一种熔盐储热耦合燃煤电厂化盐系统及工作方法

技术领域

本发明属于熔盐储热技术领域，具体涉及一种熔盐储热耦合燃煤电厂化盐系统及工作方法。

背景技术

在环境污染和能源危机问题日益突出的背景下，实现可再生能源的大规模利用，同时提高能源利用效率已成为全球共同关注的焦点。通过储能技术，不仅可以提高新能源发电的消纳能力，也可以提高能源的综合利用效率，削峰填谷，真正实现能源的梯级利用。其中，储热技术具有储能容量大、储存周期长、成本低且运行安全可靠，没有任何污染排放等优点，相比其它储能技术，储热更适合大规模储能的需求。储热技术有望在清洁供热、火电调峰、清洁能源消纳等方面迎来较大的发展空间和机遇。熔盐储热技术蓄热方式灵活，是目前大规模中高温储热技术的首选，是提高清洁能源发电比例、推动雾霾治理的一种重要技术。熔盐材料具有“四高三低”的优势，使储热系统具有适用范围广、绿色环保、安全稳定等优点，可广泛应用于火电灵活性改造、清洁供热、可再生能源消纳等领域。

熔盐储热是一种显热储热技术，利用熔盐在升温或降温过程中的温差而实现热能存储，在整个工作温度范围内，熔盐始终保持液态。国内应用较多的低温熔盐材料—HTS熔盐熔点约为142℃，最佳工作温度范围建议250～550℃。一般工业中采用的熔盐熔点温度较高，为了避免发生冻堵，整个传热储热体系都需要有严格的保温和伴热措施。液态熔盐在不断循环的储热和放热的过程中，会在储热罐和循环管道内发生不同程度的泄漏，需要定期补充液态熔盐。

目前，在熔盐储热系统初次投运和运行状态补盐的化盐过程多采用电加热，运行系统如图1所示。然而电作为燃煤电厂的终端产品，成本较高，储热运行经济性较低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种熔盐储热耦合燃煤电厂化盐系统及工作方法，既可以调节发电负荷，高温蒸汽作为燃煤电厂发电过程的中间产品，使用成本又较用电降低，熔盐储热系统运行经济性大大提高。

为了达到上述目的，一种熔盐储热耦合燃煤电厂化盐系统，包括中压缸，中压缸的排汽出口通过管路连接补盐罐，补盐罐的疏水出口通过管路连接凝汽器，补盐罐的熔盐出口通过管路连接储放热循环系统中的熔盐加热器。

储放热循环系统包括熔盐加热器，熔盐加热器的熔盐出口连接高温熔盐罐，高温熔盐罐的熔盐出口连接供热站，供热站的低温熔盐出口连接低温熔盐罐，低温熔盐罐的熔盐出口连接熔盐加热器。

低温熔盐罐与熔盐加热器间的管路上设置有第二升压泵。

高温熔盐罐与供热站间的管路上设置有第三升压泵。

中压缸与补盐罐间的管路上设置有截止阀和电动调阀。

补盐罐与凝汽器间的管路上设置有减压阀。

补盐罐与熔盐加热器间的管路上设置有第一升压泵。

一种熔盐储热耦合燃煤电厂化盐系统的工作方法，包括以下步骤：

中压缸排汽将补盐罐内的固态熔盐加热至液态后，送入入储放热循环系统中的熔盐加热器，中压缸排汽加热熔盐后的疏水送入入凝汽器。

补盐罐内的熔盐与低温熔盐罐内的熔盐混合后进入熔盐加热器，加热后的高温熔盐储存在高温熔盐罐内，高温熔盐进入供热站对外供热后变为低温熔盐进入低温熔盐罐内，完成熔盐储放热循环。

与现有技术相比，本发明利用中压缸排汽加热熔盐至液态，实现熔盐储热系统初次投运和运行状态补盐的化盐过程，替代了原本的用电化盐，从利用燃煤电厂的终端产品—电能转变为利用中间产品—中压缸排汽，降低了化盐成本，长远来看可大大提高熔盐储热系统运行经济性。

附图说明

图1为现有系统的结构图；

图2为本发明的系统结构图；

其中，1、中压缸，2、补盐罐，3、凝汽器，4、截止阀，5、电动调阀，6、减压阀，7、熔盐加热器，8、高温熔盐罐，9、供热站，10、低温熔盐罐，11、第一升压泵，12、第二升压泵，13、第三升压泵。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图2，一种熔盐储热耦合燃煤电厂化盐系统，包括中压缸1，中压缸1的排汽出口通过管路连接补盐罐2，补盐罐2的疏水出口通过管路连接凝汽器3，补盐罐2的熔盐出口通过管路连接储放热循环系统中的熔盐加热器7。中压缸1与补盐罐2间的管路上设置有截止阀4和电动调阀5。补盐罐2与凝汽器3间的管路上设置有减压阀6。补盐罐2与熔盐加热器7间的管路上设置有第一升压泵11。

储放热循环系统包括熔盐加热器7，熔盐加热器7的熔盐出口连接高温熔盐罐8，高温熔盐罐8的熔盐出口连接供热站9，供热站9的低温熔盐出口连接低温熔盐罐10，低温熔盐罐10的熔盐出口连接熔盐加热器7。低温熔盐罐10与熔盐加热器7间的管路上设置有第二升压泵12。高温熔盐罐8与供热站9间的管路上设置有第三升压泵13。

参见图2，一种熔盐储热耦合燃煤电厂化盐系统的工作方法，包括以下步骤：

中压缸1排汽将补盐罐2内的固态熔盐加热至液态后，经第一升压泵11进入储放热循环系统中的熔盐加热器7；中压缸1排汽加热熔盐后的疏水经减压阀6进入凝汽器3；补盐罐2内的熔盐经第一升压泵11后与低温熔盐罐10内的熔盐经第二升压泵12后混合进入熔盐加热器7，加热后的高温熔盐储存在高温熔盐罐8内，高温熔盐罐8内高温熔盐通过第三升压泵13进入供热站9对外供热后变为低温熔盐进入低温熔盐罐10内，完成熔盐储放热循环。

本发明将熔盐化盐热源由现有的电能变为高温蒸汽的热能，根据熔盐材料的物性参数，选择利用中压缸排汽加热熔盐至完全融化，实现投运或补充熔盐时化盐的需求，提高熔盐储热系统运行经济性。