光煤互补熔盐蓄热调峰系统及控制方法与流程

本发明涉及调峰，具体地涉及一种光煤互补熔盐蓄热调峰系统及一种光煤互补熔盐蓄热调峰系统的控制方法。

背景技术：

1、目前熔盐蓄热耦合煤电机组调峰的形式多样，主要分为以下三种：

2、一是蒸汽蓄热，即同时抽取高压主蒸汽和再热蒸汽加热熔盐进行蓄热，按需进行顶峰或者对外供工业蒸汽。二是发电机出口电加热熔盐，即利用电厂发电机出口的高压电加热熔盐，将储存的热能输出为顶峰电能，即“电-热-电”转化。三是烟气蓄热，大型火电机组中的高温烟气可达700～800℃，能在熔盐中蓄热形成稳定热源，实现较高参数的可持续供暖或供生活热水，同时也使锅炉适应热负荷变化较大的供热需要，提高机组调峰能力。

3、但是，采用蒸汽蓄热，纯凝机组多点抽取高温高压蒸汽系统及凝结水回收系统安全可靠性较低；采用发电机出口电加热熔盐蓄热，虽系统启停方便，能提高现有储热和发电设备的利用率，但是“电-热-电”过程经过了二次转化，系统最终发电效率低；采用烟气蓄热，高温烟气熔盐换热器适用温度范围较小，无法利用低浓度烟气的余热，在安全性和蓄热换热能力方面依然有待提高。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种光煤互补熔盐蓄热调峰系统及控制方法，用以解决上述的采用蒸汽蓄热，纯凝机组多点抽取高温高压蒸汽系统及凝结水回收系统安全可靠性较低；采用发电机出口电加热熔盐蓄热，虽系统启停方便，能提高现有储热和发电设备的利用率，但是“电-热-电”过程经过了二次转化，系统最终发电效率低；采用烟气蓄热，高温烟气熔盐换热器适用温度范围较小，无法利用低浓度烟气的余热，在安全性和蓄热换热能力方面依然有待提高的问题。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种光煤互补熔盐蓄热调峰系统，所述系统包括：

3、光热转换系统，用于将光能转换为热能，并将产生的热能输送至熔盐储热系统；

4、燃煤发电系统，用于在正常发电时将电能输送至电网，以及在调峰时将电能输送至熔盐储热系统；

5、熔盐储热系统，用于利用热能和电能将低温熔盐加热为高温熔盐并存储；

6、熔盐蒸汽产生系统，用于在调峰时利用高温熔盐产生过热蒸汽，并输送至燃煤发电系统进行发电。

7、可选的，所述光热转换系统为光热镜场。

8、可选的，所述熔盐储热系统包括：

9、低温罐，用于存储低温熔盐；

10、高温罐，用于存储高温熔盐，所述高温罐的熔盐入口分别通过第一换热管路和第二换热管路连接所述低温罐的熔盐出口；所述高温罐的熔盐出口通过所述熔盐蒸汽产生系统连接所述低温罐的熔盐入口；

11、换热器，设置在所述第一换热管路上，且与所述光热转换系统连接，用于利用热能将低温熔盐加热为高温熔盐；

12、电加热器，设置在所述第二换热管路上，且与所述燃煤发电系统连接，用于利用电能将低温熔盐加热为高温熔盐。

13、可选的，所述熔盐蒸汽产生系统包括：

14、沿蒸汽流动方向依次设置的省煤器、汽水分离器和过热器；

15、所述省煤器的进水口连接进水管道，所述省煤器的汽水出口连接所述汽水分离器的入口；

16、所述汽水分离器的蒸汽出口连接所述过热器的蒸汽入口，所述汽水分离器的出水口连接所述省煤器的进水口；

17、所述过热器的蒸汽出口连接所述燃煤发电系统；

18、所述过热器的熔盐入口连接所述高温罐的熔盐出口，所述过热器的熔盐出口连接所述省煤器的熔盐入口，所述省煤器的熔盐出口连接所述低温罐的熔盐入口。

19、可选的，所述过热器的蒸汽出口通过第一供汽管道连接燃煤发电系统的辅汽联箱，通过第二供汽管道连接燃煤发电系统的低压缸蒸汽入口。

20、另一方面，本发明提供一种光煤互补熔盐蓄热调峰系统的控制方法，运用于上述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统，所述方法包括：

