[发明专利]电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统和方法

权利要求书

1.一种电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，包括光热熔盐集热设备，其特征在于，所述光热熔盐集热设备包括：

太阳能光热熔盐集热装置，收集太阳能并将该太阳能转换为热能而加热熔融态的熔盐；

熔盐保温缓冲罐，储存经加热的熔融态的所述熔盐并进行蓄热；和

熔盐循环管路，供熔融态的所述熔盐在所述太阳能光热熔盐集热装置与所述熔盐保温缓冲罐之间循环；

所述加热系统还具有：

气体管路，连接在所述熔盐保温缓冲罐与电站锅炉的气体源之间，将气体引入所述熔盐保温缓冲罐，所述气体为送入电站锅炉炉膛的空气或电站锅炉排放的烟气中的任意一种；

第一热交换部，设于所述熔盐保温缓冲罐中，输入端与所述气体管路连通，使来自所述气体管路的气体以间隔换热的方式与所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行热交换而成为热气；

热气管路，连接在所述第一热交换部的输出端与电站锅炉的热供给管路之间；以及

电加热器，设于所述熔盐保温缓冲罐中，供电端与火电厂的母线连接，利用所述火电厂的调峰调频电力对所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行加热，使所述熔盐维持在熔融态。

2.根据权利要求1所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，其特征在于，所述电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统还包括：

第二热交换部，设于所述熔盐保温缓冲罐中，输入端与火电厂的高温蒸汽管道或火电厂的锅炉的高温烟气管道连通，输出端与烟气回收管道或蒸汽回收管道连通，使得来自所述高温烟气管道的高温烟气或所述高温蒸汽管道的高温蒸汽以间隔放热的方式与熔盐进行热交换，将所述熔盐维持在熔融态。

3.根据权利要求2所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，其特征在于，在无太阳能时，利用所述高温烟气或所述高温蒸汽在所述第二热交换部加热所述熔盐，或者利用调峰调频电力供电的所述电加热器加热所述熔盐。

4.根据权利要求2所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，其特征在于，所述高温蒸汽包括所述火电厂的锅炉的主蒸汽、再热蒸汽和所述火电厂的用于驱动发电机的汽轮机抽汽中的任意一种或多种的组合。

5.根据权利要求2所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，其特征在于，所述第一热交换部采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种；

所述第二热交换部采用管壳式换热器、螺旋管式换热器、板式换热器中的任意一种。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，其特征在于，所述太阳能光热熔盐集热装置为碟式太阳能光热集热装置、槽式太阳能光热集热装置、塔式太阳能光热集热装置中的任意一种。

7.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，其特征在于，所述熔盐保温缓冲罐的蓄热温度为50℃～500℃。

8.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，其特征在于，所述熔盐包括碱金属、碱土金属的卤化物、硅酸盐、碳酸盐、硝酸盐以及磷酸盐中的任意一种或几种组合。

9.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，其特征在于，所述电站锅炉的热供给管路包括：所述电站锅炉的送风管、向所述电站锅炉的SCR入口送烟的供给管和向所述电站锅炉的烟囱入口送烟的供给管中的任意一种。

10.根据权利要求1至5任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统，其特征在于，所述火电厂的母线包括：所述火电厂的发电机的出口母线、所述火电厂的用电母线和所述火电厂的经升压后的出厂母线中的任意一种。

11.一种利用权利要求1至10中任一项所述的电站锅炉耦合光热熔盐集热加热系统的加热方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1：对熔盐保温缓冲罐中的熔盐加热使之处于熔融态；

S2：判断是否有可利用的太阳能，若有，则进入步骤S31，若否，则进入步骤S41；

S31：启动光热熔盐集热设备，利用太阳能转换成的热能对熔融态的熔盐进行加热，所述熔盐保温缓冲罐通过经加热的熔融态的所述熔盐进行蓄热；

S32：打开第一热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第一热交换部的换热介质入口和换热介质出口，利用所述第一热交换器将来自气体管路的气体与所述熔盐保温缓冲罐中的熔盐进行热交换而成为热气，并通过热气管路供向电站锅炉的热供给管路，所述气体为送入电站锅炉炉膛的空气或电站锅炉排放的烟气中的任意一种；

S41：利用高温烟气、高温蒸汽和调峰调频电力中的一个或多个加热所述熔盐保温缓冲罐的熔盐，所述熔盐保温缓冲罐通过经加热的熔融态的所述熔盐进行蓄热；

S42：利用熔盐缓冲罐中的熔盐加热来自气体管路的气体，加热后的气体通过热气管路供向所述电站锅炉的热供给管路；

其中，在步骤S41中，判断所述火电厂是否有富余的调峰调频电力，若有，则跳转执行步骤S411；判断所述火电厂是否容许抽取高温烟气用于加热熔盐，若容许，则跳转执行步骤S412；判断所述火电厂是否有富余的高温蒸汽用于加热熔盐，若有，则跳转执行步骤S413；

S411：利用所述调峰调频电力为所述熔盐保温缓冲罐的电加热器供电，利用电加热方式将熔融态的熔盐保持在预设温度；

S412：打开所述第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第二热交换部的高温烟气流通管路的入口阀与出口阀，使从高温烟气管道引流过来的高温烟气在所述第二热交换部中与所述熔盐进行热交换，热交换后的烟气从出口阀排出进入烟气回收管道；在所述第二热交换部经热交换的熔盐因吸收所述高温烟气的热量而维持熔融态且具有预设温度；

S413：打开所述第二热交换部的熔盐进口和熔盐出口，打开所述第二热交换部的高温蒸汽流通管路的入口阀与出口阀，使从高温蒸汽管道引流过来的高温蒸汽在所述第二热交换部中与所述熔盐进行热交换，热交换后的蒸汽从出口阀排出进入蒸汽回收管道；在所述第二热交换部经热交换的熔盐因吸收所述高温蒸汽的热量而维持熔融态且具有预设温度。