[实用新型]主蒸汽作为储热热源的熔盐储热耦合超临界火电机组系统

说明书

一种主蒸汽作为储热热源的熔盐储热耦合超临界火电机组系统，包括超临界参数机组、热力子系统、储热系统；超临界参数机组包括锅炉、汽轮机和发电机，热力子系统包括按工质流向依次串联设置的凝汽器、多级低压加热器、除氧器和多级高压加热器，储热系统与锅炉以及汽轮机高压缸连接，储热系统内部设有换热子系统和熔盐储热子系统，换热子系统包括若干熔盐‑蒸汽换热器和熔盐‑汽水换热器；当机组需要降负荷调峰时，从锅炉的超临界主蒸汽出口引出部分主蒸汽进入换热子系统，当机组需要升负荷调峰时，从最末一级高压加热器的给水出口引出部分给水进入换热子系统。本实用新型实现了锅炉和汽轮机的解耦，提高了机组的调峰负荷范围和运行灵活性。

技术领域

本实用新型属于火力发电技术领域，具体涉及一种主蒸汽作为储热热源的熔盐储热耦合超临界火电机组系统。

背景技术

目前我国的发电结构火电仍占主导地位，我国发电的主力能源是火电和水电，其中火电占比在70％以上。随着2030碳达峰、2060碳中和的目标，未来势必有大量的可再生能源要进入电力系统，如风电、光伏等清洁能源的大量并网。但风电和光伏都具有较强的随机性、间歇性、不可控性以及反调峰性，这就对目前电网的灵活性提出了更高的要求，需要目前的火电机组具备较强的灵活性，且具备大幅度变负荷运行的能力，但目前的火电机组灵活性较差，尤其是承担供热的机组，在保证机组供热质量优质的情况下，机组负荷需要维持在较高的水平，无法继续降低，这也限制了机组的调峰能力。

因此，为了提高火电机组的灵活性，使其适用于深度调峰，将供热机组的锅炉和汽轮机进行解耦，从而提高供热机组的灵活性是一项亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种主蒸汽作为储热热源的熔盐储热耦合超临界火电机组系统，增加机组调峰负荷范围和灵活性，满足深度调峰的需求。

为了实现上述目的，本实用新型有以下的技术方案：

一种主蒸汽作为储热热源的熔盐储热耦合超临界火电机组系统，包括超临界参数机组、热力子系统、储热系统；

所述的超临界参数机组包括锅炉、汽轮机和发电机，锅炉的超临界主蒸汽出口与汽轮机高压缸的进汽口连接，汽轮机高压缸的排汽口与锅炉的再热器进口连接，锅炉的再热器出口与汽轮机中/低压缸的进汽口连接，汽轮机高压缸和汽轮机中/低压缸共同驱动发电机发电；

所述的热力子系统包括按工质流向依次串联设置的凝汽器、多级低压加热器、除氧器和多级高压加热器，汽轮机中/低压缸的排汽口与凝汽器的入口连接，最末一级高压加热器的给水出口与锅炉的预热器入口连接；

所述的储热系统与锅炉以及汽轮机高压缸连接，储热系统内部设有换热子系统和熔盐储热子系统，换热子系统包括若干熔盐-蒸汽换热器和熔盐-汽水换热器；当机组需要降负荷调峰时，从锅炉的超临界主蒸汽出口引出部分主蒸汽进入换热子系统，经过与低温熔盐换热后，将热量以高温熔盐的形式储存于熔盐储热子系统；当机组需要升负荷调峰时，从最末一级高压加热器的给水出口引出部分给水进入换热子系统，经过与高温熔盐换热后，相变为高温蒸汽与锅炉的超临界主蒸汽混合返回机组。

作为优选，所述锅炉的超临界主蒸汽出口与熔盐-蒸汽换热器的蒸汽入口连接，熔盐-蒸汽换热器的蒸汽出口与锅炉的再热器进口连接；最末一级高压加热器的给水出口与熔盐-汽水换热器的水入口连接，熔盐-汽水换热器的蒸汽出口与汽轮机高压缸的进汽口连接。

作为优选，所述的熔盐储热子系统包括高温熔盐储罐、低温熔盐储罐、高温熔盐泵和低温熔盐泵，高温熔盐储罐的熔盐出口与熔盐-蒸汽换热器和熔盐-汽水换热器的高温熔盐入口分别连接，熔盐-蒸汽换热器和熔盐-汽水换热器的低温熔盐出口分别与低温熔盐储罐的入口连接。

作为优选，所述锅炉的超临界主蒸汽出口至熔盐-蒸汽换热器的蒸汽入口管道上设有蒸汽调节阀门，通过调节蒸汽调节阀门的开度控制引出的主蒸汽流量。