[发明专利]一种蒸汽-熔融盐耦合的储能深度调峰系统

说明书

本发明属于储能技术领域，涉及一种蒸汽‑熔融盐耦合的储能深度调峰系统，包括锅炉系统、蒸汽‑熔融盐换热系统和蒸汽发生系统，所述锅炉系统的主蒸汽和/或再热蒸汽的一部分进入汽轮发电机组作功，另一部分进入蒸汽‑熔融盐换热系统放热，作功和放热后的排汽均经辅机系统送回省煤器，所述蒸汽‑熔融盐换热系统通过蒸汽释放的热量将冷熔融盐加热成热熔融盐，所述热熔融盐通过蒸汽发生系统进行换热后回到冷熔融盐。本发明利用熔融盐储热的特性，将机组深度调峰阶段无法消纳的能量储存起来，实现燃煤机组深度调峰，但机组仍运行在设计负荷以上，既满足了电网调度的要求，也实现了火电机组连续稳定运行。

技术领域

本发明属于储能技术领域，具体涉及一种蒸汽-熔融盐耦合的储能深度调峰系统。

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，灵活运行的蒸汽-熔融盐耦合的储能深度调峰系统。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种蒸汽-熔融盐耦合的储能深度调峰系统，包括锅炉系统、蒸汽-熔融盐换热系统和蒸汽发生系统，所述锅炉系统的主蒸汽和/或再热蒸汽的一部分进入汽轮发电机组作功，另一部分进入蒸汽-熔融盐换热系统放热，作功和放热后的排汽均经辅机系统送回省煤器，所述蒸汽-熔融盐换热系统通过蒸汽释放的热量将冷熔融盐加热成热熔融盐，所述热熔融盐通过蒸汽发生系统进行换热后回到冷熔融盐。

优选的，所述辅机系统包括凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器、给水泵和高压加热器。

优选的，所述蒸汽-熔融盐换热系统包括蒸汽-熔融盐加热器、冷熔融盐储罐和热熔融盐储罐，所述冷熔融盐储罐的冷熔融盐通过蒸汽-熔融盐加热器加热后进入热熔融盐储罐，所述热熔融盐储罐的热熔融盐通过蒸汽发生系统放热后回到冷熔融盐储罐。