[發明專利]火電換熱熔融鹽儲能黑啟動系統

在審

• 申請號: 202111249310.3
• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN113864014A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 楊沛豪;兀鵬越;柴琦;常東鋒;高峰;孫鋼虎;寇水潮;王小輝;孫夢瑤;郭新宇;薛磊;張立松;賀婷;李志鵬;趙俊博;燕云飛
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01K3/00;F01D15/10;H02J9/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本發明火電換熱熔融鹽儲能黑啟動系統，包括：火力發電廠用單元，換熱熔融鹽發電、供汽單元，以及黑啟動廠用負荷單元；所述火力發電廠用單元中汽輪機中壓缸出氣通過中壓出氣閥連接有所述換熱熔融鹽加熱單元中液態熔融鹽低溫罐，所述換熱熔融鹽發電、供汽單元中背壓發電并網開關連接至所述火力發電廠用單元中6.3kV廠用段，所述黑啟動廠用負荷單元中各類負荷連接至所述火力發電廠用單元中6.3kV廠用段。本發明加熱所述換熱熔融鹽發電、供汽單元中液態熔融鹽是通過所述火力發電廠用單元汽輪機中壓缸出氣實現，只牽扯到熱交換，沒有能量損耗，供熱更加高效。

技術領域

本發明涉及火電換熱熔融鹽儲能黑啟動系統，具體涉及構造火電換熱熔融鹽儲能黑啟動系統。

背景技術

近年來，隨著儲能產業的發展，多種新型儲能技術不斷突破，在越來越多的場景實現示范應用，主要有儲熱技術、氫儲能技術、電磁儲能和飛輪儲能等。儲熱技術屬于能量型儲能技術，能量密度高、成本低、壽命長、利用方式多樣、綜合熱利用效率高，在可再生能源消納、清潔供暖及太陽能光熱電站儲能系統應用領域均可發揮較大作用。近年來，備受關注的儲熱技術主要有熔融鹽儲熱技術和高溫相變儲熱技術。熔融鹽儲熱技術的主要優點是規模大，方便配合常規燃氣機使用，主要應用于大型塔式光熱發電系統和槽式光熱發電系統。

黑啟動(Black-start)，是指當某電力系統因故障導致系統內的電源全部退出運行，處于全“黑”狀態時，在不依賴其他系統的外來啟動電源的情況下，首先啟動本系統內具有自啟動能力的機組、實現小范圍的供電，再去帶動其他無自啟動能力的機組逐步啟動、恢復供電，隨著系統內恢復供電范圍的逐漸擴大，最終實現整個系統的恢復正常。

發明內容

本發明提出火電換熱熔融鹽儲能黑啟動系統，構造火電換熱熔融鹽儲能黑啟動系統，儲存在低溫罐的液態熔融鹽通過火電中壓缸出氣加熱，形成高溫液態熔融鹽儲存在高溫罐內，高溫液態熔融鹽通過熱驅動裝置進入鹽-水換熱器，將通過升壓泵加壓至1.2MPa的除氧水加熱至260℃水蒸氣。

當火電機組正常運行，低溫液態熔融鹽實時通過火電中壓缸出氣加熱，除氧水通過鹽-水換熱器加熱至260℃水蒸氣推動背壓氣輪機旋轉帶動背壓發電機旋轉，發出的電并入火電機組廠用段。火電機組6.3kV廠用電及6.3kV/400V降壓變向熔鹽加熱裝置供電。

當全網失電火電停機，儲存在液態熔融鹽高溫罐里的高溫液態熔融鹽可以持續2h加熱除氧水，形成260℃水蒸氣，推動背壓氣輪機旋轉帶動背壓發電機旋轉，背壓發電機發電傳輸至火電廠用電系統，按照火電啟機必須運行的負荷順序，即一類負荷、二類負荷、三類負荷先后恢復供電，供電給必要的例如：燃料供給、冷卻系統、直流系統、事故照明、勵磁系統負荷，最終靠背壓機發電最終實現火電機組黑啟動。最終依靠換熱熔融鹽儲能實現火電機組黑啟動。

為達到上述目的，本發明采用如下的技術方案來實現：

火電換熱熔融鹽儲能黑啟動系統，包括：火力發電廠用單元，換熱熔融鹽發電、供汽單元，以及黑啟動廠用負荷單元；

所述火力發電廠用單元中汽輪機中壓缸出氣通過中壓出氣閥連接有所述換熱熔融鹽加熱單元中液態熔融鹽低溫罐，所述換熱熔融鹽發電、供汽單元中背壓發電并網開關連接至所述火力發電廠用單元中6.3kV廠用段，所述黑啟動廠用負荷單元中各類負荷連接至所述火力發電廠用單元中6.3kV廠用段。

本發明進一步的改進在于，所述火力發電廠用單元包括：火電汽輪機、火電汽輪機中壓缸中出氣閥、火電發電機、20kV變6.3kV高廠變、6.3kV廠用母線聯絡開關和6.3kV廠用母線；