[实用新型]一种带有熔盐储能供电供热的火力发电系统

说明书

技术领域

本实用新型属于火力发电技术、具体涉及一种带有熔盐储能供电供热 的火力发电系统。

背景技术

随着人民生活水平提高和电力负荷快速增长，电网负荷峰谷差日益扩 大。电力系统中电源及输配电设备均按照电网高峰负荷规划建设，但电网 高峰负荷持续时间较短，导致为满足高峰负荷需求而规划建设的电力设备 资产利用率低。此外，我国电源结构以火电为主，燃煤发电约占总发电量 的75％，大量火电机组在非用电高峰时处于停机或低负荷运行状态，不仅 使电力设备利用率低，也使发电机组运行可靠性变差、发电效率降低。故 解决电网调峰问题，提高电力设备资产利用率和火电机组运行可靠性、效 率是当前电力行业面临的重要问题。利用储能技术可大幅提高火电机组发 电的总负荷系数和实际运行效率，增强电网的输电能力。因而，研究开发 带有储能系统的火力发电技术是提高常规能源发电与输电效率、提高电力 供应安全性和经济性的迫切需要。

在现有的各种储能技术中，熔盐显热蓄热技术具有技术成熟、蓄热成 本低廉的优点，已具备大规模商业应用的能力，目前被广泛应用于太阳能 热发电系统中。

目前有一种独立熔盐蓄热电站：其以混合熔盐作为蓄热工质，采用风 电、光伏电等加热熔盐从而储热，再利用熔盐储热在需要时加热水产生水 蒸气，水蒸气进而驱动蒸汽轮机及发电机实现熔盐蓄热发电。这种技术思 路虽然达到了储存盈余电能从而对电网起到一定程度“削峰填谷”的作用， 但因目前基于蒸汽朗肯循环的热→电能量转换效率为33～43％，其“电→热 →电”的储能发电技术路线存在一定的缺点，即大量高品质电能在由热→ 电的转换过程中被浪费。该系统与火电机组耦合应用时，由于系统经历了 二次由热→电过程(燃料放热→电→熔盐蓄热→电)，按超临界参数蒸汽 朗肯循环热效率40％计，该系统总发电效率仅为16％，此时该系统发电效率 低的缺点更为突出。考虑到我国电源结构以火电为主的现实，切实有效解 决电网峰谷差等问题亟需更加高效合理的储能火力发电系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带有熔盐储能供电供热的 火力发电系统，既能解决电网调峰问题和电力设备资产利用率低问题，又 能实现可靠、高效地发电。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一方面，一种带有熔盐储能供电供热的火力发电系统，包括：

火力发电子系统，包括火力发电机组和高压冷凝器，火力发电机组包 括锅炉、第一发电机和第一汽轮机组，锅炉通过主蒸汽管路与第一汽轮机 组相连，向第一汽轮机组输出蒸汽，第一汽轮机组通过旁路蒸汽管路与高 压冷凝器相连，将部分蒸汽输至高压冷凝器，经高压冷凝器的热交换凝结 成水，高压冷凝器通过旁路给水管路与锅炉相连，将凝结水输入锅炉；

熔盐储能发电子系统，包括第二发电机、第二汽轮机组、蒸汽发生器、 熔盐加热器和冷、热熔盐罐，熔盐加热器一端通过循环管路与高压冷凝器 相连，并通过中间循环工质进行热交换，熔盐加热器另一端通过与热熔盐 罐、蒸汽发生器、冷熔盐罐相连形成熔盐循环回路，通过熔盐加热器将储 存在冷熔盐罐内的熔盐加热形成热熔盐并储存在热熔盐罐内，热熔盐在蒸 汽发生器内放热后形成冷熔盐再返回至冷熔盐罐，蒸汽发生器与第二汽轮 机组相连，将蒸汽发生器产生的蒸汽输送至第二汽轮机组供其进行发电。

所述熔盐储能发电子系统还包括热网加热器，蒸汽发生器与热网加热 器相连，通过蒸汽在热网加热器内的凝结放热，对城市热网直接供热。

所述中间循环工质为水或导热油。

所述火力发电机组为燃煤发电机组或燃用液体或气体燃料的火力发电 机组。

所述旁路给水管路与第一汽轮机组的主给水管路相并接后再连至锅 炉。

采用本实用新型的带有熔盐储能供电供热的火力发电系统，具有如下 优点：

1、能够在电网低谷负荷时将锅炉放热存储至熔盐罐内，因此锅炉可以 长期运行在机组供电效率较高的高负荷状态下，因电网负荷变化而盈余出 的蒸汽热能可予以储存，在电网高峰负荷时通过熔盐储能发电子系统为电 网供电参与调峰。

2、储存在熔盐罐内的热能既可以通过加热水形成高温高压蒸汽进而带 动熔盐储能发电子系统进行发电，也可以直接用以加热城市热网循环水从 而进行供热，或者发电与供热联合运行。