一种基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统的制作方法

1.本实用新型属于可燃气体余热应用领域，特别是涉及一种基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统。


背景技术：

2.某些工业生产过程中会产生大量的可燃性气体，比如钢厂生产过程中的焦炉煤气和高炉煤气。这些可燃气体如果直接排入空气中，不但会污染环境，而且会造成大量的热能浪费。这部分热能的品位很高，将其回收利用进行发电，具有较好的经济性。另一方面，随着电力市场化政策的推广，具有深度调峰能力的发电机组具有更好的经济性。
3.熔盐储热技术使用高温熔盐作为储热介质，能够产生高温高压蒸汽，可用于发电，在太阳能光热发电领域具有广泛应用。将熔盐储热技术运用到可燃气体余热发电系统中，可以提高发电机组的调峰能力，提高其发电收益，具有较高的商业价值。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于熔盐储热技术的可燃性气体余热发电系统，将熔盐储热技术融入可燃气体余热发电机组中，提升其调峰能力。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，包括低温熔盐罐、低温熔盐泵、第一锅炉、高温熔盐罐、高温熔盐泵、第一换热器、第二锅炉、烟气排放设备、第二换热器和汽轮发电机；所述低温熔盐罐顶部设置低温熔盐泵，所述低温熔盐泵的输出口通过管道连接所述第一锅炉的换热入口，所述第一锅炉的换热出口通过管道与所述高温熔盐罐连接；所述高温熔盐罐顶部设置所述高温熔盐泵，所述高温熔盐泵的输出口通过管道连接所述第二换热器的热源入口，所述第二换热器的热源出口通过管道与所述低温熔盐罐连接；所述第一锅炉的第一可燃气体入口通过支路管道与所述第二锅炉的第二可燃气体入口连接，所述第一锅炉的第一烟气出口通过管道与所述第一换热器的热源入口连接；所述第二锅炉的第二烟气出口通过管道与所述第一换热器的热源入口连接，所述第一换热器的热源出口通过管道与所述烟气排放设备连接；所述第一换热器的换热出口通过管道与所述第二锅炉的换热入口连接，所述第二锅炉的换热出口通过管道与所述汽轮发电机的蒸汽入口连接。
7.进一步的，所述的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述低温熔盐泵为液下泵。
8.进一步的，所述的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述高温熔盐泵为液下泵。
9.进一步的，所述的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述第一换热器的换热出口通过支路管道与所述第二换热器的冷源入口连接，所述第二换热器的冷源出口通过管道与所述汽轮发电机的蒸汽入口连接。
10.进一步的，所述的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述第一换热器
是烟气-水换热器。
11.进一步的，所述的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述第二换热器是熔盐-水/蒸汽换热器。
12.进一步的，所述的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述第一换热器的换热入口连接有供水管道。
13.进一步的，所述的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述第一换热器为单个换热器或多个换热器串联或并联组成的组。
14.进一步的，所述的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述第二换热器为单个换热器或多个换热器串联或并联组成的组。
15.本实用新型提供的一种基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述第一锅炉燃烧可燃气体对熔盐进行加热；所述第二锅炉燃烧可燃气体对水/蒸汽进行加热。
16.所述低温熔盐罐、低温熔盐泵、第一锅炉、高温熔盐罐通过管道依次连接构成一条熔盐流动通道；所述高温熔盐罐、高温熔盐泵、第二换热器、低温熔盐罐通过管道依次连接构成另一条熔盐流动通道。
17.所述第一可燃气体入口、第一锅炉、第一换热器和烟气排放设备通过管道连接构成一条气体流动通道；所述第二可燃气体入口、第二锅炉、第一换热器和烟气排放设备通过管道连接构成另一条气体流动通道。
18.所述第一换热器、第二锅炉和汽轮发电机通过管道连接构成一条水/蒸汽流动通道；所述第一换热器、第二换热器和汽轮发电机通过管道连接构成另一条水/蒸汽流动通道。
19.本实用新型具有以下有益效果：
20.（1）本实用新型将熔盐储热技术与可燃气体余热发电机组有效结合，可大幅提高发电机组的调峰能力。
21.（2）本实用新型同时使用熔盐锅炉和水/蒸汽锅炉，不仅可以减小熔盐储热系统规模，而且可降低系统的建设成本。
