[實用新型]一種利用熔融鹽蓄熱實現電站調峰的裝置

有效

• 申請號: 201720780491.5
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN207033515U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 李允超;宋華偉;馬洪濤;王寶玉
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院
• 主分類號: F01K17/06
• 分類號: F01K17/06
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙)33209
• 代理人: 楊顯儉

技術領域

本實用新型屬于電站調峰儲能技術領域，涉及一種利用熔融鹽蓄熱實現電站調峰的裝置。

背景技術

電力行業是國民經濟的基礎。隨著我國電力用戶用電需求和用電結構的變化，用電晝夜峰谷差逐漸加大，峰谷差可達發電峰值負荷的30%-40%，這給電網調峰、機組調頻帶來了巨大壓力。在機組運行過程中，必須采用一定的調峰措施，才能確保電力系統的供用電平衡。一般的調峰方法有利用火電機組調峰、燃氣輪機組調峰和水電調峰等。其中，利用火電機組深度調峰時，極易引起鍋爐穩燃困難，環保指標超標等問題，且火電機組低負荷下運行經濟性較差，導致煤耗上升，度電成本升高。儲能是指利用一定的介質將能量以一定的形式存儲起來，并在需要時將所存能量釋放發電的技術。利用儲能技術，可以對電網進行“削峰填谷”，減少資源浪費從而提高能源利用率。熔融鹽是一種優良的蓄熱儲能介質，其能承受較高的使用溫度，熱容量大、傳熱性能高、價格低廉等。

中國專利201310573325.4公開了一種雙腔體電蓄熱器，至少包含有一個容器，容器內部設置有至少二個腔體，一個為蓄熱腔體，一個為換熱腔體，在蓄熱腔體內設置有蓄熱材料；在蓄熱材料內設置有將電能轉換為熱能的器件，將電能轉換為熱能，經轉換的熱能儲存在蓄熱材料內。然而，將清潔的電能直接轉換為熱能進行存儲是不經濟的，且該設計無法應對于電站系統。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理、節能降耗、環保的利用熔融鹽蓄熱實現電站調峰的裝置。本實用新型利用熔融鹽的蓄熱性能對鍋爐產生的富余蒸汽的熱能進行存儲，在需要時再將其釋放，推動汽輪機發電的利用熔融鹽蓄熱實現電站調峰。

本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：一種利用熔融鹽蓄熱實現電站調峰的裝置，其特征在于：包括熔融鹽蓄放熱系統、蒸汽發生系統和傳統發電系統；

所述熔融鹽蓄放熱系統包括熔融鹽罐、熔融鹽蓄熱泵、一號熔融鹽閥門、熔融鹽放熱泵和二號熔融鹽閥門，所述蒸汽發生系統為蒸汽發生器，所述傳統發電系統包括鍋爐、汽輪機、發電機、凝汽器、給水泵和蒸汽閥門；

所述熔融鹽罐包括罐蓋、罐殼、罐體、熔融鹽上進出口、熔融鹽下進出口、蒸汽管路和疏水閥，所述罐蓋設置在罐體的頂部，所述罐殼設置在罐體的外層，所述罐體水平安裝且罐體的形狀為圓臺形，所述罐體的上底面的半徑小于罐體的下底面的半徑，所述熔融鹽上進出口設置在罐體的頂部，所述熔融鹽下進出口設在罐體的底部，所述蒸汽管路沿豎直或螺旋方向安裝在罐體中，所述疏水閥設置在罐體的下部，蒸汽管路與疏水閥相連，疏水閥與凝汽器的入口相連，罐體的上部設置有高溫熔融鹽層，罐體的下部設置有低溫熔融鹽層；

所述熔融鹽上進出口與熔融鹽放熱泵相連，蒸汽管路的上端與蒸汽閥門相連，蒸汽閥門與鍋爐的出口相連，二號熔融鹽閥門并聯在熔融鹽放熱泵的兩端，熔融鹽下進出口與熔融鹽蓄熱泵相連，一號熔融鹽閥門并聯在熔融鹽蓄熱泵的兩端，蒸汽發生器的兩端分別與熔融鹽放熱泵和熔融鹽蓄熱泵相連，蒸汽發生器的兩端又分別與給水泵和汽輪機的進氣口相連，鍋爐的出口與汽輪機的進氣口相連，汽輪機和發電機相連，汽輪機的排氣口與凝汽器的入口相連，凝汽器的出口與給水泵相連，給水泵與蒸汽發生器相連，給水泵與鍋爐的入口相連。

本實用新型所述熔融鹽罐還包括液位計和安全閥，安全閥和液位計均設置在罐體上。液位計用于檢測高溫熔融鹽層和低溫熔融鹽層的界面位置，安全閥用于系統排壓。

本實用新型所述罐殼的表面設置有保溫層。

本實用新型所述高溫熔融鹽層與低溫熔融鹽層之間設置有過渡層。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：

1. 本實用新型利用熔融鹽高溫蓄熱特性，將鍋爐產生的富余蒸汽進行熱量存儲，在需要時再由蒸汽發生器重新產生高溫高壓蒸汽推動汽輪機再發電；

2. 熔融鹽蓄放熱系統采用了一體式的熔融鹽罐，高溫熔融鹽和低溫熔融鹽利用密度差自然分層布置，減少了罐體個數，降低了投資成本；

3. 罐體底部大腔體為放熱膨脹后的蒸汽提供空間，減少了應力，同時底部蒸汽留有較高余溫，能有效避免低溫熔融鹽段熔融鹽的冷凝；

4. 富余蒸汽在熔融鹽罐體內放熱后重新回到冷凝系統，對原有熱力系統影響不大；

5. 進一步地，本實用新型實現了一種利用熔融鹽蓄熱實現電站調峰的方法，系統布置簡單，換熱效率高，調峰便捷，且對原系統影響小，成本低廉。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的管路結構示意圖。