基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统的制作方法

本技术涉及熔盐储能，特别适用于配有熔盐储热的火力发电厂。

背景技术：

1、火力发电厂启动时需要启动蒸汽，用于建立汽轮机轴封系统、提供启动除氧器加热蒸汽和加热锅炉冷风等，没有启动蒸汽时，机组冷态启动时间大幅提高，甚至无法启动。启动蒸汽参数一般为1.3mpa、350℃左右。

2、常规做法是从相邻机组接引一路蒸汽管道作为启动蒸汽，或额外建设一台小容量的启动锅炉。但是很多电厂地处偏僻，没有相邻机组可以利用。额外建设启动锅炉不仅需要较大的占地和高昂的设备费用，而且其使用频率非常低。此外，它还需要经常性的维护和定期试运行，以避免在下次启动时出现故障，这进一步增加了启动锅炉的运营和维护成本。

3、近年来，部分火力发电厂正在引入熔盐储热系统。这主要有以下2个方面原因：1.电网对火力发电厂深度调峰的要求；2.提高对外供应工业蒸汽稳定性。部分火力发电厂在建设初期就配置了熔盐储热系统，也有在役电厂正在考虑改造新建该系统。

4、对于配有熔盐储热系统的火力发电厂来说，熔盐储热系统应配有2座熔盐储罐，分别为冷熔盐储罐和热熔盐储罐，这就具备了制备启动蒸汽的基本条件。但目前应用成熟的熔盐工作温度较高，二元盐的工作温度范围为290℃～566℃，三元盐的的工作温度范围为190℃～425℃，超出上述温度范围，熔盐将存在低温凝固或高温分解的风险。

5、在机组冷态启动时，一般只有常温液态水，温度在20℃左右，采用熔盐对冷水直接加热，由于端差过大，极易导致局部熔盐温度低于凝固点，即便采用热水再循环也无法彻底避免，系统安全运行存在较大风险。

6、为克服换热端差大、熔盐存在凝固风险的问题，需要额外配置大容量电加热器对常温液态水进行预热，以达到换热器允许的温差范围。然而，大容量电加热器设备大、造价高，现有的厂用变压器容量不足时需额外配置变压器，进一步提高系统投资。

7、因此，如何利用熔盐储热系统制备启动蒸汽，以替代启动锅炉成为这类火力发电厂降本增效的有效途径之一。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是解决如何利用熔盐储热系统和常温水，克服温差大、熔盐凝固点高的问题，进而为火力发电厂冷态启动时提供安全可靠的启动蒸汽。

2、为实现上述目的，本实用新型提供基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，所述系统包括启动上水泵、电加热器、启动除氧器、启动给水泵、蒸发器、汽包、过热器、冷熔盐储罐、热熔盐储罐、热熔盐泵、上水再循环阀门、蒸汽再循环阀门、外供蒸汽阀。其中：所述的启动上水泵、电加热器、启动除氧器依次相连，所述的启动除氧器出口一路回到启动上水泵入口且连接管道上设有上水再循环阀门，另一路与蒸发器管侧入口连接且连接管道上设有启动给水泵，所述的蒸发器管侧出口与汽包进口相连，所述的汽包出口与过热器管侧进口相连，所述的过热器管侧出口的其中一路回到启动除氧器顶部且连接管道上设有蒸汽再循环阀门，另一路经过外供蒸汽阀门直接对外供汽，所述的热熔盐储罐、热熔盐泵、过热器的壳体侧壁、蒸发器的壳体侧壁和冷熔盐储罐通过管道依次连接。

3、本实用新型提供基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，采用循环加热方式提高初期水温，减少电加热器功率。解决熔盐与低温水换热端差过大、易凝固的问题，利用熔盐系统储热量大、温度高的特点，制备合格的启动蒸汽。对于已配置熔盐储热系统的火力发电厂，可以替代启动锅炉，减少启动锅炉定期运行所需的燃料和运行维护费用，进而降低电厂的运行成本。

4、本实用新型能够达到如下技术效果：

5、1.充分发挥配有火力发电厂中熔盐储热系统的储热能力，在机组冷态启动时制备合格蒸汽；

6、2.在役火力发电厂的启动锅炉可以彻底拆除，降低维护和运行成本；

7、3.新建火力发电厂可以取消建设启动锅炉，节约初始投资和运营费用；

8、4.通过循环加热方式提高水温，待温度达标后开启蒸汽循环加热，电加热器容量可以大幅降低。

技术特征：

1.基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，其特征在于，所述系统包括启动上水泵、电加热器、启动除氧器、启动给水泵、蒸发器、汽包、过热器、冷熔盐储罐、热熔盐储罐、热熔盐泵、上水再循环阀门、蒸汽再循环阀门、外供蒸汽阀，其中：所述的启动上水泵、电加热器、启动除氧器依次相连，所述的启动除氧器出口一路回到启动上水泵入口且连接管道上设有上水再循环阀门，另一路与蒸发器管侧入口连接且连接管道上设有启动给水泵，所述的蒸发器管侧出口与汽包进口相连，所述的汽包出口与过热器管侧进口相连，所述的过热器管侧出口的其中一路回到启动除氧器顶部且连接管道上设有蒸汽再循环阀门，另一路经过外供蒸汽阀门直接对外供汽，所述的热熔盐储罐、热熔盐泵、过热器的壳体侧壁、蒸发器的壳体侧壁和冷熔盐储罐通过管道依次连接。

技术总结
本技术提供基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，所述系统包括启动上水泵、电加热器、启动除氧器、启动给水泵、蒸发器、汽包、过热器、冷熔盐储罐、热熔盐储罐、热熔盐泵、上水再循环阀门、蒸汽再循环阀门、外供蒸汽阀，本技术提供基于熔盐储热的火力发电厂冷启动供汽系统，采用循环加热方式提高初期水温，减少电加热器功率，解决熔盐与低温水换热端差过大、易凝固的问题，利用熔盐系统储热量大、温度高的特点，制备合格的启动蒸汽，对于已配置熔盐储热系统的火力发电厂，可以替代启动锅炉，减少启动锅炉定期运行所需的燃料和运行维护费用，进而降低电厂的运行成本。

技术研发人员：王泽鹏,龚泽峰,刘永旭
受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司
技术研发日：20231010
技术公布日：2024/5/6