[發(fā)明專利]一種光熱熔鹽蓄熱光煤耦合系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810700327.8
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108731286A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔華;楊豫森;徐波;譚智;陳輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 赫普科技發(fā)展（北京）有限公司
• 主分類號(hào): F24S60/00
• 分類號(hào): F24S60/00;F24S10/30;F24S20/40;F22B1/00;F22D1/00
• 代理公司: 北京華仁聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11588
• 代理人: 陳建

本發(fā)明公開(kāi)了一種光熱熔鹽蓄熱光煤耦合系統(tǒng)及方法，包括光熱熔鹽蓄熱設(shè)備；所述光熱熔鹽蓄熱設(shè)備包括太陽(yáng)能光熱集熱裝置、熔鹽蓄熱罐和熔鹽換熱器，所述太陽(yáng)能光熱集熱裝置向所述熔鹽蓄熱罐傳遞熱量，所述熔鹽蓄熱罐通過(guò)熔鹽換熱器向火電廠的熱力系統(tǒng)提供熱能，或反向從火電廠的抽汽系統(tǒng)中獲取熱量進(jìn)行熔鹽蓄熱。本發(fā)明中，所述光熱熔鹽蓄熱系統(tǒng)通過(guò)熔鹽交換器與火電廠進(jìn)行熱量的交換，實(shí)現(xiàn)光煤耦合，可以有效利用光熱資源，節(jié)約能源，可以在火電廠的用熱高峰時(shí)輔助供熱發(fā)電，反之則可以將火電廠的多余熱能儲(chǔ)存在熔鹽中，待到用熱高峰時(shí)供給火電廠使用，從而實(shí)現(xiàn)火電廠蓄熱調(diào)峰調(diào)頻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源利用領(lǐng)域，具體涉及一種基于光熱熔鹽蓄熱的光煤耦合系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著全球能源消愈發(fā)緊張，人們對(duì)環(huán)境的關(guān)注日益加強(qiáng)。能源短缺和環(huán)境污染已經(jīng)成為影響人們生活和制約社會(huì)發(fā)展的重要課題，世界各國(guó)都在努力開(kāi)發(fā)清潔的新能源。太陽(yáng)能作為一種清潔環(huán)保、儲(chǔ)量無(wú)窮的自然能源，其在人類所利用的能源種類中所占比例變得越來(lái)越大。

光煤互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)利用太陽(yáng)能聚光集熱器聚集太陽(yáng)熱能用于加熱鍋爐給水，從而替代燃煤電站的回?zé)岢槠Ｔ摷夹g(shù)能夠增加燃煤電站發(fā)電量或者降低燃料使用量，并能在一定程度上減少溫室氣體排放。

將太陽(yáng)能與燃煤電站直接互補(bǔ)有望成為另外一種途徑。光煤互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)是利用槽式等聚光集熱器產(chǎn)生300℃以下的中低溫太陽(yáng)熱能，用來(lái)替代汽輪機(jī)回?zé)岢槠訜徨仩t給水，從而減少汽輪機(jī)回?zé)岢槠浚黾与娬境龉Γ档兔汉暮臀廴疚锱欧拧９饷夯パa(bǔ)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于：第一，中低溫聚光太陽(yáng)能借助高容量高參數(shù)的汽輪機(jī)高效發(fā)電；第二，變輻照運(yùn)行無(wú)需儲(chǔ)能設(shè)備，當(dāng)輻照變化時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)抽汽流量實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；第三，中低溫聚光裝置能采用聚光比小的集熱器和廉價(jià)的導(dǎo)熱油，從而減小鏡場(chǎng)投資。

但目前的光煤互補(bǔ)發(fā)電技術(shù)僅考慮利用光熱熱源加熱給水，僅僅能夠起到鍋爐省煤器的作用，無(wú)法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能調(diào)峰調(diào)頻的功能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種光熱熔鹽蓄熱光煤耦合系統(tǒng)及方法，可以實(shí)現(xiàn)與燃煤火力發(fā)電廠進(jìn)行熱耦合，節(jié)約能源，且能實(shí)現(xiàn)火電廠的儲(chǔ)能調(diào)峰調(diào)頻。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種光熱熔鹽蓄熱光煤耦合系統(tǒng)，包括光熱熔鹽蓄熱設(shè)備；所述光熱熔鹽蓄熱設(shè)備包括太陽(yáng)能光熱集熱裝置、熔鹽蓄熱罐和熔鹽換熱器，所述太陽(yáng)能光熱集熱裝置向所述熔鹽蓄熱罐傳遞熱量，所述熔鹽蓄熱罐和熔鹽換熱器相互之間進(jìn)行熱量的傳遞；其中，所述熔鹽換熱器具有熔鹽流道和熱交換介質(zhì)流道，所述熔鹽流道具有熔鹽進(jìn)口和熔鹽出口，所述熱交換介質(zhì)流道至少包括相互連通的吸熱介質(zhì)入口和放熱介質(zhì)出口，以及相互連通的蓄熱蒸汽入口和放熱后蒸汽出口；所述熔鹽進(jìn)口和熔鹽出口分別連通于所述熔鹽蓄熱罐；所述吸熱介質(zhì)入口連通于吸熱介質(zhì)源，所述放熱介質(zhì)出口連通于火電廠的熱力系統(tǒng)；所述蓄熱蒸汽入口連通于所述火電廠的抽汽系統(tǒng)，所述放熱后蒸汽出口連通于所述火電廠的熱力系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述火電廠的熱力系統(tǒng)包括燃煤火力發(fā)電機(jī)組的熱力設(shè)備、給水管路、凝結(jié)水管路、高壓加熱器、低壓加熱器、除氧器和凝汽器。

進(jìn)一步地，所述吸熱介質(zhì)源包括冷水、飽和蒸汽、鍋爐給水、凝結(jié)水和熱網(wǎng)回水中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，所述熔鹽蓄熱罐的蓄熱溫度為50℃-1000℃。

進(jìn)一步地，所述熔鹽蓄熱罐中，熔鹽包括堿金屬、堿土金屬的鹵化物、硅酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽中的任意一種或幾種組合。

進(jìn)一步地，所述熔鹽換熱器采用管殼式換熱器、螺旋管式換熱器、板式換熱器中的任意一種。

進(jìn)一步地，所述太陽(yáng)能光熱集熱裝置為碟式太陽(yáng)能光熱集熱裝置、槽式太陽(yáng)能光熱集熱裝置、塔式太陽(yáng)能光熱集熱裝置中的任意一種。