[发明专利]一种电-熔融盐-蒸汽耦合储能深度调峰系统

说明书

本发明属于储能技术领域，涉及一种电‑熔融盐‑蒸汽耦合储能深度调峰系统，包括汽轮机发电系统、熔融盐换热系统和蒸汽发生系统，所述汽轮机发电系统和熔融盐换热系统之间设有熔融盐电加热器，所述熔融盐换热系统包括熔融盐放热系统和熔融盐储热系统，所述熔融盐放热系统的熔融盐通过熔融盐电加热器加热后进入熔融盐储热系统，所述熔融盐储热系统的熔融盐通过蒸汽发生系统放热后回到熔融盐放热系统。本发明通过将火力发电厂与熔融盐储热系统结合，充分利用熔融盐可大容量储热的特点，将机组生产的电量以热量的形式存储在熔融盐中，使锅炉和汽轮机组均运行在最低稳燃负荷以上，当存储的电量足够大时，从电网侧看来，机组实现了深度调峰。

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种电-熔融盐-蒸汽耦合储能深度调峰系统。

背景技术

随着光伏、风电等新能源机组装机容量比例的大幅提高，以及新能源机组发电随机性大的条件下，电网从安全稳定运行的角度出发，对于火电机组，尤其是燃煤机组的调峰能力就提出了更高的要求。大型燃煤机组因为锅炉、汽轮机等主机设备和辅机设备的特点，一般很难在较低负荷连续稳定运行，调峰能力较弱，如不进行一些针对性的设计，一般不能满足电网的要求，这个难题在存量机组上体现的尤其明显。

煤电机组深度调峰技术符合国内产业政策，新的政策对于燃煤机组深度调峰的支持力度大幅增加，将会大力推动燃煤机组深度调峰产业的发展。

大型燃煤机组深度调峰主要需要解决锅炉侧的技术难题，目前燃煤锅炉深度调峰的难点主要集中在以下方面：(1)锅炉低负荷稳燃问题；(2)锅炉低负荷工况下水动力问题；(3)选择性催化还原(SCR)脱硝系统入口烟温低影响脱硝系统投运；(3)受热面易超温问题；(4)水平烟道积灰问题；等等。因为机组的大范围负荷变动，燃煤机组需承受大幅度的温度变化，导致关键零部件疲劳磨损，甚至发生事故跳机。

锅炉侧的深度调峰技术主要是从系统和设备本身去改善低负荷的运行特性，从而达到整个系统低负荷运行的要求。但因设备和系统本身的原因，即使进行了优化，但是通过机组运行的情况来看，燃煤机组低负荷运行性能并没有明显改善，比如稳燃、水动力特性和脱硝投入等还是存在各种各样的问题。

火电厂的热储能一般是电加热水或蒸汽换热加热水，将热水存储在热水罐中，这种储能方式一般是在我国北方有采暖需求的地区实施，储能系统投用时间受季节的影响，而且储能规模不大，因此很难应用在火电厂深度调峰或调频上。

火电厂的电储能一般是与蓄电池结合，但是受制于电池能量密度、安全性、建设成本等条件，目前尚处于试点示范项目阶段，还没形成大规模商业化应用场景，无法与火电厂深度调峰或调频相匹配。

压缩气体储能受技术特点影响，一般存储规模较大，因此受地理条件限制明显，推广难度大，而且压缩气体的利用途径也在研究中，尚无大规模高效利用的技术方案。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，设计的一种稳定可靠，调峰速度快，灵活运行的电-熔融盐-蒸汽耦合储能深度调峰系统。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种电-熔融盐-蒸汽耦合储能深度调峰系统，包括汽轮机发电系统、熔融盐换热系统和蒸汽发生系统，所述汽轮机发电系统和熔融盐换热系统之间设有熔融盐电加热器，所述熔融盐换热系统包括熔融盐放热系统和熔融盐储热系统，所述熔融盐放热系统的熔融盐通过熔融盐电加热器加热后进入熔融盐储热系统，所述熔融盐储热系统的熔融盐通过蒸汽发生系统放热后回到熔融盐放热系统。

优选的，所述汽轮机发电系统包括汽轮发电机组，所述熔融盐电加热器与汽轮发电机组连接，用于将汽轮发电机组的电量以热量的形式存储在熔融盐中。

优选的，所述熔融盐放热系统包括冷熔融盐储罐，所述冷熔融盐储罐的出口通过冷熔融盐泵与熔融盐电加热器连接。

优选的，所述熔融盐储热系统包括热熔融盐储罐，所述热熔融盐储罐的出口通过热熔融盐泵与蒸汽发生系统连接。