22.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
23.图1为实施例中提供的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统示意图；
24.图1中，1-低温熔盐罐，2-低温熔盐泵，3-第一锅炉，31-第一可燃气体入口，32-第一烟气出口，4-高温熔盐罐，5-高温熔盐泵，6-第一换热器，7-第二锅炉，71-第二可燃气体入口，72-第二烟气出口，8-烟气排放设备，9-第二换热器，10-汽轮发电机，a-可燃气体入口，b-锅炉给水入口。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
26.如图1所示，本实施例提供了一种基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，包括低温熔盐罐1、低温熔盐泵2、第一锅炉3、高温熔盐罐4、高温熔盐泵5、第一换热器6、第二锅炉7、烟气排放设备8、第二换热器9和汽轮发电机10；所述低温熔盐罐1顶部设置低温熔盐泵2，所述低温熔盐泵2的输出口通过管道连接所述第一锅炉3的换热入口，所述第一锅炉3的换热出口通过管道与所述高温熔盐罐4连接；所述高温熔盐罐4顶部设置所述高温熔盐泵5，所述高温熔盐泵5的输出口通过管道连接所述第二换热器9的热源入口，所述第二换热器9的热源出口通过管道与所述低温熔盐罐1连接；所述第一锅炉3的第一可燃气体入口31通过支路管道与所述第二锅炉7的第二可燃气体入口71连接，所述第一锅炉3的第一烟气出口32通过管道与所述第一换热器6的热源入口连接；所述第二锅炉7的第二烟气出口72通过管道与所述第一换热器6的热源入口连接，所述第一换热器6的热源出口通过管道与所述烟气排放设备8连接；所述第一换热器6的换热出口通过管道与所述第二锅炉7的换热入口连接，所述第二锅炉7的换热出口通过管道与所述汽轮发电机10的蒸汽入口连接。
27.进一步地，所述低温熔盐泵2为液下泵，安装于低温熔盐罐1顶部；所述高温熔盐泵5为液下泵，安装于高温熔盐罐4顶部。所述第一锅炉3燃烧可燃气体对熔盐进行加热；所述第二锅炉7燃烧可燃气体对水/蒸汽进行加热；所述第一换热器6是烟气-水换热器；所述第二换热器9是熔盐-水/蒸汽换热器。
28.本实施例提供的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统，所述低温熔盐罐1、低温熔盐泵2、第一锅炉3、高温熔盐罐4通过熔盐管道依次连接构成一条熔盐流动通道；所述高温熔盐罐4、高温熔盐泵5、第二换热器9、低温熔盐罐1通过熔盐管道依次连接构成另一条熔盐流动通道。
29.所述可燃气体从a方向经过第一可燃气体入口31、第一锅炉3、第一换热器6和烟气排放设备8构成一条气体流动通道；所述可燃气体从a方向经过第二可燃气体入口71、第二锅炉7、第二烟气出口72、第一换热器6和烟气排放设备8构成另一条气体流动通道。
30.所述锅炉给水从b方向经第一换热器6的换热入口进入第一换热器6，再经第二锅炉7和汽轮发电机10构成一条水/蒸汽流动通道；所述锅炉给水从b方向经第一换热器6的换热入口进入第一换热器6，再经第二换热器9和汽轮发电机10构成另一条水/蒸汽流动通道。
31.本实用新型提供的基于熔盐储热技术的可燃气体余热发电系统使用熔盐储热技术来实现发电系统的深度灵活调峰，在调节锅炉负荷的基础上，使用熔盐储热系统进一步提高调峰能力。系统采用边蓄边放的工作模式，用电低谷时，汽轮机负荷较低，熔盐储热系统储热功率大于放热功率；用电高峰时，汽轮机负荷较高，熔盐储热系统放热功率大于储热功率。系统具体工作流程如下：
32.低温熔盐泵2将低温熔盐罐1中的低温熔盐（如290℃）送入第一锅炉3中，可燃气体从a方向流入第一锅炉3中，可燃气体燃烧后加热熔盐。低温熔盐吸收烟气的热量后，变为高温熔盐（如550℃），流入高温熔盐罐4中进行储存。
33.可燃气体在第一锅炉3和第二锅炉7中燃烧后，烟气（如350℃）流入第一换热器6中，与从b方向流入的锅炉给水换热，烟气被冷却（如150℃）并流入烟气排放设备8中，同时锅炉给水被加热（如275℃）。
34.从第一换热器6流出的锅炉给水（如275℃），一部分流入第二锅炉7中，被从a方向
流入的可燃气体燃烧所产生的热能加热成高温高压蒸汽（如535℃、60bar），蒸汽流入汽轮发电机10中推动汽轮机发电。从第一换热器6流出的锅炉给水（如275℃），另一部分流入第二换热器9中，与来自高温熔盐泵5的高温熔盐（如550℃）进行换热，产生高温高压蒸汽（如535℃、60bar），蒸汽流入汽轮发电机10中推动汽轮机发电，同时高温熔盐被冷却为低温熔盐（如290℃），低温熔盐从第二换热器9流出后，流入低温熔盐罐1中进行储存。
35.整个系统在运行过程中，需要调峰时，首先调节第一锅炉3和第二锅炉7的负荷，进行基础调峰；其次调节低温熔盐泵2和高温熔盐泵5的转速来控制熔盐储热系统的储热量和放热量，进行深度调峰。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。