[發明專利]一種配套火電機組深度調峰的儲熱系統及儲熱方法

在審

• 申請號: 202110674992.6
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113339768A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 鄒洋;王心怡;張翔
• 申請（專利權）人: 上海鍋爐廠有限公司
• 主分類號: F22B1/02
• 分類號: F22B1/02;F22B31/08;F22B35/00;F22D11/06;F22G1/00;F28D20/02
• 代理公司: 上海劍秋知識產權代理有限公司 31382
• 代理人: 徐浩俊

1.一種配套火電機組深度調峰的儲熱系統，其特征在于，包括高溫罐、低溫罐、主蒸汽換熱器、再熱蒸汽換熱器、釋熱換熱器和相變儲熱器，并且相互之間設置若干閥門，用于儲能-釋能過程的切換；

所述高溫罐的入口分別與所述主蒸汽換熱器的儲熱材料側高溫端和所述再熱蒸汽換熱器的儲熱材料側高溫端連接，所述高溫罐的出口與所述釋熱換熱器的儲熱材料側高溫端連接；所述低溫罐的入口與所述釋熱換熱器的儲熱材料側低溫端連接，所述低溫罐的出口分別與所述主蒸汽換熱器的儲熱材料側低溫端和所述再熱蒸汽換熱器的儲熱材料側低溫端連接，所述主蒸汽換熱器的工質側高溫端與鍋爐的主蒸汽出口連接，所述主蒸汽換熱器的工質側低溫端與鍋爐的再熱蒸汽入口連接，所述再熱蒸汽換熱器的工質側高溫端與鍋爐的再熱蒸汽出口連接，所述相變儲熱器的高溫端分別與所述再熱蒸汽換熱器的工質側低溫端和所述釋熱換熱器的工質側低溫端連接，所述相變儲熱器的低溫端與給水系統連接，所述釋熱換熱器的工質側高溫端與汽輪機連接。

2.如權利要求1所述的配套火電機組深度調峰的儲熱系統，其特征在于，所述高溫罐、低溫罐、主蒸汽換熱器、再熱蒸汽換熱器和釋熱換熱器中的儲熱材料為熔鹽或可流動固體顆粒；所述相變儲熱器中的相變儲熱材料為無機鹽、金屬、有機物或者復合相變材料。

3.如權利要求1所述的配套火電機組深度調峰的儲熱系統，其特征在于，所述釋熱換熱器的工質側高溫端與汽輪機的中壓缸或低壓缸連接。

4.如權利要求1所述的配套火電機組深度調峰的儲熱系統，其特征在于，所述高溫罐的入口與所述主蒸汽換熱器的儲熱材料側高溫端和所述再熱蒸汽換熱器的儲熱材料側高溫端之間設置電加熱器。

5.如權利要求1所述的配套火電機組深度調峰的儲熱系統，其特征在于，所述高溫罐的入口與所述主蒸汽換熱器的儲熱材料側高溫端和所述再熱蒸汽換熱器的儲熱材料側高溫端之間設置閥門一，所述高溫罐的出口與所述釋熱換熱器的儲熱材料側高溫端之間設置閥門二，所述低溫罐的入口與所述釋熱換熱器的儲熱材料側低溫端之間設置閥門三，所述低溫罐的出口與所述主蒸汽換熱器的儲熱材料側低溫端和所述再熱蒸汽換熱器的儲熱材料側低溫端之間設置閥門四，所述主蒸汽換熱器的工質側低溫端與鍋爐的再熱蒸汽入口之間設置閥門五，所述相變儲熱器的高溫端與所述再熱蒸汽換熱器的工質側低溫端之間設置閥門六，所述釋熱換熱器的工質側低溫端與所述相變儲熱器的高溫端之間設置閥門七，所述釋熱換熱器的工質側高溫端與汽輪機之間設置閥門八。

6.如權利要求5所述的配套火電機組深度調峰的儲熱系統，其特征在于，所述主蒸汽換熱器的工質側低溫端與鍋爐的再熱蒸汽入口之間設置的閥門五為減壓閥。

7.利用如權利要求6所述的配套火電機組深度調峰的儲熱系統進行儲熱的方法，其特征在于，深度調峰期間，關閉閥門二、閥門三、閥門七和閥門八，調節閥門一、閥門四、閥門五和閥門六的開度，鍋爐和汽輪機以最低的負荷運行，盈余的主蒸汽進入主蒸汽換熱器，加熱來自低溫罐的儲熱材料，降溫后的主蒸汽返回至鍋爐的再熱蒸汽入口；盈余的再熱蒸汽進入再熱蒸汽換熱器，加熱來自低溫罐的儲熱材料，降溫后的再熱蒸汽進入相變儲熱器加熱相變儲熱材料后冷凝成水返回至給水系統；低溫罐中的儲熱材料經主蒸汽換熱器和再熱蒸汽換熱器加熱后儲存在高溫罐中；

非深度調峰期間，關閉閥門一、閥門四、閥門五和閥門六，開啟閥門二、閥門三、閥門七和閥門八，給水系統中的中低壓水進入相變儲熱器中產生蒸汽，然后再進入釋熱換熱器經加熱變成過熱蒸汽，最終進入汽輪機中做功發電，高溫罐中的儲熱材料作為釋熱換熱器的熱源，儲熱材料放熱后返回至低溫罐。

8.如權利要求7所述的儲熱的方法，其特征在于，深度調峰期間，降溫后的再熱蒸汽進入相變儲熱器加熱相變儲熱材料，通過控制減壓閥實現再熱蒸汽的冷凝溫度高于非深度調峰期間進入相變儲熱器的中低壓給水的汽化溫度，相變儲熱材料的相變溫度在兩者之間。