[发明专利]一种熔盐电极锅炉储热发电系统

说明书

本发明提供了一种熔盐电极锅炉储热发电系统，属于储能领域，包括加热部、高温熔盐储罐和热量利用部；加热部包括炉体，和设置在炉体内的高压电极、中性电极和低温熔盐供应头；高压电极用于连接发电系统，低温熔盐供应头用于对炉体内填充低温熔盐；高温熔盐储罐一端连接炉体的底部，另一端连接热量利用部；热量利用部用于将高温熔盐储罐送出的熔盐与推动汽轮机做功的水工质进行热交换，并将降温后的熔盐送回炉体。在用电低谷时间段将风电光伏的弃电用于加热熔盐，进行热量储存，在用电高峰时间段，利用高温熔盐加热给水产生高温高压蒸汽，推动汽轮机做功，将储存热量转化为电能输出，可有效消纳弃风弃光实现非水可再生能源电力的大规模存储和调度。

技术领域

本发明涉及储能领域，具体而言，涉及一种熔盐电极锅炉储热发电系统。

背景技术

随着我国风电、光伏这种不稳定电源装机功率越来越大，而燃煤发电机组装机容量受到限制，导致整个电网中不稳定、不连续的电源产量逐年大幅度增加，这种状况一是会对电网安全运行造成极大的威胁；二是当用电侧负荷增加时发电侧功率又跟不上，导致供电能力不足。当前应对的措施是利用燃煤电站调峰或者大量新增风电光伏装机。但是，当风电、光伏装机容量超过电网调节能力时又被迫弃风弃光。为了减少弃风弃光现象，人们提出通过电池、抽水、压缩空气等多种储能方式消纳弃风弃光。但电池大规模储能技术寿命、安全性等存在问题，同时储能成本仍然极高，不具有大规模应用条件。抽水蓄能成本较低，技术也很成熟，但建设场地受水资源和地理条件制约，推广应用受到限制。压缩空气储能也需要岩穴等资源条件才具有应用价值，否则采用空气储罐方式储能造价昂贵也不具有工程推广应用价值。

熔盐储能具有选址灵活、储热效率高、储热容量大等优势，利用熔盐储能可以有效地克服上述其它储能技术所面临的问题。但利用熔盐储能需要利用弃风弃光电源将熔盐加热进行储存备用。根据电能转换方式不同可分为电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外加热和介质加热等。

电阻加热是利用电流的焦耳效应将电能转化为热能，电阻加热是应用最广技术成熟度最高的一种电加热方式，它通常分为直接加热和间接加热，直接加热是将电压直接加热到被加热物体上，当有电流流过时被加热物体本身便作为电阻发热，由于热量产于被加热物体本身，属于内部加热，其加热效率跟更高。间接电阻加热需要专门的发热元件，由发热元件产生热能，再通过辐射、对流和传导等方式传递到至被加热物体上。

当前电极锅炉通常是用于加热水工质产生蒸汽，温度不超过250℃，较多用于供热系统。熔盐具有非常低的蒸汽压(约几Pa)，可以在常压下进行高温加热，这给电锅炉的大型化和高温化提供了可能。同时，利用弃风弃光加热熔盐的技术和设备需要满足加热功率大(几十MW级)、加热功率密度高、加热温度均匀、负荷调节范围宽、负荷响应速度快、使用寿命长、加热效率高等要求，采用电阻式直接加热熔盐的熔盐电极锅炉能有效满足储能应用领域的加热要求。

发明内容

本发明提供了一种熔盐电极锅炉储热发电系统，旨在解决现有技术中熔盐电极锅炉储热发电系统存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种熔盐电极锅炉储热发电系统，包括加热部、高温熔盐储罐和热量利用部；

所述加热部包括炉体，和设置在所述炉体内的高压电极、中性电极和低温熔盐供应头；

所述高压电极用于连接发电系统，所述低温熔盐供应头用于对所述炉体内填充低温熔盐；

所述高温熔盐储罐一端连接所述炉体的底部，另一端连接所述热量利用部；

所述热量利用部用于将所述高温熔盐储罐送出的熔盐与推动汽轮机做功水工质进行热交换，并将降温后的熔盐送回所述炉体。

在本发明的一种实施例中，所述热量利用部与所述炉体之间还设置有低温熔盐储罐，所述低温熔盐储罐连通所述低温熔盐供应头。