[发明专利]一种基于蒸汽全热加热熔盐蓄热的火电机组发电调峰系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于蒸汽全热加热熔盐蓄热的火电机组发电调峰系统及方法，包括：高温熔盐罐、高温熔盐泵、低温熔盐罐、低温熔盐泵、蒸汽显热换热器、蒸汽潜热换热器、锅炉再热器、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽发生器、水泵和除氧器。本发明的有益效果是：与现有对锅炉燃烧器和助燃系统改造方案相比，可不对锅炉进行任何改动；与现有蓄热式电锅炉调峰技术相比，避免了高品质电力转化为热水或者蒸汽带来能耗高的问题；与蓄电池、压缩空气储能技术相比，具有充放循环次数多、无污染、投资低等优点。

技术领域

本发明涉及一种火电机组发电调峰技术，主要适用于不同容量火力发电机组，包括燃煤、生物质、燃气联合循环等火电纯凝或者供热机组。

背景技术

浙江电网峰谷差日益增大，电力系统调峰压力也日渐加大，2018年浙江电网统调口径最大峰谷差达2886万千瓦。随着宾金、宁绍、浙福等特高压输电工程的投运及浙江新能源发电装机的增加，浙江电网对调节的灵活性与可靠性要求越来越高。预计未来几年，浙江电网新增的电力基本不具备调峰能力，或者调峰能力较差，迫切需要挖掘现有火电机组的调峰能力，以保证电网安全稳定运行。作为特高压受端的浙江电网，火电机组的深度调峰运行是发展的必然。

目前主要通过对运行数据分析、现场试验等方式，对机组进行调节优化，挖掘机组调峰能力，火电机组最低安全稳定运行负荷可下降至40％。而锅炉稳燃、制粉系统、汽水系统、热工系统改造，火电机组最低负荷可达到35％。，电力通过电锅炉转化为热能蓄热造成能源浪费，而采用蓄电池、压缩空气储能等电能消纳装置具有技术相对不成熟、投资高、安全性差等缺点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，挖掘现有火电机组调峰负荷能力，实现进一步降低机组发电负荷，拓宽机组调峰负荷范围，提高机组运行灵活性，提出一种基于蒸汽全热加热熔盐蓄热的火电机组发电调峰系统及方法。

基于蒸汽全热加热熔盐蓄热的火电机组发电调峰系统，包括高温熔盐罐、高温熔盐泵、低温熔盐罐、低温熔盐泵、蒸汽显热换热器、蒸汽潜热换热器、锅炉再热器、汽轮机高压缸、汽轮机中压缸、熔盐蒸汽过热器、熔盐蒸汽发生器、水泵和除氧器；低温熔盐罐的输出端通过低温熔盐泵连接蒸汽显热换热器和蒸汽潜热换热器的输入端，蒸汽显热换热器和蒸汽潜热换热器的输出端连接高温熔盐罐的输入端；锅炉再热器的输出端连接蒸汽显热换热器和蒸汽潜热换热器的输入端，蒸汽显热换热器和蒸汽潜热换热器的输出端连接除氧器的输入端；高温熔盐罐的输出端通过高温熔盐泵连接熔盐蒸汽过热器和熔盐蒸汽发生器的输入端，熔盐蒸汽过热器和熔盐蒸汽发生器的输出端连接低温熔盐罐的输入端；除氧器的输出端通过水泵连接熔盐蒸汽过热器和熔盐蒸汽发生器的输入端，熔盐蒸汽过热器和熔盐蒸汽发生器的输出端与汽轮机高压缸一起连接锅炉再热器的输入端；锅炉再热器的输出端连接汽轮机中压缸。

作为优选：高温熔盐罐输出高温熔盐，低温熔盐罐输出低温熔盐，锅炉再热器输出锅炉再热器出口蒸汽即再热热段蒸汽，汽轮机高压缸输出汽轮机高压缸排汽，除氧器输出饱和除氧水。

基于蒸汽全热加热熔盐蓄热的火电机组发电调峰系统的蓄放热方法，包括以下步骤：

1)蓄热减少发电负荷：

当需火电机组降低发电负荷时，低温熔盐通过低温熔盐泵从低温熔盐罐输送至蒸汽显热换热器及蒸汽潜热换热器，再热热段蒸汽从锅炉再热器出口引至蒸汽显热换热器及蒸汽潜热换热器，低温熔盐与再热热段蒸汽在蒸汽显热换热器和蒸汽潜热换热器进行换热，加热后的熔盐储存至高温熔盐罐，再热热段蒸汽在蒸汽潜热换热器形成疏水输送至除氧器；

2)放热增加发电负荷：