[发明专利]一种火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统和方法

权利要求书

1.一种火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，包括光热熔盐集热设备，所述光热熔盐集热设备包括：

太阳能光热熔盐集热装置，收集太阳能并将该太阳能转换为热能而加热熔融态的熔盐；

熔盐保温缓冲罐，储存经加热的熔融态的所述熔盐而进行蓄热；和

熔盐循环管路，供熔融态的熔盐在所述太阳能光热熔盐集热装置与所述熔盐保温缓冲罐之间循环，

所述加热水系统还具有：

供水管路，连接在水源与所述熔盐保温缓冲罐之间，将水引入所述熔盐保温缓冲罐；

第一热交换部，设于所述熔盐保温缓冲罐中，并连接在所述供水管路的水流动方向的下游，且使得来自所述供水管路的水以间隔换热的方式与所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行热交换而成为热水；

热水管路，连接在所述第一热交换部与所述火电厂的锅炉给水或凝结水管路之间、或者连接在所述第一热交换部与外部供热管网回收管路之间；以及

第二热交换部，输入端与所述火电厂的锅炉的高温烟气管道或高温蒸汽管道连通，输出端与烟气或蒸汽疏水回收管道连通，且使得来自所述高温烟气管道或所述高温蒸汽管道的高温烟气或高温蒸汽以间隔放热的方式与熔盐进行热交换，从而将熔盐维持在熔融态。

2.根据权利要求1所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，所述热水管路连接于所述锅炉给水管路中高压加热器的输入端或输出端，或连接于所述凝结水管路中低压加热器的输入端或输出端，从而将所述热水作为锅炉给水或凝结水的一部分。

3.根据权利要求1所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，所述高温蒸汽包括所述火电厂的锅炉的主蒸汽、再热蒸汽和所述火电厂的用于驱动发电机的汽轮机抽汽中的任意一种或多种的组合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，所述熔盐保温缓冲罐包括对所述熔盐进行加热的电加热器。

5.根据权利要求4所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，所述电加热器的供电端连接于所述火电厂中的发电机的出口母线、或者所述火电厂用电母线、或者所述火电厂的经升压后的出厂母线，

利用所述火电厂的调峰调频电力对所述电加热器供电。

6.根据权利要求4所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，在无太阳能时，利用所述高温烟气或所述高温蒸汽在所述第二热交换部加热所述熔盐；或者，利用调峰调频电力供电的所述电加热器加热所述熔盐。

7.根据权利要求1所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，所述熔盐保温缓冲罐的蓄热温度为50℃～1200℃。

8.根据权利要求1所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，所述熔盐包括碱金属、碱土金属的卤化物、硅酸盐、碳酸盐、硝酸盐以及磷酸盐中的任意一种或几种组合。

9.根据权利要求1所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，所述第一热交换部采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种；

所述第二热交换部采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统，其特征在于，所述太阳能光热熔盐集热装置为碟式太阳能光热集热装置、槽式太阳能光热集热装置、塔式太阳能光热集热装置中的任意一种。

11.一种利用权利要求1至10中任一项所述的火电厂耦合光热熔盐集热加热水系统的加热方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1：对熔盐保温缓冲罐中的熔盐加热使之处于熔融态；

S2：判断是否有可利用的太阳能，若有，则进入步骤S31，若否，则进入步骤S41；

S31：启动光热熔盐集热设备，利用太阳能转换成的热能对熔融态的所述熔盐进行加热，所述熔盐保温缓冲罐通过经加热的所述熔盐进行蓄热；

S32：打开所述第一热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第一热交换部的水流通管路的入口与出口，利用所述第一热交换器进行热交换并向所述热水管路输出所述热水；

S41：利用高温烟气、高温蒸汽、调峰调频电力中的一个或多个加热熔盐保温缓冲罐，进行蓄热，

S51：利用熔盐缓冲罐中的熔盐加热热水，并将热水供向锅炉给水管路、或凝结水管路、或热水管网，

其中，在步骤S41中，判断所述火电厂是否有富余的调峰调频电力，若有，则跳转执行步骤S42；判断所述火电厂是否容许抽取高温烟气用于加热熔盐，若容许，则跳转执行步骤S43；判断所述火电厂是否有富余的高温蒸汽用于加热熔盐，若有，则跳转执行步骤S44；

S42：利用富余调峰调频电力为所述熔盐保温缓冲罐的电加热器供电，利用电加热方式将熔融态的熔盐保持在规定的温度；

S43：打开所述第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第二热交换部的高温烟气流通管路的入口阀与出口阀，使从所述火电厂的锅炉引流过来的高温烟气在所述第二热交换部进行热交换后从出口阀排出并被回收；在所述第二热交换部经热交换的熔盐因吸收所述高温烟气的热量而维持熔融态且具有规定的温度；

S44：打开所述第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第二热交换部的高温蒸汽流通管路的入口阀与出口阀，使从所述火电厂的锅炉引流过来的高温蒸汽在所述第二热交换部进行热交换后从出口阀排出并被回收；在所述第二热交换部经热交换的熔盐因吸收所述高温蒸汽的热量而维持熔融态且具有规定的温度。