21、获取调峰指令，所述调峰指令包括低负荷调峰和满负荷调峰；

22、基于所述调峰指令，确定发电策略；

23、基于所述发电策略，对燃煤发电系统、熔盐储热系统和熔盐蒸汽产生系统的工作状态进行调整。

24、可选的，基于所述调峰指令，确定发电策略，包括：

25、确定调峰指令为低负荷调峰；

26、将燃煤发电系统的发电负荷降低至预设负荷；

27、控制燃煤发电系统向所述电加热器供电，同时控制第二换热管路导通，并基于电加热器的电流值调节第二换热管路的熔盐流量，使经过加热器加热后的高温熔盐的温度保持在预设温度值。

28、可选的，所述方法还包括：

29、采用以下计算公式计算得到第二换热管路的熔盐流量：

30、

31、其中，为第二换热管路的熔盐流量；为电加热器的电流值；为电加热器的电阻值；为热量损失系数；为熔盐密度；为熔盐的比热容；为经电加热器加热后的熔盐温度；为经电加热器加热前的熔盐温度；为拟合系数。

32、可选的，基于所述调峰指令，确定发电策略，包括：

33、确定调峰指令为满负荷调峰；

34、将燃煤发电系统的发电负荷增加至最大负荷；

35、控制燃煤发电系统向电网供电，同时控制熔盐蒸汽产生系统产生蒸汽和控制第一供汽管道导通；

36、在过热器排出的蒸汽的蒸汽参数与中压缸排出的蒸汽的蒸汽参数相互匹配时，控制第一供汽管道关闭和控制第二供汽管道导通。

37、可选的，所述方法还包括：

38、实时获取光热镜场的光照强度；

39、若光照强度大于预设强度阈值，则控制第一换热管路导通，并基于光照强度调节第一换热管路的熔盐流量，使经过换热器加热后的高温熔盐的温度保持在预设温度值。

40、本技术方案将燃煤发电系统、光热转换系统和熔盐储热系统进行耦合，系统结构简单，能量利用率高，蓄热能力强，能够实现机组快速、灵活、准确调峰的优点。

41、本发明实施例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：

1.一种光煤互补熔盐蓄热调峰系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统，其特征在于，所述光热转换系统（1）为光热镜场。

3.根据权利要求1所述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统，其特征在于，所述熔盐储热系统（3）包括：

4.根据权利要求3所述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统，其特征在于，所述熔盐蒸汽产生系统（4）包括：

5.根据权利要求4所述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统，其特征在于，所述过热器（43）的蒸汽出口通过第一供汽管道（45）连接燃煤发电系统（2）的辅汽联箱（21），通过第二供汽管道（46）连接燃煤发电系统（2）的低压缸（22）蒸汽入口。

6.一种光煤互补熔盐蓄热调峰系统的控制方法，运用于权利要求1-5中任一项所述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统，其特征在于，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统的控制方法，其特征在于，基于所述调峰指令，确定发电策略，包括：

8.根据权利要求7所述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求6所述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统的控制方法，其特征在于，基于所述调峰指令，确定发电策略，包括：

10.根据权利要求6所述的光煤互补熔盐蓄热调峰系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

技术总结
本发明提供一种光煤互补熔盐蓄热调峰系统及控制方法，属于调峰技术领域。系统包括：光热转换系统，用于将光能转换为热能，并将产生的热能输送至熔盐储热系统；燃煤发电系统，用于在正常发电时将电能输送至电网，以及在调峰时将电能输送至熔盐储热系统；熔盐储热系统，用于利用热能和电能将低温熔盐加热为高温熔盐并存储；熔盐蒸汽产生系统，用于在调峰时利用高温熔盐产生过热蒸汽，并输送至燃煤发电系统进行发电。本发明具有系统结构简单，能量利用率高，调节灵活，蓄热能力强，能够实现快速准确调峰的优点。

技术研发人员：赵虎军,张芬芳,郝亚珍,曲增杰,张同卫,陈振宇
受保护的技术使用者：国能龙源蓝天节能技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19