[发明专利]一种循环流化床机组耦合熔盐储能的深度调峰系统

说明书

本发明涉及火力发电领域，具体为一种用于循环流化床机组耦合熔盐储能的深度调峰系统，即利用流化床锅炉的循环灰系统与熔盐系统进行耦合，低造价实现换热。在我国的煤电装机中有大量的流化床机组，除少数早期300MW等级和近年来刚投运的为数不多的几台超临界600MW等级流化床机组带有外置床，其余机组都是不带外置床的，对于不带外置床的机组可以实施改造，增加外置床及熔盐换热器，对于带外置床的机组，可以改造外置床内的全部或部分蒸汽受热面为熔盐受热面，然后通过熔盐加热汽水工质。本发明较电加热或蒸汽加热储能的方式，因降低了火电机组的出力，而多接纳新能源发电的广义储能效益，本发明即使狭义对燃煤发电机组而言，也属于节能条件下的储能方式。

技术领域

本发明涉及火力发电领域，具体为一种用于循环流化床机组耦合熔盐储能的深度调峰系统。

背景技术

火电从以往承担基本发电负荷兼顾调峰，到今后调峰将成为火电厂的首要任务，火电利用小时将持续下降。一般火电机组（包括煤粉炉和循环流化床锅炉）设计最低负荷为30%BMCR（锅炉最大连续蒸发量），机组深度调峰的低限一般为锅炉限制，汽轮机一般最低连续运行出力为20%额定负荷，因此，火电机组深度调峰的努力方向首先是解决锅炉与汽轮机最低出力不匹配的问题，而循环流化床锅炉较煤粉锅炉在低负荷稳燃方面有着先天优势，应该作为深度调峰机组建设或改造的优先方向，而且流化床锅炉比煤粉炉多出物料循环，可以充分利用这一特点进行相关耦合，现阶段提升火电调峰性能，对电网更多接纳风电光伏等不稳定新能源，减少煤电发电量有重要意义。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种用于循环流化床机组耦合熔盐储能的深度调峰系统，即利用流化床锅炉的循环灰系统与熔盐系统进行耦合，低造价实现换热。在我国的煤电装机中有大量的流化床机组，除少数早期300MW等级和近年来刚投运的为数不多的几台超临界600MW等级流化床机组带有外置床，其余机组都是不带外置床的，对于不带外置床的机组可以实施改造，增加外置床及熔盐换热器，对于带外置床的机组，可以改造外置床内的全部或部分蒸汽受热面为熔盐受热面，然后通过熔盐加热汽水工质。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种用于循环流化床机组耦合熔盐储能的深度调峰系统，包括旋风分离器、锥形阀、返料器、回料腿、外置床、循环灰管道、外置床入口关断阀、外置床出口至回料腿关断阀、循环灰冷却器和循环灰冷却器入口调节阀，旋风分离器的入口烟道和循环流化床锅炉炉膛连接，旋风分离器的出口通过返料器、回料腿和循环流化床锅炉炉膛连接，旋风分离器的出口还通过锥形阀、一循环灰管道和外置床入口连接，该循环灰管道上设置有外置床入口关断阀，外置床出口通过另一循环灰管道和循环灰冷却器入口连接，该循环灰管道上设置有循环灰冷却器入口调节阀，循环灰冷却器出口连接灰渣系统，外置床出口还通过又一循环灰管道和回料腿连接，该循环灰管道上设置有外置床出口至回料腿关断阀，上述设备构成循环灰回路：旋风分离器→锥形阀→外置床→循环灰冷却器→灰渣系统，另外一路：旋风分离器→锥形阀→外置床→回料腿→炉膛；旋风分离器→返料器→回料腿→炉膛；

还包括熔盐加热器、冷熔盐储罐、热熔盐储罐、冷熔盐泵、热熔盐泵、熔盐管道、熔盐给水加热器、熔盐蒸汽过热器，熔盐加热器安置在外置床内，熔盐给水加热器、冷熔盐储罐、冷熔盐泵、熔盐加热器、热熔盐储罐、热熔盐泵、熔盐蒸汽过热器依次通过熔盐管道首尾连接构成熔盐回路，冷熔盐储罐→冷熔盐泵→熔盐加热器→热熔盐储罐→热熔盐泵→熔盐蒸汽过热器→熔盐给水加热器→冷熔盐储罐；其中熔盐给水加热器和熔盐蒸汽过热器的壳程走熔盐，熔盐给水加热器管程走给水，熔盐蒸汽过热器管程走蒸汽；熔盐给水加热器管程入口接高压给水，管程出口接省煤器出口，熔盐蒸汽过热器管程入口接中温过热器入口集箱，管程出口接锅炉高温再热器出口。

上述的一种用于循环流化床机组耦合熔盐储能的深度调峰系统,既适用于亚临界机组（汽包炉），也适用于超临界机组（直流炉），既适用于纯凝机组深度调峰，也适用于供热机组热电解耦，既适用于新建工程，也适用于在役机组改造。