[发明专利]一种基于燃气轮机的储热系统及工作方法

说明书

本发明公开了一种基于燃气轮机的储热系统及工作方法，该储热系统包括设置在低温熔盐储罐和高温熔盐储罐之间的第一熔盐储热通路、第二熔盐储热通路和第一熔盐放热通路，第一熔盐储热通路上设置第一换热器，其冷侧两端分别连接低温熔盐储罐和高温熔盐储罐；第二熔盐储热通路上设置用于加热低温熔盐的电加热件；第一熔盐放热通路上设置第二换热器，用于通过高温熔盐后对其冷侧的给水换热进行供汽。本发明通过将燃气轮机工作时产生的高温烟气的可用热量全部存入熔盐储热系统，可实现燃气轮机间断工作时，满足连续供蒸汽的需要，相比天然气锅炉，本发明通过燃气轮机先发电，余热供蒸汽，有效降低了蒸汽的生产成本。

技术领域

本发明涉及储热技术领域，尤其涉及一种基于燃气轮机的储热系统及工作方法。

背景技术

近年来，电力系统中光伏、风电等新能源发电的装机容量占比逐年提高，但光伏、风电存在波动性和间歇性的问题，影响电力系统的稳定运行。燃气轮机发电具有启停速度快、升降负荷率高的优势，在电力系统中可承担调峰、调频的作用。针对有供热需求的燃气-蒸汽联合循环发电系统，由于燃气轮机参与调峰、调频和频繁启停，不能保证供热的稳定性。

为减少污染和碳排放，各地关闭了大量小型燃煤锅炉，实施“煤改气”改造。如造纸、化工等需要工业蒸汽的工厂，采用天然气锅炉生产蒸汽，一方面增加了蒸汽成本，另一方面未能充分利用天然气的高品位热能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种基于燃气轮机的储热系统及工作方法。本发明的基于燃气轮机的储热系统通过热电联产生产工业蒸汽，降低了用能成本，解决了燃气轮机参与调峰、调频时不能稳定供热的问题。

一方面，本发明提出了一种基于燃气轮机的储热系统，包括：

设置在低温熔盐储罐和高温熔盐储罐之间的第一熔盐储热通路、第二熔盐储热通路和第一熔盐放热通路；

其中所述第一熔盐储热通路上设置第一换热器，其冷侧两端分别连接所述低温熔盐储罐和所述高温熔盐储罐；所述第一换热器的热侧通入高温烟气对其冷侧的低温熔盐换热；

所述第二熔盐储热通路上设置电加热件，用于加热所述低温熔盐储罐中的低温熔盐；

所述第一熔盐放热通路上设置第二换热器，所述第二换热器的热侧两端分别连接所述高温熔盐储罐和所述低温熔盐储罐，利用高温熔盐对所述第二换热器冷侧的给水换热进行供汽。

在一些实施例中，还包括氮气供应件，所述氮气供应件分别与所述高温熔盐储罐和所述低温熔盐储罐连接，用于充入氮气。

在一些实施例中，所述氮气供应件还包括第一气体联通管，所述第一气体联通管用于联通所述高温熔盐储罐和所述低温熔盐储罐实现二者之间内部的气体流通。

在一些实施例中，所述第一熔盐储热通路上还设置有熔盐缓冲罐，在熔盐流动方向上，所述熔盐缓冲罐设置在所述第一换热器上游。

在一些实施例中，所述熔盐缓冲罐连接所述氮气供应件，所述氮气供应件向所述熔盐缓冲罐内充入氮气。

在一些实施例中，所述氮气供应件包括第二气体联通管，所述第二气体联通管一端与所述熔盐缓冲罐连接，另一端与所述第一气体联通管连通。

在一些实施例中，所述高温烟气选自燃气轮机发电过程中的排气。

在一些实施例中，所述熔盐缓冲罐的布置位置高于所述第一换热器。

在一些实施例中，所述第一换热器为管壳式结构，所述高温烟气在所述管壳式结构的壳侧由下往上流动，熔盐在所述管壳式结构的管侧由上往下流动。

另一方面，本发明提出了一种基于燃气轮机的储热系统的工作方法，包括以下步骤：