至屏过热器14的管路上设置喷水器，屏过热器14至高过热器15的管路上设置喷水器，高过热器15连接至凝汽器1的管路上设置喷水器。
29.高过热器15连接至凝汽器1的管路上设置旁支，依次通过预热器25、蒸发器24和过热器23后通过中压缸19连接至设置在凝汽器1上的低压缸20。
30.过热器25连接至中压缸19的管路上设置旁支，通过低压旁路阀连接至凝汽器1，所述旁支上设置喷水器。
31.如图2所示，高温熔盐换热储热装置，包括嵌入火电厂热力系统中的热盐罐21和冷盐罐22，所述热盐罐21的出口依次通过火电厂热力系统中的过热器23、蒸发器24、预热器25后与所述冷盐罐22的入口相连，所述冷盐罐22的出口连接第一省煤器26，第一省煤器26依次通过低再17和高再18与热盐罐21的入口相连，形成高温熔盐换热储热循环。
32.本实用新型中，在传统火电厂热力系统中嵌入高温熔盐换热储热装置，高温熔盐换热储热装置相对独立。在常规烟气和再热器蒸汽换热过程中增设了熔盐热载体。
33.工作原理：当机组正常负荷运行时热盐罐21中的高温熔盐直接加热再热蒸汽，根据负荷调整熔盐循环量；深度调峰时，热盐罐21储热，放热时在过热器23、蒸发器24和预热器25进行放热，放热系统产生的蒸汽回到汽轮机做功发电，释热后的熔盐回到冷盐罐22中储存。
34.综上所述，本实用新型将高温熔盐换热储热装置嵌入火电厂热力系统中，能够使机组运行更加灵活，综合利用效率更高，安全性更强。