[發(fā)明專(zhuān)利]一種火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010109193.X
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111174449A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔華;楊豫森;陳輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 赫普能源環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24S20/40
• 分類(lèi)號(hào): F24S20/40;F24S50/40;F24S60/30;F23J15/06
• 代理公司: 北京善任知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11650
• 代理人: 金楊

1.一種火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，包括光熱熔鹽集熱設(shè)備，所述光熱熔鹽集熱設(shè)備包括：

太陽(yáng)能光熱熔鹽集熱裝置，收集太陽(yáng)能并將該太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能而加熱熔融態(tài)的熔鹽；

熔鹽保溫緩沖罐，儲(chǔ)存經(jīng)加熱的熔融態(tài)的所述熔鹽而進(jìn)行蓄熱；和

熔鹽循環(huán)管路，供熔融態(tài)的熔鹽在所述太陽(yáng)能光熱熔鹽集熱裝置與所述熔鹽保溫緩沖罐之間循環(huán)，

所述加熱水系統(tǒng)還具有：

供水管路，連接在水源與所述熔鹽保溫緩沖罐之間，將水引入所述熔鹽保溫緩沖罐；

第一熱交換部，設(shè)于所述熔鹽保溫緩沖罐中，并連接在所述供水管路的水流動(dòng)方向的下游，且使得來(lái)自所述供水管路的水以間隔換熱的方式與所述熔鹽保溫緩沖罐中的熔鹽進(jìn)行熱交換而成為熱水；

熱水管路，連接在所述第一熱交換部與所述火電廠的鍋爐給水或凝結(jié)水管路之間、或者連接在所述第一熱交換部與外部供熱管網(wǎng)回收管路之間；以及

第二熱交換部，輸入端與所述火電廠的鍋爐的高溫?zé)煔夤艿阑蚋邷卣羝艿肋B通，輸出端與煙氣或蒸汽疏水回收管道連通，且使得來(lái)自所述高溫?zé)煔夤艿阑蛩龈邷卣羝艿赖母邷責(zé)煔饣蚋邷卣羝蚤g隔放熱的方式與熔鹽進(jìn)行熱交換，從而將熔鹽維持在熔融態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水管路連接于所述鍋爐給水管路中高壓加熱器的輸入端或輸出端，或連接于所述凝結(jié)水管路中低壓加熱器的輸入端或輸出端，從而將所述熱水作為鍋爐給水或凝結(jié)水的一部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫蒸汽包括所述火電廠的鍋爐的主蒸汽、再熱蒸汽和所述火電廠的用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的汽輪機(jī)抽汽中的任意一種或多種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述熔鹽保溫緩沖罐包括對(duì)所述熔鹽進(jìn)行加熱的電加熱器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述電加熱器的供電端連接于所述火電廠中的發(fā)電機(jī)的出口母線、或者所述火電廠用電母線、或者所述火電廠的經(jīng)升壓后的出廠母線，

利用所述火電廠的調(diào)峰調(diào)頻電力對(duì)所述電加熱器供電。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，在無(wú)太陽(yáng)能時(shí)，利用所述高溫?zé)煔饣蛩龈邷卣羝谒龅诙峤粨Q部加熱所述熔鹽；或者，利用調(diào)峰調(diào)頻電力供電的所述電加熱器加熱所述熔鹽。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述熔鹽保溫緩沖罐的蓄熱溫度為50℃～1200℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述熔鹽包括堿金屬、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。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述第一熱交換部采用管殼式換熱器、螺旋管式換熱器、板式換熱器中的任意一種；

所述第二熱交換部采用管殼式換熱器、螺旋管式換熱器、板式換熱器中的任意一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能光熱熔鹽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。

11.一種利用權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的火電廠耦合光熱熔鹽集熱加熱水系統(tǒng)的加熱方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1：對(duì)熔鹽保溫緩沖罐中的熔鹽加熱使之處于熔融態(tài)；

S2：判斷是否有可利用的太陽(yáng)能，若有，則進(jìn)入步驟S31，若否，則進(jìn)入步驟S41；

S31：?jiǎn)?dòng)光熱熔鹽集熱設(shè)備，利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成的熱能對(duì)熔融態(tài)的所述熔鹽進(jìn)行加熱，所述熔鹽保溫緩沖罐通過(guò)經(jīng)加熱的所述熔鹽進(jìn)行蓄熱；

S32：打開(kāi)所述第一熱交換部的熔鹽進(jìn)口和熔鹽出口，打開(kāi)所述第一熱交換部的水流通管路的入口與出口，利用所述第一熱交換器進(jìn)行熱交換并向所述熱水管路輸出所述熱水；

S41：利用高溫?zé)煔狻⒏邷卣羝⒄{(diào)峰調(diào)頻電力中的一個(gè)或多個(gè)加熱熔鹽保溫緩沖罐，進(jìn)行蓄熱，

S51：利用熔鹽緩沖罐中的熔鹽加熱熱水，并將熱水供向鍋爐給水管路、或凝結(jié)水管路、或熱水管網(wǎng)，

其中，在步驟S41中，判斷所述火電廠是否有富余的調(diào)峰調(diào)頻電力，若有，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S42；判斷所述火電廠是否容許抽取高溫?zé)煔庥糜诩訜崛埯}，若容許，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S43；判斷所述火電廠是否有富余的高溫蒸汽用于加熱熔鹽，若有，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S44；

S42：利用富余調(diào)峰調(diào)頻電力為所述熔鹽保溫緩沖罐的電加熱器供電，利用電加熱方式將熔融態(tài)的熔鹽保持在規(guī)定的溫度；

S43：打開(kāi)所述第二熱交換部的熔鹽進(jìn)口和熔鹽出口，打開(kāi)所述第二熱交換部的高溫?zé)煔饬魍ü苈返娜肟陂y與出口閥，使從所述火電廠的鍋爐引流過(guò)來(lái)的高溫?zé)煔庠谒龅诙峤粨Q部進(jìn)行熱交換后從出口閥排出并被回收；在所述第二熱交換部經(jīng)熱交換的熔鹽因吸收所述高溫?zé)煔獾臒崃慷S持熔融態(tài)且具有規(guī)定的溫度；

S44：打開(kāi)所述第二熱交換部的熔鹽進(jìn)口和熔鹽出口，打開(kāi)所述第二熱交換部的高溫蒸汽流通管路的入口閥與出口閥，使從所述火電廠的鍋爐引流過(guò)來(lái)的高溫蒸汽在所述第二熱交換部進(jìn)行熱交換后從出口閥排出并被回收；在所述第二熱交換部經(jīng)熱交換的熔鹽因吸收所述高溫蒸汽的熱量而維持熔融態(tài)且具有規(guī)定的溫度。