[發明專利]電站鍋爐耦合光熱熔鹽集熱加熱系統和方法

在審

• 申請號: 202010153233.0
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111219893A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 崔華;楊豫森;陳輝
• 申請（專利權）人: 赫普能源環境科技股份有限公司
• 主分類號: F24S20/40
• 分類號: F24S20/40;F24S60/00;F24S80/00;F22B1/00;F22B1/06;F01D15/10;F01K11/02;F03G6/06
• 代理公司: 北京善任知識產權代理有限公司 11650
• 代理人: 金楊

本發明公開一種電站鍋爐耦合光熱熔鹽集熱加熱系統和方法。該系統中的光熱熔鹽集熱設備包括：太陽能光熱熔鹽集熱裝置，通過太陽能加熱熔融態的熔鹽；熔鹽保溫緩沖罐，儲存熔鹽并進行蓄熱；熔鹽循環管路，供熔鹽在太陽能光熱熔鹽集熱裝置與熔鹽保溫緩沖罐之間循環；該系統還具有：氣體管路，將氣體引入熔鹽保溫緩沖罐；第一熱交換部，使來自氣體管路的氣體與熔鹽進行熱交換而成為熱氣；熱氣管路，連接在第一熱交換部的輸出端與電站鍋爐的熱供給管路之間；電加熱器，利用火電廠的調峰調頻電力對熔鹽保溫緩沖罐中的熔鹽進行加熱。本發明將太陽能光熱作為熱源，并配合火電廠的調峰調頻要求，實現了光煤耦合，有效利用了光熱資源，節約能源。

技術領域

本發明涉及能源利用技術領域，尤其涉及一種電站鍋爐耦合光熱熔鹽集熱加熱系統和方法。

背景技術

隨著全球能源消愈發緊張，人們對環境的關注日益加強。能源短缺和環境污染已經成為影響人們生活和制約社會發展的重要課題，世界各國都在努力開發清潔的新能源。太陽能作為一種清潔環保、儲量無窮的自然能源，其在人類所利用的能源種類中所占比例變得越來越大。

光煤互補發電技術利用太陽能聚光集熱器聚集太陽熱能，用于加熱鍋爐給水，從而替代燃煤電站的回熱抽汽。該技術能夠增加燃煤電站發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。

但目前的光煤互補發電技術僅考慮利用光熱作為熱源，對于火電廠降低燃煤消耗量、以及碳減排作用有限，而且對電能以及火電廠余熱等能源開發不夠充分。

發明內容

本發明實施例提供了一種電站鍋爐耦合光熱熔鹽集熱加熱系統和方法，以解決現有技術中的光煤互補發電技術僅考慮利用光熱作為熱源，對于火電廠降低燃煤消耗量、以及碳減排作用有限，而且對電能以及火電廠余熱等能源開發不夠充分的問題。

本發明實施例的第一方面提供了一種電站鍋爐耦合光熱熔鹽集熱加熱系統，包括光熱熔鹽集熱設備，所述光熱熔鹽集熱設備包括：

太陽能光熱熔鹽集熱裝置，收集太陽能并將該太陽能轉換為熱能而加熱熔融態的熔鹽；

熔鹽保溫緩沖罐，儲存經加熱的熔融態的所述熔鹽并進行蓄熱；和

熔鹽循環管路，供熔融態的所述熔鹽在所述太陽能光熱熔鹽集熱裝置與所述熔鹽保溫緩沖罐之間循環；

所述加熱系統還具有：

氣體管路，連接在所述熔鹽保溫緩沖罐與電站鍋爐的氣體源之間，將氣體引入所述熔鹽保溫緩沖罐，所述氣體為送入電站鍋爐爐膛的空氣或電站鍋爐排放的煙氣中的任意一種；

第一熱交換部，設于所述熔鹽保溫緩沖罐中，輸入端與所述氣體管路連通，使來自所述氣體管路的氣體以間隔換熱的方式與所述熔鹽保溫緩沖罐中的熔鹽進行熱交換而成為熱氣；

熱氣管路，連接在所述第一熱交換部的輸出端與電站鍋爐的熱供給管路之間；以及

電加熱器，設于所述熔鹽保溫緩沖罐中，供電端與火電廠的母線連接，利用所述火電廠的調峰調頻電力對所述熔鹽保溫緩沖罐中的熔鹽進行加熱，使所述熔鹽維持在熔融態。

進一步地，所述電站鍋爐耦合光熱熔鹽集熱加熱系統還包括：

第二熱交換部，設于所述熔鹽保溫緩沖罐中，輸入端與火電廠的高溫蒸汽管道或火電廠的鍋爐的高溫煙氣管道連通，輸出端與煙氣回收管道或蒸汽回收管道連通，使得來自所述高溫煙氣管道的高溫煙氣或所述高溫蒸汽管道的高溫蒸汽以間隔放熱的方式與熔鹽進行熱交換，將所述熔鹽維持在熔融態。

進一步地，在無太陽能時，利用所述高溫煙氣或所述高溫蒸汽在所述第二熱交換部加熱所述熔鹽，或者利用調峰調頻電力供電的所述電加熱器加熱所述熔鹽。