一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统的制作方法

本发明涉及供汽调节领域。

背景技术：

1、目前，大型火电机组工业供汽主要采用锅炉-汽轮机-发电机联合运行方式，锅炉产生蒸汽，推动汽轮机叶片旋转带动发电机发电，在蒸汽压力降到某个特定值时，从汽轮机中间级抽取一部分蒸汽对外供给用户，剩下的蒸汽则继续在汽轮机里做功发电，该方式下，机组供汽能力与发电负荷强相关，机组在电网高峰时段需满负荷甚至超负荷运行以保障电力供应，此时汽轮机进汽量最大，具备最大抽汽供汽能力，但高峰时段恰恰是电网保电的关键期，抽汽供汽意味着从汽轮机中截留本应该继续做功发电的蒸汽，直接导致机组发电出力下降，在电网调度保电优先的刚性约束下，抽汽供汽能力被大幅度压缩甚至完全丧失，因此，采用抽汽方式无法在电网高峰时段满足用户用汽需求。

2、因此，现有采用汽轮机抽汽和利用独立锅炉产汽，联合供汽方式，该联合供汽方式的逻辑为低谷时汽轮机抽汽富裕，以抽汽为主、独立锅炉备用；高峰时汽轮机抽汽受限，由独立锅炉产汽提供给用户，但存在以下技术缺陷：

3、锅炉产汽与汽轮机抽汽均为即时即用的供汽方式，不具备存储功能，低谷时段富裕的蒸汽无法储存至高峰时段释放；高峰时段用户需汽量大时，仅依靠锅炉供汽，不能满足用户用汽需求，无法达到削峰填谷式调度，因此，现有的工业产汽方式，在高峰时段供汽不足。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的工业产汽方式，在高峰时段供汽不足的问题。现提出一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统。

2、一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，所述系统包括电热产汽单元、熔盐放热产汽单元、给水供应单元和控制器；

3、熔盐放热产汽单元包括低温熔盐罐、高温熔盐罐、熔盐电加热器和熔盐产汽单元；

4、在电网低谷或弃风时段，控制器启动熔盐电加热器和/或电热产汽单元，熔盐电加热器启动后，从低温熔盐罐中抽取低温熔盐介质进行加热，形成高温熔盐介质存入高温熔盐罐中，电热产汽单元启动后，产生的热量存储至高温熔盐罐内；

5、在电网高峰或高热负荷时段，给水供应单元同时向熔盐产汽单元和电热产汽单元供水，熔盐产汽单元从高温熔盐罐中抽取热能，加热水产生第一路过热蒸汽，同时电热产汽单元加热水产生第二路过热蒸汽，第一路过热蒸汽和第二路过热蒸汽混合后向外输出。

6、优选地，熔盐产汽单元包括熔盐加热过热器和预热蒸发器，

7、熔盐加热过热器从高温熔盐罐中抽取热能，加热水产生饱和蒸汽，再进入熔盐加热过热器加热为第一路过热蒸汽。

8、优选地，电热产汽单元包括高压电极蒸汽锅炉和电加热过热器；

9、高压电极蒸汽锅炉加热水产生过热蒸汽，再经电加热过热器进行二次加热，形成纯过热蒸汽，作为第二路过热蒸汽。

10、优选地，所述系统还包括应急供水单元；

11、控制器，当检测到给水供应单元故障时，切换至应急供水单元进行供水。

12、优选地，所述系统还包括减温减压器和辅助蒸汽联箱；

13、辅助蒸汽联箱的入口连接熔盐加热过热器的蒸汽出口和电加热过热器的蒸汽出口，

14、辅助蒸汽联箱输出的混合蒸汽进入减温减压器进行减温减压后输出。

15、优选地，所述系统还包括充氮单元，

16、低温熔盐罐和高温熔盐罐上各连接一个充氮单元，充氮单元，用于向低温熔盐罐和高温熔盐罐内充入99.5%氮气并维持微正压。

17、优选地，所述系统还包括一号电动调节阀，

18、在给水供应单元与电热产汽单元的管路上，以及给水供应单元与预热蒸发器的管路上各设置一个一号电动调节阀，一号电动调节阀，用于调节进水量。

19、优选地，所述系统还包括二号电动调节阀、闸阀和电动阀闸；

20、电加热过热器出口管路上设置二号电动调节阀、闸阀和电动阀闸；

21、熔盐加热过热器出口管路上设置二号电动调节阀、闸阀和电动阀闸。

22、优选地，所述系统还包括止回阀；

23、电加热过热器出口管路上以及熔盐加热过热器出口管路上各设置1个止回阀。

24、优选地，所述系统还包括安全阀，

25、在低温熔盐罐和高温熔盐罐上各设置一个安全阀，用于超高压保护。

26、本发明的有益效果是：

27、本发明在电网低谷（用户用电量少）时，从汽轮机抽汽满足用户用汽需求，此时熔盐电加热器和/或电热产汽单元吸收该电能，转换为热能，储存起来，在电网高峰（用户用电量大）时，利用高温熔盐罐内热量产汽，结合锅炉供汽，以满足用户用汽量大的需求，因此，本申请起到削峰填谷式的调度，实时满足用户用汽需求。

28、本申请采用40mw电极锅炉与240mwh熔盐储热的耦合，实现在火电机组零功率上网或极低负荷工况下，仍能稳定提供工业供汽，增加全厂70mw的深度调峰能力，彻底打破供热对发电负荷的绑定，提升新能源消纳空间。

29、本发明通过低谷储热、高峰放热，进行精细化控制降低了辅机电耗。

30、保障供热可靠性：本发明构建正常与应急双路给水系统、双路蒸汽产生（电极+熔盐）、互为备用的过热器设计，确保在主机组故障或停机工况下，系统仍能独立运行并提供基本供热（应急流量30t/h），显著提高了系统可靠性。

31、本发明通过完善的疏盐、充氮保护及dcs精细化控制的电伴热系统，防止熔盐凝固和氧化，延长设备寿命，降低辅助能耗。

32、本发明提升了调峰能力，增加全厂70mw深度调峰能力，可实现单机零功率上网。

33、本发明提升了供热能力，即充即放工况供汽流量≥100t/h，满功率工况≥120t/h；应急工况供汽流量≥30t/h。

34、本发明提升了响应速度，变负荷速率提升至3%pe/min，kp值＞2。

35、本发明提升了储热容量，储热容量为40mwh，支持长时间能量时移。

1.一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，所述系统包括电热产汽单元、熔盐放热产汽单元、给水供应单元和控制器；

2.根据权利要求1所述的一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，熔盐产汽单元包括熔盐加热过热器（5）和预热蒸发器（6），

3.根据权利要求2所述的一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，电热产汽单元包括高压电极蒸汽锅炉（7）和电加热过热器（8）；

4.根据权利要求1所述的一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，所述系统还包括应急供水单元；

5.根据权利要求3所述的一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，所述系统还包括减温减压器和辅助蒸汽联箱；

6.根据权利要求5所述的一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，所述系统还包括充氮单元，

7.根据权利要求1所述的一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，所述系统还包括一号电动调节阀，

8.根据权利要求1所述的一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，所述系统还包括二号电动调节阀、闸阀和电动阀闸；

9.根据权利要求1所述的一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，所述系统还包括止回阀；

10.据权利要求1所述的一种火电灵活性改造熔盐储热耦合供汽调峰系统，其特征在于，所述系统还包括安全阀，