本技術(shù)涉及火電，尤其涉及一種火電熔鹽儲能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、由于新能源發(fā)電特性決定了其電能品質(zhì)的波動性，需要火電機(jī)組配合新能源發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)峰。為了減少新能源發(fā)電的浪費，需要配套更多的儲能項目來對電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高電網(wǎng)的電力質(zhì)量。目前的儲能方式主要有抽水蓄能、電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等，但抽水蓄能和壓縮空氣儲能受限于地理環(huán)境，電化學(xué)和飛輪儲能容量小、充放電速率快，更適用于調(diào)頻，電網(wǎng)仍需要大容量、區(qū)域布置靈活的新型儲能技術(shù)。熔鹽儲能作為一種顯熱儲熱技術(shù)，目前在光熱發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。熔鹽具有價格便宜、蒸汽壓低、工作溫度高、環(huán)境友好、不可燃等特性，更適合與火電機(jī)組相結(jié)合進(jìn)行調(diào)峰儲能。

2、目前熔鹽儲能與火電機(jī)組相結(jié)合的方式主要有抽汽加熱、煙氣加熱以及電加熱等。其中，抽汽加熱主要是采用抽取機(jī)組部分蒸汽進(jìn)行加熱，但抽取蒸汽的量受機(jī)組自身特性(例如受熱面壁溫變化、汽輪機(jī)軸推力變化)影響，無法將蒸汽完全用于加熱熔鹽，只能在一定程度上提高機(jī)組的調(diào)峰靈活性。由于儲能一般是在機(jī)組低負(fù)荷時進(jìn)行儲能，然而低負(fù)荷時蒸汽參數(shù)較低，只能將熔鹽加熱至380-400℃。當(dāng)熔鹽再次加熱蒸汽時產(chǎn)生的蒸汽溫度將會更低，導(dǎo)致儲能效率大幅降低。煙氣加熱熔鹽技術(shù)主要是在煙道或爐膛中利用高溫?zé)煔鈱θ埯}進(jìn)行加熱，但這種方式容易導(dǎo)致熔鹽超溫，而熔鹽超溫后會分解產(chǎn)生固態(tài)物質(zhì)，最終導(dǎo)致熔鹽管束堵塞爆管，甚至發(fā)生爆燃，并且這種方式對于機(jī)組的靈活性調(diào)整輔助作用較小。電加熱方式是在機(jī)組原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上電加熱器或者將原鍋爐改造為電鍋爐，利用電能進(jìn)行加熱熔鹽進(jìn)行儲能。這種方式在儲能過程中因為將電能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為電能，是能量從高品位向低品位再向高品位轉(zhuǎn)化，在此過程中能量損失較多，儲能效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供了一種火電熔鹽儲能發(fā)電系統(tǒng)，目的在于實現(xiàn)發(fā)電機(jī)組和鍋爐機(jī)組的解耦，以提高發(fā)電機(jī)組和鍋爐機(jī)組各自在運行過程中的靈活性。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供了以下技術(shù)方案：

3、一種火電熔鹽儲能發(fā)電系統(tǒng)，包括：

4、儲能循環(huán)單元，包括加熱模塊以及儲能模塊；所述加熱模塊用于利用鍋爐機(jī)組產(chǎn)生的蒸汽熱量，對第一熔鹽、第二熔鹽以及第三熔鹽進(jìn)行加熱；所述儲能模塊用于利用所述第一熔鹽、所述第二熔鹽以及所述第三熔鹽所吸收的熱量，對第四熔鹽進(jìn)行加熱，以獲得第五熔鹽；所述第一熔鹽、所述第二熔鹽、所述第三熔鹽、所述第四熔鹽與所述第五熔鹽為存儲在不同區(qū)域內(nèi)的熔鹽；

5、放能循環(huán)單元，用于利用所述第五熔鹽所存儲的熱量，對發(fā)電機(jī)組發(fā)電過程中所采用的發(fā)電蒸汽進(jìn)行加熱，生成過熱蒸汽，以及將熱量被利用后的第五熔鹽，確定為所述第四熔鹽；

6、發(fā)電循環(huán)單元，用于控制所述發(fā)電機(jī)組利用所述過熱蒸汽所提供的熱量，以及所述加熱模塊所產(chǎn)生的部分蒸汽熱量進(jìn)行發(fā)電。

