[发明专利]锅炉烟气加热熔盐的储热系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种锅炉烟气加热熔盐的储热系统及控制方法，包括锅炉(8)和配设于所述锅炉(8)的熔盐储热系统，所述锅炉(8)的主烟道旁设有支路烟道(11)，所述熔盐储热系统的烟气熔盐换热器(7)设于所述支路烟道(11)；所述支路烟道(11)设有高温取烟烟道(9)和低温取烟烟道(10)，所述高温取烟烟道(9)和低温取烟烟道(10)分别连通所述主烟道烟气温度不同的两个位置，所述支路烟道(11)的出口通过回烟烟道(12)连接至所述主烟道的尾部。该系统不仅提高了熔盐储热系统的温度，提升了储热能量品位；同时通过调节功能有效保证了锅炉及熔盐储热系统的运行安全性、熔盐储热系统运行模式的切换，提升了锅炉运行灵活性。

技术领域

本发明涉及熔盐储热技术领域，尤其涉及采用锅炉烟气加热熔盐的储热系统。本发明还涉及采用锅炉烟气加热熔盐的储热控制方法。

背景技术

风能、太阳能等清洁能源具有间歇性与波动性特点，无法实现大规模并网发电，提升火力发电机组的运行灵活性有利于电网消纳清洁能源。其中，火力发电机组耦合熔盐储热系统可有效改善锅炉变负荷速率慢的问题，得到广泛关注。同时，在石化、冶金等领域的工业锅炉中，增加熔盐储热系统有利于锅炉热量的灵活高效利用，提升其经济性与灵活性。

目前，熔盐储热系统多采取蒸汽加热熔盐的方式，具有熔盐储热温度低、热容量小的缺点；同时由于蒸汽降温后具有饱和蒸汽段，与熔盐换热存在窄点温差，不利于换热过程温度匹配，且系统复杂。而采用锅炉烟气加热熔盐储热的方式可解决上述问题，烟气温度高、无相变段，提高了熔盐储热温度，有利于换热过程温度匹配，损失减小，同时系统简单。

然而，采用锅炉烟气加热熔盐储热的方式存在如下缺陷：

1)存在运行安全性问题。根据熔盐物理特性，熔盐仅能在一定温度范围内正常运行，当温度低于凝固点时，熔盐发生凝固；而温度高于分解点时候，熔盐发生分解。现有技术多数将熔盐换热器直接布置在锅炉内，而锅炉内烟气温度在不同工况下偏差高达200℃，无法保证换热器内的熔盐不超温。

2)技术方案不完善，缺乏明确的控制措施，无法保证熔盐储热系统正常运行。烟气加热熔盐的储热系统需要有明确的控制措施才能保证技术能够实施，这是由于：一方面，在锅炉的总热负荷中，水及水蒸气热负荷占比大，而熔盐热负荷占比较小，熔盐热负荷不易保证；另一方面，熔盐的运行温度范围导致其对烟气温度区间要求较高，需要有调节措施保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锅炉烟气加热熔盐的储热系统，以解决上述技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种锅炉烟气加热熔盐的储热控制方法。

为实现上述目的，本发明提供一种锅炉烟气加热熔盐的储热系统，包括锅炉和配设于所述锅炉的熔盐储热系统，所述锅炉的主烟道旁设有支路烟道，所述熔盐储热系统的烟气熔盐换热器设于所述支路烟道；所述支路烟道设有高温取烟烟道和低温取烟烟道，所述高温取烟烟道和低温取烟烟道分别连通所述主烟道烟气温度不同的两个位置，所述支路烟道的出口通过回烟烟道连接至所述主烟道的尾部。

可选地，所述高温取烟烟道内布置有高温烟气挡板，所述低温取烟烟道内布置有低温烟气挡板。

可选地，所述回烟烟道内布置有支路烟道引风机。

可选地，所述熔盐储热系统包括低温熔盐罐、低温熔盐泵和高温熔盐罐；所述低温熔盐罐的出口通过熔盐管路与低温熔盐泵的入口连接，所述低温熔盐泵的出口连接至烟气熔盐换热器的入口；所述烟气熔盐换热器的出口连接至高温熔盐罐的入口。

可选地，所述高温熔盐罐的出口与高温熔盐泵的入口连接，所述高温熔盐泵的出口与高温熔盐阀门的入口连接，所述高温熔盐阀门的出口与烟气-熔盐换热器的入口连接

可选地，所述低温熔盐泵的出口布置有低温熔盐阀门。

可选地，所述回烟烟道连接至所述锅炉的脱硝装置的入口。