[發明專利]一種供應黑啟動電源的熔鹽儲熱供汽系統及工作方法

在審

• 申請號: 202111355501.8
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN114017147A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 王妍;馬汀山;呂凱;居文平;許朋江;石慧;張建元;薛朝囡;鄧佳
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱節能技術有限公司
• 主分類號: F01K11/02
• 分類號: F01K11/02;F01K13/00;F01D15/10;F01D17/10;H02J3/00;F22D11/06;F28D20/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

本發明公開了一種供應黑啟動電源的熔鹽儲熱供汽系統及工作方法，本發明利用鍋爐的熱再抽汽加熱熔鹽進行儲熱，可有效降低機組發電負荷，實現機組調峰運行。與傳統電加熱儲熱系統相比，避免了蒸汽熱能到電能到熔鹽熱能的多級轉化，提高了系統運行效率。熔鹽儲熱系統通過蒸汽發生器將所儲熱能傳遞給蒸汽，用于對外工業供汽或作為動力源驅動汽輪發電機組運轉。汽輪發電機組所發電量可通過廠用變壓器并入廠用電端，帶動啟機過程輔機運轉，實現電廠黑啟動電源供應，可有效解決孤網運行電廠黑啟動問題。

技術領域

本發明屬于熔鹽儲熱供汽領域，具體涉及一種供應黑啟動電源的熔鹽儲熱供汽系統及工作方法。

背景技術

黑啟動是指整個系統因故障停電后，不依賴系統外電源的幫助，通過系統內具有自啟動能力的機組先行啟動，然后帶動無自啟動能力的機組，逐漸擴大系統供電范圍，最終實現整個系統恢復供電的過程。

燃煤發電廠設計黑啟動能力，不僅是電廠在全廠失電情況下安全生產自救的必要措施，也是電網可靠穩定運行的需求。由于目前的電網高度互聯以及多種不確定性因素影響，電力系統大停電事故很難徹底避免。因此，需要考慮如何在系統崩潰后快速進行自救恢復，減少事故帶來的經濟損失和社會動蕩。

在發生全黑故障時，燃煤發電廠一般通過配置柴油發電機組滿足黑啟動廠用電負荷用電需求。但柴油發電機組僅在黑啟動時啟用，導致設備利用率低。且柴油發電機不可避免會帶來環境污染問題。

發明內容

為了達到上述目的，本發明提供了一種供應黑啟動電源的熔鹽儲熱供汽系統及工作方法，將燃煤發電機組與熔鹽儲熱系統有機結合，在熔鹽儲熱系統中配置汽輪發電機組，用于電廠黑啟動電源供應，解決了電廠黑啟動問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種供應黑啟動電源的熔鹽儲熱供汽系統，包括鍋爐，鍋爐的蒸汽出口連接高壓缸，鍋爐的再熱蒸汽出口通過管路連接中壓缸，中壓缸蒸汽出口通過管路連接低壓缸，低壓缸連接第一發電機，第一發電機連接第二發電機、主變壓器和廠用變壓器，鍋爐的再熱蒸汽作為熱源通過管路連接熔鹽加熱器，熔鹽加熱器中換熱后的再熱蒸汽通過管路連接汽水換熱器，熔鹽加熱器中的熔鹽通過管路連接高溫熔鹽罐，高溫熔鹽罐連接蒸汽發生器，蒸汽發生器的熔鹽出口通過管路連接低溫熔鹽罐，低溫熔鹽罐連接熔鹽加熱器，蒸汽發生器連接除鹽水源，蒸汽發生器的蒸汽出口通過管路連接汽輪機和工業供汽出口。汽輪機連接第二發電機。

低壓缸的排汽出口通過管路連接凝汽器，凝汽器連接低壓加熱器組和汽水換熱器，低壓加熱器組和汽水換熱器均連接高壓加熱器組，高壓加熱器組連接鍋爐，汽水換熱器中換熱后的蒸汽通過管路連接凝汽器入口。

所述凝汽器下游設置有凝結水泵，凝結水泵與低壓加熱器組間設置有第一閥門，凝結水泵與汽水換熱器間設置有第二閥門，高壓加熱器組上游設置有給水泵。

高溫熔鹽罐與蒸汽發生器間設置有高溫熔鹽泵，低溫熔鹽罐與熔鹽加熱器間設置有低溫熔鹽泵。

第二發電機與主變壓器間設置有第一開關，第二發電機與廠用變壓器間設置有第二開關。

鍋爐與熔鹽加熱器間設置有第三閥門。

蒸汽發生器與工業供汽出口間設置有第四閥門，蒸汽發生器與汽輪機間設置有第五閥門。

一種供應黑啟動電源的熔鹽儲熱供汽系統的工作方法，包括以下步驟：

當熔鹽儲熱系統開始儲熱時，鍋爐中的部分熱再蒸汽進入熔鹽加熱器，低溫熔鹽罐中的熔鹽經低溫熔鹽泵升壓后進入熔鹽加熱器，換熱使溫度升高成為高溫熔鹽，之后進入高溫熔鹽罐中存儲；熔鹽加熱器出口的蒸汽進入汽水換熱器中加熱機組部分凝結水，排汽匯入機組凝汽器；

當熔鹽儲熱系統對外供汽時，高溫熔鹽罐中熔鹽經高溫熔鹽泵升壓后進入蒸汽發生器，加熱除鹽水使其成為高溫蒸汽對外供出，放熱后的熔鹽進入低溫熔鹽罐中進行存儲；