7、可選的，所述加熱模塊包括第一加熱子模塊、第二加熱子模塊、第一換熱子模塊、第二換熱子模塊、水循環(huán)子模塊；

8、所述第一加熱子模塊用于利用所述鍋爐機(jī)組產(chǎn)生的熱量，對冷卻水進(jìn)行加熱，以生成主蒸汽，以及利用所述主蒸汽對所述第一熔鹽進(jìn)行加熱，以獲得第一冷卻蒸汽；

9、所述第二加熱子模塊用于利用所述鍋爐機(jī)組產(chǎn)生的熱量，對所述第一冷卻蒸汽進(jìn)行再次加熱，以獲得再熱蒸汽；

10、所述第一換熱子模塊用于利用所述再熱蒸汽與所述第二熔鹽進(jìn)行換熱，以獲得第二冷卻蒸汽；

11、所述第二換熱子模塊用于利用所述第二冷卻蒸汽與第三熔鹽進(jìn)行換熱，以獲得飽和水；

12、所述水循環(huán)子模塊用于將所述飽和水引導(dǎo)到所述鍋爐機(jī)組中進(jìn)行加熱。

13、可選的，所述第一加熱子模塊包括主蒸汽母管、主蒸汽管道、主蒸汽調(diào)節(jié)閥、第一熔鹽加熱器；

14、其中，所述主蒸汽通過所述主蒸汽母管、所述主蒸汽管道、所述主蒸汽調(diào)節(jié)閥，進(jìn)入第一熔鹽加熱器，以使得所述主蒸汽對所述第一熔鹽加熱器中的第一熔鹽進(jìn)行加熱，得到所述第一冷卻蒸汽；所述主蒸汽基于所述鍋爐機(jī)組的鍋爐受熱面加熱所述冷卻水所產(chǎn)生。

15、可選的，所述第二加熱子模塊包括冷再蒸汽管道、冷再蒸汽母管、所述鍋爐機(jī)組的鍋爐受熱面；

16、其中，所述第一冷卻蒸汽通過所述冷再蒸汽管道、所述冷再蒸汽母管，進(jìn)入所述鍋爐受熱面進(jìn)行再次加熱，以獲得所述再熱蒸汽。

17、可選的，所述第一換熱子模塊包括熱再蒸汽管道、熱再蒸汽管道、熱再蒸汽調(diào)節(jié)閥、第二熔鹽加熱器；

18、其中，所述再熱蒸汽通過所述熱再蒸汽管道、所述熱再蒸汽管道、所述熱再蒸汽調(diào)節(jié)閥，進(jìn)入所述第二熔鹽加熱器，以使得所述再熱蒸汽與所述第二熔鹽加熱器中的第二熔鹽進(jìn)行換熱，以獲得所述第二冷卻蒸汽。

19、可選的，所述第二換熱子模塊包括蒸汽管道、熔鹽預(yù)熱器；

20、其中，所述第二冷卻蒸汽通過所述蒸汽管道，進(jìn)入所述熔鹽預(yù)熱器，以使得所述冷卻蒸汽與所述熔鹽預(yù)熱器中的第三熔鹽進(jìn)行換熱，以獲得所述冷卻水。

21、可選的，所述水循環(huán)子模塊包括飽和水管道、鍋爐強(qiáng)制循環(huán)泵、給水管道；

22、其中，所述飽和水進(jìn)入所述飽和水管道，經(jīng)由所述鍋爐強(qiáng)制循環(huán)泵對所述飽和水管道中的飽和水進(jìn)行增壓，增壓后的飽和水通過所述給水管道進(jìn)入所述鍋爐機(jī)組中進(jìn)行加熱。

23、可選的，所述儲能模塊包括第一熔鹽加熱器、第二熔鹽加熱器、熔鹽預(yù)熱器、冷熔鹽儲罐、熱熔鹽儲罐、冷熔鹽泵、冷熔鹽管道；

24、其中，所述冷熔鹽儲罐用于存儲所述第四熔鹽，所述熱熔鹽儲罐用于存儲所述第五熔鹽；所述冷熔鹽儲罐中的第四熔鹽經(jīng)由所述冷熔鹽泵進(jìn)行增壓，增壓后的第四熔鹽通過所述冷熔鹽管道進(jìn)入所述熔鹽預(yù)熱器成為第三熔鹽，所述熔鹽預(yù)熱器中的第三熔鹽按照指定比例分配到所述第一熔鹽加熱器、所述第二熔鹽加熱器中，成為所述第一熔鹽加熱器中的第一熔鹽以及所述第二熔鹽加熱器中的第二熔鹽，所述第一熔鹽以及所述第二熔鹽分別被加熱至預(yù)設(shè)溫度，達(dá)到所述預(yù)設(shè)溫度后的第一熔鹽和第二熔鹽進(jìn)入所述熱熔鹽儲罐成為第五熔鹽。

