[發明專利]一種基于熱電聯產耦合熔融鹽蓄熱的風能利用方法及設備

有效

• 申請號: 202110287642.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113154500B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 張懌;陳志鋒;張建東;郭蕙敏;孫劍;馮曉華;李博;徐暉;張州平;劉國興
• 申請（專利權）人: 華能蘇州熱電有限責任公司
• 主分類號: F24D11/00
• 分類號: F24D11/00;F24D19/10;F24D18/00;F28D20/02;F03D9/18;F03D9/25;F03D80/00;F24D101/20
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 黃德躍

1.一種基于熱電聯產耦合熔融鹽蓄熱的風能利用方法，其特征在于，應用于包括風力發電系統、熱電聯產系統、熱網系統、低壓蒸汽鍋爐系統及熔融鹽儲能系統的熱電聯產耦合熔融鹽蓄熱的風能利用系統中，所述方法包括：

當所述風力發電系統的風速達到預設額定風速時，將所述風力發電系統產生的電能輸送到所述熱電聯產系統及所述熔融鹽儲能系統中，通過所述熱電聯產系統對熱用戶進行供熱，并通過所述熔融鹽儲能系統將所述電能中的棄風電能轉換為熱能進行儲存；

當所述風力發電系統的風速未達到預設額定風能，將所述熔融鹽儲能系統中存儲的熱能通過所述熱電聯產系統向熱用戶供熱，并通過所述風力發電系統向所述低壓蒸汽鍋爐系統供電，以將所述低壓蒸汽鍋爐系統產生的蒸汽輸入到所述熱網系統；

當所述風力發電系統的風速達到預設額定風速時，將所述風力發電系統產生的電能通過第四線路開關向所述熱電聯產系統的電加熱器供電，并在第三線路開關閉合后，通過所述風力發電系統產生的電能向所述熔融鹽儲能系統的電動機供電；

將所述熔融鹽儲能系統中的低溫熔融鹽罐中的低溫熔融鹽通過熔融鹽泵打入所述熔融鹽儲能系統的電加熱器中；通過所述風力發電系統向所述熔融鹽儲能系統的電加熱器進行供電；通過所述熔融鹽儲能系統的電加熱器對所述低溫熔融鹽進行加熱并存儲在高溫熔融鹽罐中，以實現將所述電能中的棄風電能轉換為熱能進行儲存；

在第三線路開關閉合后，通過所述風力發電系統向所述熔融鹽儲能系統的電動機供電，并帶動空壓機將空氣升壓；將升壓后的高壓空氣通過冷卻水換熱器降溫后存儲在儲氣罐中；

當所述風力發電系統的風速未達到預設額定風能，將高壓空氣從所述熔融鹽儲能系統的儲氣室中釋放出來，并在所述熔融鹽儲能系統的加熱器中經過高溫熔融鹽加熱后進入所述熔融鹽儲能系統的透平中膨脹做功，以帶動發電機發電，并通過第三十二線路開關接入熱電聯產系統中向熱用戶供熱；

當所述風力發電系統的風速未達到預設額定風能時，閉合第五線路開關，將所述風力發電系統的電能輸送到所述低壓蒸汽鍋爐系統的電加熱器，以在蒸汽鍋爐汽包出口實現過熱蒸汽；將所述過熱蒸汽傳輸到所述熱網系統，并通過所述熱網系統對熱用戶進行供熱。

2.如權利要求1所述的風能利用方法，其特征在于，通過所述熱電聯產系統對熱用戶進行供熱，具體為：

在所述熱電聯產系統中，給水泵將給水打入蒸汽鍋爐的蒸發受熱面，風力發電機組系統產生的電能對所述電加熱器進行加熱，以在蒸汽鍋爐汽包出口實現過熱蒸汽；

將所述過熱蒸汽傳輸到所述熱網系統，并通過所述熱網系統對熱用戶進行供熱。

3.如權利要求2所述的風能利用方法，其特征在于，將所述過熱蒸汽傳輸到所述熱網系統，并通過所述熱網系統對熱用戶進行供熱，具體為：

通過所述熱電聯產系統的汽輪機將所述過熱蒸汽傳輸到所述熱電聯產系統的熱網加速器；

通過所述熱網加速器將所述過熱蒸汽傳輸到所述熱網系統，并通過所述熱網系統的熱網循環泵為所述熱用戶供熱。

4.如權利要求2所述的風能利用方法，其特征在于，在蒸汽鍋爐汽包出口實現過熱蒸汽，還包括：

將所述過熱蒸汽輸入到所述熱電聯產系統的汽輪機中，并通過所述汽輪機膨脹做功帶動發電機發電；

將所述過熱蒸汽排入凝汽器進行冷卻，并將冷卻得到的凝結水再通過給水泵打入所述蒸發受熱面，以實現汽水循環。

5.一種基于熱電聯產耦合熔融鹽蓄熱的風能利用設備，其特征在于，所述設備應用于包括風力發電系統、熱電聯產系統、熱網系統、低壓蒸汽鍋爐系統及熔融鹽儲能系統的熱電聯產耦合熔融鹽蓄熱的風能利用系統中，所述系統包括：

第一控制模塊，用于當所述風力發電系統的風速達到預設額定風速時，將所述風力發電系統產生的電能通過第四線路開關向所述熱電聯產系統的電加熱器供電，并在第三線路開關閉合后，通過所述風力發電系統產生的電能向所述熔融鹽儲能系統的電動機供電，通過所述熱電聯產系統對熱用戶進行供熱，并通過所述熔融鹽儲能系統將所述電能中的棄風電能轉換為熱能進行儲存，將所述熔融鹽儲能系統中的低溫熔融鹽罐中的低溫熔融鹽通過熔融鹽泵打入所述熔融鹽儲能系統的電加熱器中；通過所述風力發電系統向所述熔融鹽儲能系統的電加熱器進行供電；通過所述熔融鹽儲能系統的電加熱器對所述低溫熔融鹽進行加熱并存儲在高溫熔融鹽罐中，以實現將所述電能中的棄風電能轉換為熱能進行儲存；在第三線路開關閉合后，通過所述風力發電系統向所述熔融鹽儲能系統的電動機供電，并帶動空壓機將空氣升壓；將升壓后的高壓空氣通過冷卻水換熱器降溫后存儲在儲氣罐中；

第二控制模塊，用于當所述風力發電系統的風速未達到預設額定風能，將高壓空氣從所述熔融鹽儲能系統的儲氣室中釋放出來，并在所述熔融鹽儲能系統的加熱器中經過高溫熔融鹽加熱后進入所述熔融鹽儲能系統的透平中膨脹做功，以帶動發電機發電，并通過第三十二線路開關接入熱電聯產系統中向熱用戶供熱，閉合第五線路開關，將所述風力發電系統的電能輸送到所述低壓蒸汽鍋爐系統的電加熱器，以在蒸汽鍋爐汽包出口實現過熱蒸汽；將所述過熱蒸汽傳輸到所述熱網系統，并通過所述熱網系統對熱用戶進行供熱。