25、可選的，所述放能循環(huán)單元包括熱熔鹽儲罐、熱熔鹽泵、過熱器、再熱器、第一熔鹽閥門、第二熔鹽閥門、熱熔鹽管道、蒸發(fā)器、預(yù)熱器、冷熔鹽儲罐；

26、其中，所述熱熔鹽儲罐中的第五熔鹽經(jīng)由所述熱熔鹽泵進(jìn)行增壓，增壓后的第五熔鹽通過所述第一熔鹽閥門和所述第二熔鹽閥門，分配到所述過熱器、所述再熱器中，所述過熱器中的第五熔鹽用于對所述過熱器中的發(fā)電蒸汽進(jìn)行加熱，生成所述過熱蒸汽，所述再熱器中的第五熔鹽用于對所述再熱器中的排汽進(jìn)行加熱，經(jīng)由所述發(fā)電蒸汽和所述排汽消耗熱量后的第五熔鹽通過所述熱熔鹽管道依次進(jìn)入所述蒸發(fā)器、所述預(yù)熱器中，所述蒸發(fā)器中的第五熔鹽用于對所述預(yù)熱器中的飽和水進(jìn)行加熱，所述預(yù)熱器中的第五熔鹽用于對所述發(fā)電機(jī)組中的發(fā)電冷凝水進(jìn)行加熱，經(jīng)由所述發(fā)電冷凝水和所述飽和水消耗熱量后的第五熔鹽進(jìn)入所述冷熔鹽儲罐成為第四熔鹽；所述發(fā)電蒸汽經(jīng)由所述發(fā)電冷凝水進(jìn)行加熱所生成。

27、可選的，所述發(fā)電循環(huán)單元包括過熱器、第一過熱蒸汽管道、逆止閥、第二過熱蒸汽管道、所述發(fā)電機(jī)組的高壓缸、高壓缸排汽管道、再熱器、第一再熱蒸汽管道、汽汽換熱器、第二再熱蒸汽管道、所述發(fā)電機(jī)組的低壓缸、低壓缸排汽管道、凝汽器、冷凝水管道、循環(huán)增壓泵、預(yù)熱器、第一管道、第二管道、所述鍋爐機(jī)組的鍋爐受熱面、冷凝水回流管道、第三管道、飽和水管道；

28、其中，所述過熱蒸汽通過所述第一過熱蒸汽管道、所述逆止閥，進(jìn)入所述高壓缸中，所述加熱模塊所生成的再熱蒸汽通過所述第二過熱蒸汽管道進(jìn)入所述高壓缸中，所述高壓缸用于利用所述過熱蒸汽和所述再熱蒸汽進(jìn)行發(fā)電得到第一排汽，所述第一排汽經(jīng)過所述高壓缸排汽管道進(jìn)入所述再熱器中進(jìn)行加熱，加熱后的第一排汽通過所述再熱蒸汽管道進(jìn)入所述汽汽換熱器，所述汽汽換熱器中的第一排汽與所述加熱模塊所生成的部分主蒸汽進(jìn)行換熱，以獲得目標(biāo)再熱蒸汽，所述目標(biāo)再熱蒸汽通過所述第二再熱蒸汽管道進(jìn)入所述低壓缸，所述低壓缸用于利用所述目標(biāo)再熱蒸汽進(jìn)行發(fā)電得到第二排汽，所述第二排汽通過所述低壓缸排汽管道進(jìn)入所述凝汽器，所述凝汽器用于將所述第二排汽冷凝成飽和水，所述飽和水通過所述冷凝水管道進(jìn)入所述循環(huán)增壓泵，所述循環(huán)增壓泵用于對所述飽和水進(jìn)行增壓，增壓后的飽和水進(jìn)入所述預(yù)熱器中進(jìn)行加熱，與所述第一排汽進(jìn)行換熱后的部分主蒸汽通過所述第一管道、所述第二管道流回到所述鍋爐受熱面進(jìn)行加熱，所述冷凝水回流管道引導(dǎo)增壓后的飽和水通過所述第三管道流入所述飽和水管道。

29、本技術(shù)提供的技術(shù)方案，鍋爐機(jī)組產(chǎn)生的蒸汽并不直接進(jìn)入發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電，而是將熱能傳遞給熔鹽，從而實現(xiàn)鍋爐機(jī)組和發(fā)電機(jī)組的解耦，以提高發(fā)電機(jī)組和鍋爐機(jī)組各自在運行過程中的靈活性。